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黄学杰：锂电池与铅酸电池将长期共存作者：来源：《汽车纵横》2013年第04期《汽车纵横》：美国波音787着火事件与电池有关吗？黄学杰：美国波音787的安全事故，目前还没有了结，当然电池“脱不了干系”。
波音787的电池组选用钴酸锂电池，电池设计本身存在缺陷。
之前，我们一再提出过，在目前的技术条件下，钴酸锂电池只能用在电脑和手机上，不要说飞机、汽车，连自行车都不行。
《汽车纵横》：对于目前新能源汽车及动力电池的发展，您有什么看法？黄学杰：世界多个国家在发展新能源汽车及关键零部件动力电池时，前期出现了_一些计划与市场实际不相符合的情况，一些车辆的市场需求没有预期的大，也有些具有一定市场空间的产品，现在身份不明确或技术未掌握，处境尴尬。
在电动汽车领域，低速电动车和混合轿车身份不明。
第一，低速电动车，有技术，有市场，但现在身份不明。
第二，混合动力轿车技术未突破。
国际上混合动力轿车技术先进，年销量百万以上，节油减排效果明显。
在新能源汽车发展中，国家大力支持混合动力公交车，每辆车资金补贴20多万元，极大地推动了产业技术进步，也培育出巨大的市场，但是我国混合动力轿车产业基本上没有进展，国家没有大量的资金支持。
在动力电池领域，铅酸电池身份不明，从我国政策支持的新能源汽车车型看，能源动力都是优选锂电池。
其实铅酸电池，技术成熟、价格低，可以大规模应用在经济型电动汽车上，现阶段重点要解决的是清洁生产和绿色回收方面的问题。
《汽车纵横》：现阶段锂电等各种动力电池，应如何发展？黄学杰：从性价比上看，锂电池目前惟一“打不赢”的是铅酸电池。
在电动车辆领域，锂离子电池和铅酸电池将长期共存，这意味着我国电动汽车在市场上、空间上有不同层次的需求。
铅酸电池可以广泛应用在低速经济型电动汽车上，锂离子电池，未来将更多应用于高端汽车领域。
我认为，这种长期共存，不是3年～5年，可能是10年～20年。
这期间，铅酸电池和锂离子电池应各司其职、各负其责，做好各自工作。
波音787或需重新设计电气系统最糟糕的情况则是：调查人员认定使用锂离子电池存在固有的缺陷，而波音公司需要重新设计电气系统，并对所有梦幻客机进行大幅度的问题修复。
我们还不知道是什么造成了波音公司（Boeing）787梦幻客机的电气系统问题？航空管理部门的官员作出了波音787全球停飞的决定，调查人员也开始检查飞机上的高科技电气系统，在这之后仅仅数天，有一件事情变得很清楚：修复可能并不容易，而波音787滞留地面的时间可能会很长。
波音787的麻烦始于1月7日发生在波士顿的一次事故，当时一架空客机内的电池燃烧起来。
美国联邦航空管理局（U.S. Federal Aviation Administration）在1月11日下令对波音787的关键系统进行检查。
但就在1月16日，日本又发生一起波音787迫降事故，当时机内的报警器提示一间电子设备舱内出现烟雾，而乘客也称在机舱内闻到烧焦的味道。
结果，美国联邦航空管理局下令美国所有航空公司停飞波音787的航班，各国航空管理部门随后跟进，到1月17日，梦幻客机已在全球范围内停飞。
调查人员没花多长时间就找到了问题的根源：高科技的梦幻客机使用的是锂离子电池（跟笔记本电脑和手机中的电池是一样的）和电动马达，而不是传统的液压控制系统。
使用电池的系统更小也更轻，其目的是让梦幻客机拥有更高的燃油效率。
但在接受调查的几次事故中，锂离子电池变热并着火。
调查人员正试图找出其电池着火原因。
对于波音公司及其航空公司客户来说，最好的情况是，那些电池只不过是被过度充电，从而让问题变成用户操作失误；而最坏的情况则是，梦幻客机的设计存在一些深层次的缺陷。
然而，美国国家运输安全委员会（National Transportation Safety Board）在周日结束了其对波士顿起火客机飞行数据的审查，并确定起火的电池没有超过其设计的电压。
现在，来自国家运输安全委员会、联邦航空管理局以及国际同类机构的调查人员正在扩大他们的关注范围，以对整个辅助供电装置进行检查——波音公司正是从这里开始出现问题的。
