07.01.2013 | JAL 787-8 | JA829J | BOS | Smoke in Avionics Bay and Cargo Comp

[Gast traymann]

@Walter Fischer:

Modellflieger fliegen mit LiPo = Lithium-Polymer, die Boeings, Airbusse etc. haben Li-Ion drin.

 

Unter den Li-Ions gibts verschiedene Untertypen:

- Lithium Kobaltoxid (LCO) (mit Sicherheitsbedenken bei mechanischer Beschädigung)

- Lithium Ferrum Phosphat (LFP)

- Lithium Manganoxid (LMO)

- Lithium Nickel Mangan Kobaltoxid (NMC)

- Lithium Nickel Kobalt Aluminiumoxid (NCA)

- Lithium Titan(oxid) (LTO)

 

Bei den Airlinern wird mit grosser Wahrscheinlichkeit eine LFP, LMO oder NMC verbaut. Leider bin ich nicht fachwissend genug, vielleicht kann da jemand weiterhelfen.

 

Notabene muss bei allen Li-Ions und Li-Po's jede einzelne Zelle überwacht werden. Passiert auch in euren Handys und Laptops und allen Geräten, die mehrzellige Li-Ions oder Li-Po's verbaut haben. In der Mehrheit aller Fälle werden die Zellen sogar einzeln geladen.

 

Gruss

 

Tom

[Danix]

Glaube auch dass die Überwachung ein nicht so grosser Aufwand ist. Im Vergleich zu den Tausenden von Sensoren im ganzen Flieger dürfte das ein akzeptabler Aufwand sein. Im Prinzip braucht es nur einen kleinen Temperaturfühler und ein Ampere-/Volt-/Ohmfühler. Das kann man wohl alles in einen Chip integrieren.

 

Meine Vermutung liegt ja eben darin, dass das - hoppla! - Wartungssystem den Fehler gemeldet haben, dass aber evtl in den Handbüchern und/oder den Köpfen der Maintenance-Leuten der Glaube herrschte, so eine einzelne Zelle mache noch nichts, weil es bei früheren Batterietypen wirklich nichts machte. Für einen Flug oder 10 Tage oder so.

 

Die Folge wird eine striktere Handhabung sein, dass man die Box früher auswechselt (Preemptive Wartung, DIN 31051 :005:). Bisher fehlte schlicht die Erfahrung mit dieser Art von Batterien.

 

Wie gesagt, alles nur Hypothesen. Wenn es denn was anderes gewesen ist darf Wingmän340 wieder lästern :)

 

Dani

[Gast]

Hi Dani,

 

Deine Meinung bzw Ansicht über maintenance kann ich nicht teilen,

und dein Wissen über Flugzeugbatterien ist durchaus verbesserungswürdig.

 

 

Meine Vermutung liegt ja eben darin, dass das - hoppla! - Wartungssystem den Fehler gemeldet haben, dass aber evtl in den Handbüchern und/oder den Köpfen der Maintenance-Leuten der Glaube herrschte, so eine einzelne Zelle mache noch nichts, weil es bei früheren Batterietypen wirklich nichts machte.

 

Bei NCCd Bordbatterien,die überall in Verkehrsfliegern eingebaut sind,

führt eine kaputte Zelle zum Totalausfall,teilweise bis zum Thermal Runaway.Wenn 3 Zellen im Shop ihre Leistung nicht mehr voll bringen,

geht die ganze Batterie in die Tonne.(Kosten 6000 bis 10000 €).

An der Batterie selber sind 3 Kabel zur Temperaturüberwachung-

mehr nicht !

 

Die 787 Batterie hat ganze Kabelbäume zur Überwachung eingebaut,

sichtbar ist hier nur die obere Lage...

