Boeing ha annunciato oggi che una serie completa di miglioramenti, che si aggiungono a diversi nuovi layer aggiuntivi per la sicurezza delle batterie lithium-ion installate sul 787, sono in produzione e potrebbero essere pronti per l’installazione iniziale entro le prossime settimane. Anche nuovi contenitori per le batterie del 787 sono in costruzione e saranno installati sugli aerei nelle prossime settimane. Questi miglioramenti, che continuano a essere sottoposti a numerosi test di certificazione, permetteranno agli operatori di riprendere i voli commerciali con i loro 787 non appena saranno completati i test e la Federal Aviation Administration (FAA) e gli altri organi internazionali concederanno l’approvazione definitiva.
“Non appena i nostri test saranno completati e otterremo le approvazioni normative, saremo in grado di aiutare i nostri clienti a implementare questi cambiamenti e iniziare il processo per far tornare il 787 in volo”, ha detto il Presidente e CEO di Boeing Commercial Airplanes, Ray Conner. “I passeggeri possono essere sicuri che abbiamo completato una revisione approfondita del sistema di batterie e fatto numerosi miglioramenti che riteniamo possano renderlo più sicuro e più affidabile”. Le modifiche al sistema della batteria includono modifiche alla batteria stessa, all’unità di carica della batteria e all’installazione della batteria. All’inizio di questa settimana la FAA ha approvato il piano di certificazione Boeing, che prevede i test da realizzare per dimostrare che i miglioramenti della batteria sono indirizzati verso le condizioni previste dalla direttiva di aeronavigabilità che ha sospeso le operazioni commerciali del 787.
Le rilevazioni del team tecnico Boeing sulle possibili cause sono state verificate da un gruppo indipendente di esperti di questo tipo di batterie di diverse industrie, università e laboratori nazionali. “Abbiamo messo a punto una gamma completa di soluzioni che si traducono in un sistema di batterie più sicuro,” ha dichiarato Mike Sinnett, vice president and chief project engineer, 787 program, Boeing Commercial Airplanes.
Il primo livello di miglioramento si svolge durante la fabbricazione delle batterie in Giappone. Boeing ha collaborato con Thales, il fornitore del power conversion system, e con il costruttore delle batterie, GS Yuasa, per sviluppare e istituire norme di produzione avanzate e test per ridurre ulteriormente la possibilità di variazioni nella produzione delle singole celle e in generale della batteria. Nuovi test sono stati aggiunti alla produzione, che ora include 10 test distinti. Ogni cella passerà attraverso rigorosi test nel mese successivo alla sua produzione, tra cui un test di 14 giorni durante il quale le letture dei ratei di scarica saranno prese ogni ora. Questa nuova procedura è stata avviata ai primi di febbraio e le prime celle realizzate con il nuovo processo sono già complete. Ci sono più di una dozzina di prove di accettazione durante la produzione che devono essere completate per ogni batteria. Boeing, Thales e GS Yuasa hanno inoltre deciso di ridurre il livello accettabile di carica per la batteria, sia abbassando la massima carica consentita, sia innalzando il livello più basso consentito per la scarica. L’unità di controllo della batteria e il sistema di carica sono stati riprogettati per la definizione più restrittiva. Il sistema di carica è stato adattato in modo da realizzare cicli di carica più soft, con meno stress sulla batteria durante la carica.
I cambiamenti all’interno della batteria contribuiranno a ridurre le probabilità di un guasto alla batteria e contribuiranno a isolare ulteriormente qualsiasi difetto che si verifica, in modo che non causi problemi ad altre parti della batteria. Per isolare meglio ciascuna delle celle l’una dall’altra e dal contenitore, saranno aggiunti due tipi di isolamento. Un isolante elettrico è avvolto attorno ad ogni cella della batteria per isolare elettricamente le celle dalle altre e dal contenitore della batteria, anche in caso di guasto. Un isolamento elettrico e termico installato sopra, sotto e tra le celle aiuterà a evitare trasmissioni di calore tra le celle. Guaine, fili e il cablaggio all’interno della batteria verranno aggiornati per essere più resistenti al calore e agli sfregamenti, e verranno installati nuovi dispositivi di fissaggio. Piccoli fori sul fondo della scatola della batteria permetteranno all’ umidità di defluire dalla batteria, e grandi fori sui lati consentiranno la ventilazione della batteria, con meno impatto sulle altre parti in caso di failure.