波音最新的波音787客机投入航班使用不久，就遇到锂电池冒烟起火的问题，加上其他问题，被美国FAA下令停飞，全世界其他国家的波音787也跟着停飞，折腾了几个月后才复飞。
这是70年代道格拉斯DC-10客机全球停飞后第一次新的民航客机全球停飞的事情，可见问题之严重。
波音787采用锂电池而不用久经考验的镍镉电池，除了锂电池重量轻外，还有放电电流大、充电速度快的优点。
和传统客机相比，波音787是高度电气化的飞机，用电量比同级传统客机增加5倍，不用锂电池而用传统的镍镉电池的话，重量和体积受不了。
无独有偶，战斗机世界里的F-35的机载系统的重量已经两倍于F135发动机的重量，也有很大的用电需求。
F-35还没有锂电池的问题，但也有电气系统的问题。
除了传统的雷达、机载电子系统和座舱显示系统等用电大户外，F-35是电控飞机，也就是说，除了起落架、舱门、刹车系统具有有限的液压备份之外，主要飞控没有液压后备，对电力供应需求大，所以采用270伏直流系统，160千瓦容量，10倍于通常的战斗机机载电力系统，大大增加电路发生电弧的危险。
由于F-35对电力的高度依赖，机载电力系统的可靠性要求很高，采用四重冗余。
传统上，战斗机发动机启动或者维修时机载系统所需电力需要外接电源的供电。
民航飞机自备辅助动力系统（Auxiliary Power Unit，简称APU），用于在地面发动机不工作的时候提供电力，也用于启动发动机。
现代战斗机也开始自带辅助动力系统，使得地勤保障的要求大大降低，有利于提高出动率。
另一方面，发动机一旦启动，主发电机就由发动机带动。
但在空中一旦发动机停车，需要备用动力帮助启动发动机，并维持基本飞控、航电的继续运行，直到发动机再次启动。
F-35采用先进的发动机启动机/发电机（Engine Starter Generator，简称ESG），在启动发动机时作为启动机用，发动机转动后电磁逆转，改作发电机。
ESG有两套，互为备份，但两者装在同一个轴上，形成单点故障节点，可能出现两者同时故障失效的问题。
锂燃烧的条件摘要：一、锂的特性1.锂的基本性质2.锂在元素周期表中的位置二、锂的燃烧条件1.锂的氧化性2.锂与氧气的反应3.锂燃烧的化学方程式三、锂燃烧的影响因素1.锂的纯度2.氧气的浓度3.环境的温度和压力四、锂的安全性和应用1.锂的储存和运输2.锂在电池等领域的应用3.锂燃烧事故的案例及预防措施正文：锂是一种典型的金属元素，原子序数为3，位于元素周期表的第二周期第一主族。
它具有较小的原子半径和较高的电负性，因此具有一定的氧化性。
锂的燃烧条件主要取决于其与氧气的反应，当锂在氧气中燃烧时，会生成氧化锂（Li2O）。
锂燃烧的化学方程式为：4Li + O2 → 2Li2O。
从方程式中可以看出，锂和氧气的摩尔比为4:1，即4摩尔的锂与1摩尔的氧气反应生成2摩尔的氧化锂。
锂的燃烧条件受多种因素影响，首先是锂的纯度。
纯度较高的锂在空气中更容易燃烧，而杂质的存在可能会降低锂的氧化性。
其次是氧气的浓度，当氧气浓度较高时，锂的燃烧反应更容易进行。
此外，环境的温度和压力也会对锂的燃烧产生影响，一般来说，温度越高、压力越大，锂的燃烧反应越容易发生。
由于锂具有较高的氧化性，因此在储存和运输过程中需要特别注意安全。
锂燃烧事故的案例在国内外均有发生，例如2016年美国一架波音787客机因锂离子电池故障引发火灾。
为了预防锂燃烧事故，应当采取严格的安全措施，如确保锂的储存和运输条件符合相关标准，加强对锂及其制品的监管，以及在可能发生火灾的场所配备适当的消防设备。
尽管锂的燃烧条件较为苛刻，但其在电池、陶瓷、玻璃等领域具有广泛的应用。
特别是锂离子电池，因其具有高能量密度、较轻的重量和较长的使用寿命等优点，已成为当今电子设备、电动汽车等领域的主流电源。
航空小知识——锂电池与7872013年1月，被波音赋予“最安全”标签的波音787梦想客机因锂电池事故而停飞。
三个多月后，波音公司宣布了“永久解决”方案——包括加大锂电池池芯间的间距，提高热传感器灵敏度等。