Bild bitte zum Verständnis vergrößern:

 

http://www.ntsb.gov/img/headline/1-7-12_JAL787_APU_Battery2.jpg

 

Die Box zur Überwachung ist hier dargestellt,bitte mal die Pins von J1

anschauen:

 

http://www.google.de/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=7&ved=0CGoQFjAG&url=http%3A%2F%2Fwww.securaplane.com%2Fdownload%2Fdoc_download%2F36-lithium-battery-charger-unit&ei=MPrrUK-iBMedtQbhq4CoAQ&usg=AFQjCNHsBfBeHpV7WiWfcNsmwKPm4wbnWg&bvm=bv.1357316858,d.Yms

 

Soviel zum Thema Sensoren und Monitoring.

 

Nice weekend

Alex

[sirdir]

Verglichen mit der Druckerpatrone muss die Logik in der Batteriebox oder im Ladegerät eben hinreichend intelligent gemacht sein, und nicht stur nach 2000 Ladezyklen behaupten die Batterie sei jetzt defekt. Sonst wird nämlich nicht nur "mal ne Batterie ausgetauscht die noch tut", sondern eben manchmal auch eine

Du hast mich falsch verstanden. Ich meinte nicht, man soll die Logik der Druckerpatrone übernehmen, sondern nur die Fähigkeit, sich selbst aus dem Spiel zu nehmen. Wenn eine Batterie mal als schadhaft erkannt wurde, sollte sich das nicht durch resetten o.Ä. beheben lassen, sondern eben nur durch einen Wartungsbetrieb (wobei da wohl immer ersetzt werden wird...)

 

Mit anderen Worten, wenn der Steuerungscomputer der Hybridbatterie zurückgesetzt wurde (durch Abklemmen der 12V Batterie), braucht er eine halbe Stunde Fahrtzeit um den Ladezustand der Hybridbatterie zu erkennen. Sprich, nicht durch einfache Spannungsmessung, sondern nur durch Analyse der Lade- und Entladekurven kann der Computer verstehen, wie es der Batterie nun geht. Wenn das bei den Li-ionen Batterien ähnlich ist, kann ich verstehen das da schonmal was schiefgeht.

 

'Wie es ihr geht' sollte die Batterie erst mal selbst speichern - und zwar non-volatile. Das ist natürlich keine Garantie, wenn man sie mal ein Jahr irgendwo liegen lässt(wobei sie ja auch das mitkriegen würde...), aber das ist wohl auch nicht das Normale in einem Flugzeug.

Im Auto kann man sich das wohl sparen (wobei ich nicht so ganz verstehe warum, jeder Notebookakku überwacht sich selbst...)

 

Was ich einfach meinte: Wenn die Elektronik mal festgestellt hat, dass mit der Batterie was nicht stimmt, dann sollte sich beim nächsten Reset plötzlich doch wieder geladen werden...

[Danix]

Hallo Alex

 

Natürlich weisst du viel mehr über Batterien und über ihre - huch! - Wartung als ich. Ich glaube aber nicht, dass wir gegenteiliger Meinung sind.

 

Selbstverständlich gibt es auch bei NiCad-Batterien Gefahren, aber sie sind um ein Vielfaches gutmütiger als Li-Ion. Du erinnerst dich an die Bilder. Oder an die brennenden Notebooks. Tatsächlich können beiden einzelne defekte Zellen haben, die zu einem Teil- oder Totalausfall des ganzen Packs führen können. Aber eben: NiCad sind viel viel toleranter.

 

Dies könnte eben dazu geführt haben, dass gewisse Toleranzen im System bzw. in den Köpfen der Hersteller/Wartungsleuten im Hinterkopf gespeichert waren, was aber offensichtlich nicht immer gerechtfertigt sein könnte. Auf gut Deutsch: Sie sagten sich, "was soll's, das geht schon noch" und haben sich evtl über Vorschriften oder besseres Wissen hinweggesetzt.

 

Die zahlreichen Kabelbäumen können von Sensoren oder von den elektrischen Leitungen zu/von den Zellen kommen. Von der Dicke her scheinen sie mir eher letztere zu sein. Aber ich kenne mich da nicht im Detail aus.

