Dlaczego płoną akumulatory w dreamlinerze

Jednostki zasilające samolotu gromadzą dużo energii w małych akumulatorach. Podczas ich ładowania istnieje ryzyko zapłonu.

Aktualizacja: 25.01.2013 11:05 Publikacja: 25.01.2013 01:25

Boeing 787 japońskich linii All Nippon Airways miał awarię głównego akumulatora litowo-jonowego

Boeing 787 japońskich linii All Nippon Airways miał awarię głównego akumulatora litowo-jonowego

Foto: AP/KYODO NEWS

Powodem awaryjnego lądowania boeinga 787 japońskich linii All Nippon Airways była awaria głównego akumulatora litowo-jonowego, przy czym uszkodzeniu nie uległ akumulator pomocniczy. Litowo-jonowe baterie odgrywają kluczową rolę w konstrukcji nowych odrzutowców firmy Boeing, ponieważ zapewniają dużą moc i są zarazem lekkie.

Jednak właściwości chemiczne, które sprawiają, że te nowoczesne akumulatory są tak atrakcyjne dla konstruktorów, mogą również zwiększać ryzyko przegrzania i zapłonu. Stało się to jednym z powodów uziemienia na całym świecie około 50 już eksploatowanych dreamlinerów i wstrzymania ich dalszych dostaw po tym, jak dwukrotnie doszło do pożaru na pokładzie takiego samolotu.

Więcej energii z mniejszej masy

Badaniu poddane zostaną nie tylko akumulatory. Eksperci do spraw bezpieczeństwa sprawdzają również okablowanie samolotu, płytki drukowane i inne elementy zewnętrzne związane z akumulatorami.

Wykorzystując rozmaite metale i procesy chemiczne naukowcy stworzyli całą gamę różnego typu akumulatorów, które różnią się od siebie napięciem, żywotnością, rozmiarami i kosztem. Wyzwaniem dla producentów akumulatorów jest zwiększenie ilości energii, jaką można zgromadzić w określonej objętości – i tutaj technologia litowo-jonowa się wyróżnia, bo bateria zapewnia więcej energii aniżeli podobnej wielkości na bazie innego metalu.

To dlatego konstruktorzy boeinga 787 zdecydowali się na zastosowanie akumulatorów litowych. Dreamliner miał zapewnić duże oszczędności w zużyciu paliwa i być lżejszy od innych samolotów, między innymi dzięki zastosowaniu małych, ale zapewniających dużą moc akumulatorów.

Jak twierdzi Stanley Whittingham, profesor chemii i ekspert w dziedzinie akumulatorów litowo-jonowych na Uniwersytecie Binghamton w stanie Nowy Jork, akumulatory litowo-jonowe zapewniają dwa razy większą gęstość energii aniżeli akumulatory niklowo-metalowo-wodorkowe, i cztery do sześciu razy większą gęstość energii aniżeli akumulatory kwasowo-ołowiowe stosowane często samochodach.

Winne ładowanie?

Obecnie akumulatory litowe są preferowanym źródłem zasilania w całej gamie urządzeń codziennego użytku, od laptopów i tabletów po telefony komórkowe i przenośne wiertarki. Coraz częściej stosuje się je również w samochodach, autobusach, samolotach, pociągach i satelitach. W boeingu 787 akumulatory nie są wykorzystywane podczas normalnego lotu, ale są cały czas ładowane przez znajdujące się w samolocie prądnice. Problemy mogą pojawić się, kiedy akumulator litowo-jonowy jest ładowany z zewnętrznego źródła. – Kiedy zostanie przeładowany, następuje rozpad elektrolitu i wytwarza się ciepło – mówi profesor Whittingham.

Chemicy nazywają to „zniszczeniem termicznym" – to proces nieustannego rozgrzewania się, który może doprowadzić do zapalenia się akumulatora.  Nie jest jasne, czy to właśnie stało się z akumulatorami w dreamlinerze. Clare Grey, profesor chemii materiałoznawczej na Uniwersytecie Cambridge w Anglii spekuluje, że wada konstrukcyjna akumulatora mogła doprowadzić do spięcia, które spowodowało rozgrzanie go, uwolniło tlen i wywołało zapłon. Wysoka temperatura mogła również doprowadzić do stopienia się elementu oddzielającego anodę od katody. – Wtedy całe urządzenie ulega natychmiastowemu spaleniu – dodaje.

Profesor Whittingham zauważył, że po podgrzaniu roztwór elektrolityczny w akumulatorze może przemienić się w łatwopalny gaz, który może wywołać pożar. – Kiedy dochodzi do zniszczenia termicznego, akumulator może palić się w temperaturze 300 do 400 stopni Celsjusza – dodaje.

—Gautam Naik, tłum. t.k.

Biznes
Ministerstwo obrony wyda ponad 100 mln euro na modernizację samolotów transportowych
https://track.adform.net/adfserve/?bn=77855207;1x1inv=1;srctype=3;gdpr=${gdpr};gdpr_consent=${gdpr_consent_50};ord=[timestamp]
Biznes
CD Projekt odsłania karty. Wiemy, o czym będzie czwarty „Wiedźmin”
Biznes
Jest porozumienie płacowe w Poczcie Polskiej. Pracownicy dostaną podwyżki
Biznes
Podcast „Twój Biznes”: Rok nowego rządu – sukcesy i porażki w ocenie biznesu
Materiał Promocyjny
Bank Pekao wchodzi w świat gamingu ze swoją planszą w Fortnite
Biznes
Umowa na polsko-koreańską fabrykę amunicji rakietowej do końca lipca