这次事件，将我们平常所熟知的锂电池推向了风口浪尖。
航空电瓶在飞机上作为应急电源，当飞行过程中主电源和其他辅助电源失效以后，向飞机重要设备和仪表供电，维持飞机飞行至就近机场着陆。
适航规定，在应急情况下，电瓶至少能维持半小时供电（ETOP维持飞行时间为1小时）。
航空电瓶一般分为酸性电瓶和碱性电瓶两种。
民航客机的电瓶目前一般采用镍镉碱性电瓶，而787梦想飞机则采用了新的尝试——锂电池。
传统电池，也就是密封式镍隔电瓶一般为纤维式镍隔电瓶。
当电瓶充电时，正极产生氧气由负极吸收，或加装含有催化剂的水分重组系统，当充电时产生的氧气和氢气与催化剂接触后，形成蒸馏水回流到电极单元。
787飞机采用的锂电池则是由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。
通过使用以下氧化还原反应：Li+MnO2=LiMnO2，产生放电。
锂电池又可分为锂金属电池和锂离子电池。
相比较镍镉电池，787采用的锂电池的确重量更轻，充电更快，因此得到获得了青睐。
不过专家们认为，虽然锂电池比镍镉电池重量轻30%到40%，但电池占飞机总重量的比例微乎其微。
那么在锂电池危机后，为什么波音没有用传统电池替换锂电池呢？虽然，航空业对传统电池的性能更加了解，但如果波音787现在改用传统电池，电池和相关的电力系统都需要重新设计和测试，而且需要重新通过监管部门的认证，这对波音公司来说得不偿失。
相反，如果对锂电池的改进能够说服联邦航空管理局，这条途径可能会更加便捷，也可以让787飞机尽快复飞。
故此在停飞三个多月后，787飞机又重新飞上蓝天并且复飞至今再也没有出现锂电池引起的故障，对于锂电池安全性的担忧也告一段落。
锂离子电池火灾调查方法研究摘要：现代社会生产生活中，锂离子电池应用较为广泛，但由此引发的火灾事故也屡见不鲜。
根据多年火灾调查实践经验，本文主要总结出几种锂离子电池火灾调查方法，如现场调查询问、现场勘验取证、分析锂离子电池起火原因等，仅供参考。
关键词：锂离子电池火灾；火灾鉴定；现场调查；现场取证引言：锂离子电池在我国大多数行业中得到广泛应用，可随之而来的火灾事故也不断增多，这是现代社会人们高度重视的安全话题。
比如三星note系列手机电池起火爆炸事故、日本航空公司波音787客机电池起火事故、惠普笔记本电池起火事故等，都足以说明锂离子电池合理应用，安全使用的重要性。
因此，锂离子电池火灾调查分析工作显得尤为重要，文章主要围绕调查方法展开分析，希望可以为相关业内人士提供参考与借鉴。
一、现场调查与询问锂离子电池火灾调查过程中，可以通过现场询问、外部调查方法，了解现场火灾情况。
锂离子电池的充电状态会直接影响到锂离子电池引燃情况：1、如果充电状态低于50%，若是遇到外部短路情况，电池不会迅速升温，所以并不会引发火灾；2、受到外部机械损伤、过热环境影响，导致电池起火，这一过程中也不会造成剧烈火情，所以不会出现爆炸情况。
若是电池充电状态低于30%，即便是发生外部短路，也不会引发电池出现明显升温情况；3、如果电池受到针刺损伤，即便电池内部出现明显升温情况，其整体也不会发生热失控情况，所以不会出现火灾；4、若是电池处于高温环境中，达到180℃时，并且时间较长，会出现相对温和的热失控现象。
5、如果充电状态接近0，则电池不会出现火灾危险性。
但若是存在过充，则极易引发火灾[1]。
因此，在发生锂电池火灾时，调查人员需要先询问起火充电状态，以此为参考辅助判断锂电池火灾原因。
比如，询问电池充电开始时间、充电状态、上次充电时间、设备实际应用情况等，全面分析、合理判断电池充电情况后，进一步开展火灾调查工作。
二、电池所处环境情况在锂离子电池火灾调查中，可以深入分析了解电池放置环境，因为不同环境会导致电池出现异样，引发火灾，对此，相关工作人员可以从以下三个方面入手进行调查分析：（一）机械损伤调查人员在分析锂离子电池火灾情况时，应当深入分析、了解锂离子电池实际使用情况，主要关注其是否发生磕碰、跌落等情况，并深入研究、判断电池机械保护工作是否落实，尤其是遇到复杂工况时，机械保护能够牢固作业。