 

Dass diese Packs Überwachungssensoren haben bin ich auch überzeugt. Ich sagte nur, dass es dies braucht, nicht dass es nicht vorhanden ist. Ralf hatte ja erwähnt, dass es da zu viele Sensoren benötigt, worauf ich geantwortet habe, dass dem wahrscheinlich nicht so ist.

 

Solange wir keine gesicherten Tatsachen haben, können wir nur spekulieren. Wir werden es sicher erfahren.

 

Sonst weiter mit dieser spannenden Diskussion,

Dani

[MaikThai]

Da will ich mal kurz meinen Senf dazu geben.

Bei meinen Modellfliegern verwende ich Li-Po Akkus mit zwei oder drei Zellen. Diese sind im Verhalten sehr aehnlich zu Li-Ion Akkus.

Diese haben einen Balancer Anschluss, dh. beim Laden wird jede Zelle einzeln ueberwacht und bei Ueberspannung sofort abgeschaltet.

Am Ende des Ladens werden gezielt einzelne Zellen die noch nicht ihre Endspannung erreicht haben weitergeladen, „Balanciert“.

Das selbe auch beim gewollten Entladen mit dem Ladegeraet.

Das funktioniert jetzt seit 6 Jahr

[flowmotion]

.

Bearbeitet 2. Oktober 2019 von flowmotion

[Danix]

...Battery Towing...

 

oh, davon höre ich zum ersten Mal. Bedeutet das dass sie das Flugzeug rein auf Batterien schleppen? Das verlangt natürlich nach hoher Last (auf die Batterien).

[Gast]

Towing Power mode:

 

Towing Power mode is active when the TOWING POWER switch is selected to

ON (with the main BATTERY switch OFF). The main and APU batteries energize

only the equipment essential for towing operations. Significant loads energized

by this mode include:

 

• captain’s ACP

• captain’s flight interphone

• flight deck dome lights

• aisle stand flood lights

• navigation lights

• brakes

 

rgds

Alex

[tomjnx]

Bei den Airlinern wird mit grosser Wahrscheinlichkeit eine LFP, LMO oder NMC verbaut. Leider bin ich nicht fachwissend genug, vielleicht kann da jemand weiterhelfen.

 

Laut http://www.gsyuasa-lp.com/aviation-lithium-ion-markets

(LVP 10 65 Datenblatt http://www.s399157097.onlinehome.us/SpecSheets/LVP10-65.pdf)

sind das Lithiumkobaltoxid-Zellen.

 

Gruss,

Thomas

[sirdir]

oh, davon höre ich zum ersten Mal. Bedeutet das dass sie das Flugzeug rein auf Batterien schleppen? Das verlangt natürlich nach hoher Last (auf die Batterien).

 

Dani, manchmal übetriffst du dich selbst.

Vielleicht ist die 787 ja auch ein Hybrid und wir wussten es nur nicht ,)

[Danix]

Patrick, ich nehme an du verstehst meine Aussage nicht. "Auf Batterie" heisst nicht "mit Batteriekraft". Normalerweise muss für das Schleppen eines Flugzeuges die APU gestartet werden, es sind da noch ein paar andere Systeme involviert, z.B. Licht, Pneumatik und Hydraulik. Wahrscheinlich kann man aber die 787 rein elektrisch schleppen, weil Bremsen und andere Systeme sind Elektrisch. Das bedingt dann eben grosse Last an der Batterie.

 

Ist halt schon schwer, wenn man immer den manischen Drang verspürt, den anderen eins Auswischen zu müssen. Man verliert dann manchmal das logische Denken. Wieso gründest du mit Wingmään und Wisi nicht einen Danix-Hass-Club :005:

 

Ich halte dir zu gute, dass du das Post mitten in der Nacht geschrieben hast. Cerveza oder Vino Tinto?

 

Dani

[Wingman340]

Oh Dani,

 

Du scheinst es immer noch nicht zu verstehen... Es wird keinen Danix-Hass-Club geben...

