2013年1月7日，一架波音787飛機(jī)上的保潔人員發(fā)現(xiàn)飛機(jī)后艙冒煙。一名機(jī)修工在經(jīng)過仔細(xì)檢查后，發(fā)現(xiàn)火災(zāi)源自APU電池外殼的蓋子。所幸這架飛機(jī)當(dāng)時停在美國洛根國際機(jī)場，因此183名旅客和11名機(jī)組人員均未受傷。

九天后的2013年1月16日，另一架波音787飛機(jī)因出現(xiàn)主鋰離子電池事故而不得不緊急降落在日本高松機(jī)場。

因此，聯(lián)邦航空管理局（FAA）在NTSB（美國運(yùn)輸安全委員會）開展調(diào)查前，停飛了整個787“夢幻客機(jī)”機(jī)隊。

被忽視的嚴(yán)重問題 

NTSB調(diào)查發(fā)現(xiàn)，火災(zāi)最可能的原因是鋰離子電池發(fā)生內(nèi)部短路。這種短路導(dǎo)致熱失控，造成相鄰電池溫度升高，從而導(dǎo)致過熱、火災(zāi)甚至爆炸。

波音787飛機(jī)是架使用大型鋰離子電池的飛機(jī)，經(jīng)過一番艱難排查，發(fā)現(xiàn)其存在一定的局限性?？偨Y(jié)如下：波音、FAA和電池制造商并未完全解鋰離子電池的相關(guān)風(fēng)險。

然而，這不是鋰離子電池次在飛機(jī)上引發(fā)問題。就在今年，F(xiàn)AA發(fā)布了一份在線清單，列出了從1991年3月至2019年5月22日發(fā)生的258起獨(dú)立事件，其中包括鋰離子電池導(dǎo)致的煙霧、火災(zāi)、過熱或爆炸。自2016年4月以來，國際民用航空組織一直實(shí)施有關(guān)鋰離子電池航空運(yùn)輸?shù)膰?yán)格法規(guī)——美國今年也已效仿此項舉措。

那么，為什么鋰離子電池如此危險？制造商可采取哪些措施來降低風(fēng)險？

什么原因?qū)е落囯x子電池過熱？

NTSB調(diào)查發(fā)現(xiàn)，電池發(fā)生的內(nèi)部短路會導(dǎo)致火災(zāi)。短路會導(dǎo)致電流過大，使電池過度加熱，從而使之點(diǎn)燃。如今，人們普遍認(rèn)為，電池內(nèi)異物產(chǎn)生的細(xì)小金屬顆粒是導(dǎo)致短路的原因。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的方式如下：

1. 化學(xué)短路

在這種情況下，陰極附近的電解質(zhì)內(nèi)尺寸為20μm至50μm的微小金屬顆粒發(fā)生電離。電離原子帶正電荷，表明它們會被吸引至陽極。在向陽極移動時，它們會穿透電池隔板，從而導(dǎo)致陰極至陽極側(cè)發(fā)生短路。

2. 物理短路

如果陰極電解質(zhì)中存在大金屬顆粒（如尺寸超過100μm），則它們的尺寸大到足以在隔板上打孔，并將電流直接從陰極傳送至陽極側(cè)，從而再次發(fā)生短路。

如何對應(yīng)以確保安全？

為確保安全操作，電池制造商和電池組件提供商必須檢查并減少生產(chǎn)中的金屬異物。必須將異物保持在更低限度的區(qū)域如下：

陽極和陰極材料

導(dǎo)電增強(qiáng)劑

漿料形成過程

鍍層和干燥過程

檢查這類區(qū)域中的金屬異物的尺寸和密度將有助于避免發(fā)生會導(dǎo)致整個波音787機(jī)隊停飛的現(xiàn)場故障。

日立X射線異物分析儀EA8000

日立分析儀器開發(fā)出專門用于檢測和分析鋰離子電池內(nèi)金屬異物的X射線分析儀EA8000，它創(chuàng)新性地協(xié)同使用X射線透射成像與先進(jìn)的X射線熒光光譜，具有極快的測量速度、高準(zhǔn)確性和高精密度等特點(diǎn)，可用于維持整個鋰離子電池生產(chǎn)過程中的質(zhì)量。