浅谈航空锂电池的控制与保护本文从网络收集而来，上传到平台为了帮到更多的人，如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载本文档（有偿下载），另外祝您生活愉快，工作顺利，万事如意！锂电池是锂离子电池的简称，具有电压高、体积小、质量轻、比能量高、无记忆效应、无污染、自放电小、使用寿命长等优点，在各个领域的应用也越来越广泛，近两年在民航飞机B787 上得到了应用。
为了提高锂电池安全性，锂电池本身(作为电池的一部分)均需有均衡电路、过充放电路和过温保护线路，防止电池被过充过放电。
过度充电放电和超温，将对锂离子电池的正负极造成永久的损坏，从分子层面看，可以直观地理解，过度放电将导致负极碳过度释出锂离子而使得其片层结构出现塌陷，过度充电将把太多的锂离子硬塞进负极碳结构里去，以至于造成电池发热冒烟甚至爆炸等故障。
这也是锂离子电池为什么通常配有充放电控制电路的原因。
如果电池本身的控制和保护电路出问题，锂电池仍有发生燃烧甚至爆炸的危险。
近一段时间，波音787 客机屡发故障，全球50 架投入运营的波音787 已经全部停飞。
在波士顿与高松机场波音787 故障事件中，电池均出现异常和损坏，锂电池成为关注的焦点。
日本航空公司一架波音787 在美国波士顿因电池起火致客舱冒烟;日本全日空航空公司一架波音787 在飞行过程中疑因为电池故障而冒起烟雾，紧急降落高松机场。
波音787 航空锂电池连续出现故障，其安全性有待进一步提高，保护系统亦有待进一步完善。
分析其原因可能是单体锂电池均衡电路、过充和过温保护电路失效。
1 航空锂电瓶的监控组件BMU航空锂电瓶有 4 个电瓶监控组件BMU(Battery monitoringunit)，2 个温度传感器，1 个霍尔电流传感器(HECS)，1 个控制接触器组成。
当电瓶出现异常时，如电瓶过充、过压、充电电流过大、低压、过热、单格电压不平衡时，或禁止充电或放电或使内置接触器跳开，保护不损坏电瓶。
BMU 还具有自检等功能，如图1 所示。
一种锂离子电池容量退化经验模型张金;魏影;韩裕生;王瑾珏【摘要】锂离子电池随着时间的推移,其性能逐步下降退化直至寿命终结,往往会导致系统整体功能失效,应用于军事目的将直接导致各种无人作战系统无法完成战略战术预期,失去作战能力.分析了锂离子电池电学特性,给出电池内部阻抗与容量退化的关系,提出一种根据容量退化速率优先确定整数变量的条件三参数容量退化经验模型,并通过不同退化速率的锂离子电池退化实验数据对模型的可性行及实用性加以验证,为基于数据驱动的锂离子电池寿命预测和健康管理提供理论支撑.【期刊名称】《电源技术》【年(卷),期】2016(040)006【总页数】4页(P1176-1179)【关键词】锂离子电池;容量退化模型;三参数【作者】张金;魏影;韩裕生;王瑾珏【作者单位】解放军陆军军官学院军用仪器教研室,安徽合肥230031;解放军陆军军官学院军用仪器教研室,安徽合肥230031;偏振光探测技术安徽省重点实验室,安徽合肥230031;解放军陆军军官学院军用仪器教研室,安徽合肥230031【正文语种】中文【中图分类】TM912锂离子电池由于其能量密度大、输出功率高、循环寿命长、工作温度范围宽、自放电小、绿色环保等优点，在军事通信、无人系统、便携式电子产品、航空航天等领域成为系统首选能源[1-2]。
随着时间的推移，电池性能的下降以及意外的电池寿命终结，往往会导致系统整体功能失效，引起巨大的经济损失[2]，应用于军事目的将直接导致各种无人作战系统无法遂行战略战术预期，失去作战能力。
2006年“火星探测者”号就是由于电池出现故障导致任务失败[1]。
2011年爱默生网络能源有限公司的一项调查显示，导致数据中心停工事故的最大原因是不间断电源(UPS)的电池故障。
2013年日本两架波音787客机由于机载锂离子电池过热引起燃烧，迫使全球波音787客机停飞。
可见安全性是制约锂离子电池大规模应用的关键技术瓶颈[3]。