Bei soviel "Wissen" (egal ob es um die Erderwärmung geht, um die Unterschiede zwischen B787 und A380, um Batterien oder schwarz gekleidete bewaffnete Männchen rund um das Flugzeug) welches Du hier im Forum verbreitest, müsste man eher einen Fan-Club gründen... :rolleyes:

 

Leider sind jedoch Deine Aussagen zu sehr auf Halbwissen und "Besserwissen" basiert... Schade um das Forum, da man von einem "Linienpiloten" ein etwas höheres Niveau erwarten darf.

 

Aber auch das ist wiederum meine eigene Meinung. Und vielleicht hast Du gemerkt, dass es hier nicht um "Hass oder Liebe" geht. Nur darum, in einem vernünftigen Ton und mit Anstand Diskussionen zu führen. Auch darum, Kritik einstecken zu können.

 

Sowas haben wir früher unter anderem im (von Dir bezeichnet als "menschenverachtend" geführten) CRM - Kurs gelernt...

 

Gruss

Patrick

[Schwabe]

... Schade um das Forum, da man von einem "Linienpiloten" ein etwas höheres Niveau erwarten darf...

Ich verstehe jetzt nicht, warum Linienpiloten in Gänsefüßchen im Forum ein höheres Niveau erreichen müssen als Hoteliers, Lokalpolitiker, Unternehmer, Schriftsteller, Schrauber oder Ingenieure?

[Wingman340]

Hi Wolfgang,

 

offtopic ON

müssen sie nicht zwingend... Ich erwarte jedoch von einem Profi in einem Forum ein entsprechendes Auftreten. Kann sein, dass mein Anspruch an einen Linienpiloten (wie auch an einen anderen Profi) hoch ist....

Und diesem Anspruch wird das Auftreten bestimmter User mit persönlichen Attacken und Beleidigungen nicht gerecht...

offtopic OFF

 

So, nun aber zurück zum Topic. Auch wenn natürlich Spekulationen in diesem Forumsteil erwünscht sind, sollten die Spekulationen auf Hintergrundwissen basieren.

Bin sehr gespannt, was die offiziellen Stellen zu den Vorfällen des Dreamliners sagen werden.

 

Gruss

Patrick

[flowmotion]

.

Bearbeitet 2. Oktober 2019 von flowmotion

[sirdir]

Patrick, ich nehme an du verstehst meine Aussage nicht. "Auf Batterie" heisst nicht "mit Batteriekraft". Normalerweise muss für das Schleppen eines Flugzeuges die APU gestartet werden, es sind da noch ein paar andere Systeme involviert, z.B. Licht, Pneumatik und Hydraulik. Wahrscheinlich kann man aber die 787 rein elektrisch schleppen, weil Bremsen und andere Systeme sind Elektrisch. Das bedingt dann eben grosse Last an der Batterie.

 

OK, dann habe ich dich wohl falsch verstanden. Oder du hast dich undeutlich ausgedrückt. Es waren ja durchaus schon elektrisch 'selbstschleppende' Flugzeuge im Gespräch. Aber nicht mit 2* 28V 65 Ah

 

Ist halt schon schwer, wenn man immer den manischen Drang verspürt, den anderen eins Auswischen zu müssen. Man verliert dann manchmal das logische Denken. Wieso gründest du mit Wingmään und Wisi nicht einen Danix-Hass-Club :005:

Frag dich eher mal, warum man ausgerichtet dir sowas zutraut ;)

 

Ich halte dir zu gute, dass du das Post mitten in der Nacht geschrieben hast. Cerveza oder Vino Tinto?