Il battery case risiederà in un nuovo contenitore di acciaio inossidabile. Questo contenitore isolerà la batteria delle apparecchiature elettroniche negli electronic equipment bays. La custodia dispone di una presa d’aria diretta per portare i vapori della batteria al di fuori del velivolo. Nuovi fissaggi in titanio sono stati installati negli electronic equipment bays per assicurare il corretto supporto. “Le nostre prime linee di miglioramenti, le prove di produzione e il miglioramento delle operazioni, riducono significativamente la probabilità di un guasto della batteria. La seconda linea di miglioramenti, le modifiche alla batteria, aiutano a fermare un evento e ridurre al minimo l’effetto di un guasto all’interno della batteria se si verifica. La terza linea di miglioramenti, l’aggiunta del nuovo enclosure, isola la batteria permettendo la ventilazione delle celle, impedisce il fuoco all’interno dell’enclosure, riducendo l’impatto significativo per l’aeroplano”, dice Sinnett.
I Test per ottenere l’approvazione della FAA sono già iniziati. Durante il test di ingegneria, che si verifica prima del test di certificazione, la squadra ha dimostrato che il nuovo alloggiamento può tranquillamente contenere un guasto della batteria che comprende la failure di tutte e otto le cellule all’interno della batteria. L’ultimate load è equivalente a 1,5 volte la forza massima attesa durante un guasto della batteria. L’alloggiamento ha facilmente resistito a questa pressione e ha resistito fino a quando la pressione era più di tre volte il carico di rottura. Attraverso un altro test, la squadra ha dimostrato che il fuoco non può svilupparsi all’interno del nuovo enclosure. Il suo design elimina l’ossigeno, rendendo l’unità di contenimento auto-inertizzante. L’ inertizzazione è un passo sopra la rivelazione e lo spegnimento, in quanto impedisce il verificarsi dell’incendio. Tutti i vapori di scarico vengono emessi direttamente all’esterno del velivolo, non più nell’equipment bay.
“Abbiamo sottoposto questo nuovo progetto a test rigorosi. Abbiamo cercato di trovare un modo per introdurre un incendio nel contenitore, ma non è potuto accadere. Anche quando abbiamo introdotto un gas infiammabile in presenza di una fonte di ignizione, l’ assenza di ossigeno ha impedito il fuoco”. “Ci siamo basati sul nuovo standard industriale DO311, istituito dalla RTCA, per stabilire il nostro piano di test”, ha detto Sinnett. “Queste norme non erano disponibili quando abbiamo impostato il testing plan per la batteria originale, e ci hanno aiutato a garantire che il nuovo design è robusto e sicuro. Intendiamo dimostrare, in sede di omologazione, che la batteria del 787 soddisfa tutti gli obiettivi del DO311”.
“Stiamo seguendo tutti i protocolli necessari per ottenere che il nostro nuovo progetto sia completamente approvato e correttamente installato, in modo da poter aiutare i nostri clienti a iniziare a volare il più presto possibile. Stiamo muovendoci sugli sforzi per riprendere le consegne, ma completare il nostro lavoro di certificazione e permettere che la flotta già consegnata torni a volare di nuovo è la nostra priorità”, ha detto Conner. “I nostri clienti e i loro passeggeri sono stati incredibilmente pazienti e li ringraziamo sinceramente per il loro continuo supporto e la fiducia nel 787”. “L’architettura more-electric del 787 porta valore reale, non solo alle compagnie aeree, ma alla nostra industria. Riducendo il consumo di carburante, stiamo riducendo la nostra impronta ambientale. Questa tecnologia per la batteria è una parte importante dell’architettura more-electric, che ci aiuta a ridurre il consumo di carburante di oltre 10 miliardi di galloni di carburante per tutta la durata di questo programma. Le nuove tecnologie richiedono un’attenzione particolare e duro lavoro, ma i benefici sono reali”.
(Ufficio Stampa Boeing)