Eher SSD averiado

[Volume]

Ich lese auf pprune immer wieder in den freight-dog-corner rein. Lithium-Ionen-Batterien sind dort - als cargo - unter den Piloten eine Art Reizthema und tauchen immer wieder in Spekulationen als mögliche Ursache bei fatalen Abstürzen durch Feuer im Frachtraum auf

Lithium-Ionen Akkus sind wohl besonders empfindlich gegenüber Schäden. Wer einmal gesehen hat, wie die Cargo Handler mit den Paletten umgehen, dann wundert einen nicht mehr, das so mancher Akku auf dem Transport beschädigt wird (und darauf mit Abfackeln reagiert...).

Die Akkus des Flugzeugs sind viel geschützter eingebaut, werden von Personen bewegt die um deren Empfindlichkeit und Preis wissen, und sind darauf ausgelegt und getestet im normalen Betrieb nicht beschädigt zu werden.

Von daher sagt der Vergleich mit Li-ion als Fracht nur etwas über die Gefahr aus, die von diesem Typ Batterie ausgeht, aber nichts über die Wahrscheinlichkeit das dieser Fall eintritt.

 

Notabene muss bei allen Li-Ions und Li-Po's jede einzelne Zelle überwacht werden. Passiert auch in euren Handys und Laptops und allen Geräten, die mehrzellige Li-Ions oder Li-Po's verbaut haben. In der Mehrheit aller Fälle werden die Zellen sogar einzeln geladen.

Hast du dazu mal einen Link, wenn möglich mit Schaltplan? Wie lädt man Zellen einzeln, die hart verkabelt in Reihe geschaltet sind? Da braucht man doch zwischen allen Zellen jeweils Trennschalter, oder? In diesem Fall für Hunderte von Amperes !? (Engine Start)

 

Gruß

Ralf

[tomjnx]

Hast du dazu mal einen Link, wenn möglich mit Schaltplan? Wie lädt man Zellen einzeln, die hart verkabelt in Reihe geschaltet sind? Da braucht man doch zwischen allen Zellen jeweils Trennschalter, oder? In diesem Fall für Hunderte von Amperes !? (Engine Start)

 

Nein es braucht keine Trennschalter (Trennschalter sind aber hilfreich als Schutz gegen Tiefentladung).

 

Das nennt sich cell balancing. Die Idee ist einfach: wenn eine Zelle voll ist und man will trotzdem weiterladen, muss man einfach schauen, dass bei der Zelle gleichviel wieder raus geht wie rein geht. Also typischerweise ist jeder Zelle ein MOSFET parallelgeschaltet.

 

z.B. so wie hier:

http://www.psocdeveloper.com/uploads/tx_piapappnote/an2258_01.pdf

 

Was mich eher wundert ist der Temperaturbereich der GS Yuasa Zelle: -18°C bis +65°C. Will man die verbauen, muss man die Zelle wohl klimatisieren.

 

Gruss,

Thomas

[Danix]

 

Was mich eher wundert ist der Temperaturbereich der GS Yuasa Zelle: -18°C bis +65°C. Will man die verbauen, muss man die Zelle wohl klimatisieren.

 

Meistens werden Batterieheizungen eingesetzt, auch bei konventionellen Batterietypen. Vielleicht werden die Compartments, in denen sich diese Batterien befinden, auch nicht extrem kalt, wenn sie z.B. mir der Abwärme des Electronic Compartments versorgt werden.

[Zuchlux]

Laut SPIEGEL kam es während eines Tests beim Zulieferer Securaplane zu einem Großbrand, verursacht durch eine Batterie, wie jene die im Dreamliner verbaut wurden. Jedoch wird auch behauptet, dass das Problem wohl eher in den Steuerungs- und Überwachungssystemen liegt, als bei der Batterie selbst. Dies wäre jedoch eine riesige Blamage für die FAA, denn ihnen hätte ein solcher Defekt auffallen müssen.

[flowmotion]

.

Bearbeitet 2. Oktober 2019 von flowmotion

[IFixPlanes]

Meistens werden Batterieheizungen eingesetzt, auch bei konventionellen Batterietypen. Vielleicht werden die Compartments, in denen sich diese Batterien befinden, auch nicht extrem kalt, wenn sie z.B. mir der Abwärme des Electronic Compartments versorgt werden.

Meistens?

Wir reden ja hier von Batterien welche in Linienflugzeugen eingabaut sind.

Wieder einmal hast du sowas wie "meiner Meinung nach" vergessen...

 

Es gibt keine Batterieheizung bei der A300, A310, A320 Fam, A330, A340, A380, B737 Fam., B747-4 und -8, B757, B767, B777, B787 und MD11.

Bei den Props habe ich nicht nachgeschaut, aber wenn die Batterie in der Druckkabine (= klimatisiert) verbaut ist, habe ich bei den oben genannten Typen maximal eine Belüftung (bei einigen Airbus Typen) gefunden. Das wird sehr wahrscheinlich auch bei den Props so sein.

 

Nur bei der B747-2 habe ich eine Heizung der APU Batterie gefunden. Sie ist aber auch recht ungeschützt außerhalb der Druckkabine verbaut.

[Bodan]

 

http://www.chickenwingscomics.com

[AdrianB]

Ein informativer Artikel aus der New-York Times.

 

Das grosse Schwarz-Peter Spiel hat nun begonnen. Die "Issues" mit der Li-On Batterien sind offenbar vielfältig, was leider eine komplexe Problemlösung erwarten lässt.

 

Gruss,

Adrian

 

 

 

Boeing Battery Was a Concern Before Failure

 

By CHRISTOPHER DREW, HIROKO TABUCHI and JAD MOUAWAD

 

Published: January 29, 2013

 

Even before two battery failures led to the grounding of all Boeing 787 jets this month, the lithium-ion batteries used on the aircraft had experienced multiple problems that raised questions about their reliability.

 

Officials at All Nippon Airways, the jets’ biggest operator, said in an interview on Tuesday that it replaced 10 of the batteries in the months before fire in one plane and smoke in another led regulators around the world to ground the jets.

 

The airline said it told Boeing of the replacements as they occurred but was not required to report them to safety regulators because they were not considered a safety issue and no flights were canceled or delayed.

 

National Transportation Safety Board officials said Tuesday that their inquiry would include the replacements.

 

The airline also, for the first time, explained the extent of the previous problems, which underscore the volatile nature of the batteries and add to concerns over whether Boeing and other plane manufacturers will be able to use the batteries safely.

 

In five of the 10 replacements, All Nippon said that the main battery had showed an unexpectedly low charge. An unexpected drop in a 787’s main battery also occurred on the All Nippon flight that had to make an emergency landing in Japan on Jan. 16.

 

The airline also revealed that in three instances, the main battery failed to operate normally and had to be replaced along with the charger. In other cases, one battery showed an error reading and another, used to start the auxiliary power unit, failed. All the events occurred from May to December of last year. The main battery on the plane that made the emergency landing was returned to its maker, GS Yuasa, and that 10 other batteries involved in mishaps were sent to the airline’s maintenance department.

 

Kelly Nantel, a spokeswoman for the National Transportation Safety Board, said investigators had only recently heard that there had been “numerous issues with the use of these batteries” on 787s. She said the board had asked Boeing, All Nippon and other airlines for information about the problems.

 

“That will absolutely be part of the investigation,” she said.

 

Boeing, based in Chicago, has said repeatedly that any problems with the batteries can be contained without threatening the planes and their passengers.

 

But in response to All Nippon’s disclosures, Boeing officials said the airline’s replacement of the batteries also suggested that safeguards were activated to prevent overheating and keep the drained batteries from being recharged.

 

Boeing officials also acknowledged that the new batteries were not lasting as long as intended. But All Nippon said that the batteries it replaced had not expired.

 

A GS Yuasa official, Tsutomu Nishijima, said battery exchanges were part of the normal operations of a plane but would not comment further.

 

The Federal Aviation Administration decided in 2007 to allow Boeing to use the lithium-ion batteries instead of older, more stable types as long as it took safety measures to prevent or contain a fire. But once Boeing put in those safeguards, it did not revisit its basic design even as more evidence surfaced of the risks involved, regulators said.

 

In a little-noticed test in 2010, the F.A.A. found that the kind of lithium-ion chemistry that Boeing planned to use — lithium cobalt — was the most flammable of several possible types. The test found that batteries of that type provided the most power, but could also overheat more quickly.

 

In 2011, a lithium-ion battery on a Cessna business jet started smoking while it was being charged, prompting Cessna to switch to traditional nickel-cadmium batteries.

 

The safety board said Tuesday that it had still not determined what caused a fire on Jan. 7 on a Japan Airlines 787 that was parked at Logan Airport in Boston. The fire occurred nine days before an All Nippon jet made its emergency landing after pilots smelled smoke in the cockpit.

 

Japan Airlines, which operates several 787s, said that there had been “several cases” in which maintenance crew needed to replace 787 batteries after irregularities, but refused to give details. The switches were not considered a safety risk and were conducted “within the scope of regular maintenance,” said Kazunori Kidosaki, a JA: spokesman.

 

Federal regulators said it was also possible that flaws in the manufacturing process could have gone undetected and caused the recent incidents.

 

The batteries’ maker X-rays each battery before shipping to look for possible defects.

 

But some battery experts said that scans might be unable to detect minute anomalies in the battery, like trapped micro-shavings in any of the tightly wound conductive material used in each battery’s eight cells.

 

So far, Boeing appears reluctant to consider alternatives. Lithium-ion, experts say, is particularly attractive because it packs more power in a smaller size, and is therefore lighter than more traditional battery designs — a factor that was part of Boeing’s strategy to build a lighter aircraft. Also for that reason, it is now widely used in personal electronics and is finding greater acceptance in other industries.

 

But unless investigators can point out the precise cause of the 787’s battery problems or how to prevent them, some experts believe Boeing may have little choice than to pick more traditional battery designs to restore confidence in its airplanes.

 

Switching batteries would come at a steep cost, and would most likely entail months of engineering work as well as new certification by regulators. It would also go against the efforts by other manufacturers, including Airbus and Gulfstream, to adopt lithium-ion batteries in airplanes.

 

Regulators have long known about the risks of lithium-ion batteries, which can overheat and ignite — a condition known as thermal runaway — if improperly charged or discharged. For that reason, the batteries are integrated into a sophisticated electronic system that is intended to monitor the battery and prevent it from overcharging.

 

The F.A.A.’s battery tests in 2010 highlighted the hazards of lithium cobalt batteries. When they overheat, the batteries showed “much more severe increases in temperature and pressure” than other battery types.

 

Another risk of lithium batteries also became apparent with the Cessna episode in 2011, when a technician working on a new model plane, the CJ4, hooked up the plane to a power source to recharge the battery and soon after saw smoke coming out of it.

 

According to a government safety official with knowledge of the episode, the Cessna battery had drained below 5 percent of its charge. The problem with lithium batteries, however, is that recharging a battery that has been drained to a low point can create a risk of fire because the battery is unable to accept a charge. Recharging it then creates heat that can cause it to ignite.

 

But after discussions with the F.A.A., Cessna decided to replace the battery on its planes with nickel cadmium batteries, which are heavier, but do not ignite easily. Boeing has said its system has safeguards that prevent a drained battery from being recharged without first being sent back to the manufacturer for reconditioning.

 

A Cessna spokesman declined to comment about the episode.

 

According to investigators in Japan, the battery on the jet that made the emergency landing showed a stable reading of 31 volts, near its full charge capacity, until 15 minutes into the flight when pilots detected a strange smell. About that time, sensors detected a sudden unstable discharge of the battery to near zero for reasons that Japanese investigators still cannot explain.

 

 

Matthew L. Wald contributed reporting.

 

A version of this article appeared in print on January 30, 2013, on page A1 of the New York edition with the headline: Boeing Battery Was a Concern Before Failure.