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La batterie du Boeing 787 sous le microscope du NTSB

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Thierry Dubois

Le Bureau étasunien pour la sécurité des transports (NTSB) a resserré son enquête autour de l’accumulateur n°6 de la batterie défectueuse. Les enquêteurs passent au crible la conception et le processus de certification de la batterie. De son côté, l’agence de l’aviation civile (FAA) autorise Boeing à entreprendre des vols d’essais du 787… sous conditions.



Le NTSB a dévoilé, lors d’une conférence de presse qui s’est tenue hier 7 février 2013 à Washington, les derniers indices arrachés à la batterie lithium-ion qui avait pris feu sur un 787 en stationnement à Boston Logan un mois auparavant. Les enquêteurs ont ainsi trouvé l’origine de l’emballement thermique… mais pas sa cause. A écouter Deborah Hersman, présidente du NTSB, la cinquantaine de 787 cloués au sol à travers le monde ne sont pas près de revoler.

La batterie est faite de huit accumulateurs ; c’est dans le numéro 6 que s’est produit un court-circuit interne. Une réaction chimique incontrôlable s’en est ensuivi, d’où l’emballement thermique – un phénomène qui s’accompagne d’une augmentation de pression. Il s’est alors propagé aux accumulateurs voisins. L’examen de la batterie carbonisée montre que la température a dépassé 260 degrés Celsius.

Mais d’où vient le court-circuit initial ? Le NTSB a pu exclure deux possibilités : un choc mécanique et un court-circuit externe. Au premier rang des autres causes potentielles en cours d’investigation : le processus de charge. « Comment la batterie s’est-elle chargée ? Pour quelle charge ? Comment était-elle surveillée ? », s’interrogent les spécialistes du NTSB. Ils étudient aussi la conception et la fabrication de l’ensemble de la batterie.

L’accumulateur n°6 a-t-il quelque chose de spécial ? Pas par sa conception, répond Deborah Hersman. Mais un défaut de construction reste une hypothèse.

Les méthodes d’homologation de cette batterie sont maintenant sur la sellette. C’est donc à la fois Boeing et la FAA qui sont visés. Car les essais de certification ont mis en jeu plusieurs cas de défaillances de la batterie. Or Boeing n’a jamais vu ni feu ni propagation d’un accumulateur à l’autre, souligne le NTSB. Pourtant, les deux se sont produits dans le cas de l’avion de Japan Airlines à Boston.

Pire, l’analyse de risque menée par Boeing estimait qu’un incident avec rejet de fumées pouvait arriver moins d’une fois tous les 10 millions d’heures de vol. « Ce n’est pas ce que l’avion en service nous a montré », note Deborah Hersman dans un doux euphémisme. Deux incidents de ce type se sont produits en moins de 100 000 heures de vol.

Les enquêteurs cherchent donc à comprendre ce qui peut changer entre des tests de certification et la « vraie vie » de l’avion. « Nous voulons comprendre comment le régulateur [la FAA] a contrôlé ces essais », ajoute la présidente du NTSB.

A noter que le Bureau d’enquêtes et d’analyses (BEA) français est dans la boucle : l’équipementier Thales a fourni le système de conversion électrique, dont fait partie la batterie (certes de fabrication japonaise et livrée directement à l’avionneur).

Durant la mise au point du 787, la FAA avait publié neuf « conditions spéciales » qui tenaient compte de la spécificité de la technologie lithium-ion. Tout emballement thermique ou simple surchauffe auraient ainsi dû être rendus impossible dès la conception. Ces conditions sont censées avoir été remplies puisque l’avion a été certifié.

Quelques heures avant la conférence de presse du NTSB, la FAA avait autorisé Boeing à faire voler son 787. Il s’agit de « collecter des données sur le fonctionnement en vol de la batterie et des systèmes électriques ». Des vols d’essais qui doivent avoir lieu « au-dessus de zones à faible densité de population ». Avant de décoller, les équipages des avions testés devront inspecter les batteries et les câbles. Pendant le vol, ils devront constamment surveiller l’apparition éventuelle de messages d’alerte liés à la batterie… et atterrir immédiatement si une telle annonce apparaît sur un écran.

La FAA poursuit par ailleurs son vaste réexamen, annoncé dès le 11 janvier 2013, de la conception et de la construction du 787.

Thierry Dubois

… et après « emballement thermique ». C'est l'accumulateur n°6 qui est à l'origine de la défaillance.
La batterie lithium-ion dans son état normal...
Les enquêteurs du NTSB ont inspecté la soute où se trouvait la batterie...
… et passé chaque accumulateur sous le microscope.
C'est sur l'aéroport de Boston Logan que le Boeing 787 de Japan Airlines a reçu la visite des pompiers.
Le NTSB a tenu une conférence de presse le 7 février à Washington. Au centre, la présidente Deborah Hersman.
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Thierry Dubois

Thierry Dubois est journaliste aéronautique depuis 1997. Ingénieur Enseeiht, il s’est spécialisé dans la technologie – moteurs, matériaux, systèmes — et la sécurité des vols. Chef du bureau français du magazine Aviation Week, il anime aussi des rencontres comme les tables rondes du Paris Air Forum. Pour Aerobuzz, Thierry Dubois couvre notamment les hélicoptères civils et des sujets techniques.

View Comments

  • La batterie du Boeing 787 sous le microscope du NTSB
    A fred : la chimie li ion est a forte capacite en Ah mais faible tension autour de 4v. Pour faire un accuexploitable il faut mettre les elements en serie...

  • La batterie du Boeing 787 sous le microscope du NTSB
    @Fred,
    Je ne suis pas un spécialiste, mais pour pouvoir isoler un élément de batterie il faudrait autant de relais ou de contacteur que le nombre d'élément. Vu les barres qui sont entre les éléments se sont plusieurs dizaines d’ampères qui passe ce qui implique des relais très volumineux, lourds et couteux. Dans ce cas, ils perdent l’intérêt des batteries lithiun-ion. Autant revenir aux CdNI ou technologie intermédiaire NIMH qui serait un compromis entre les deux type de batteries.

  • La batterie du Boeing 787 sous le microscope du NTSB
    je pense que boeing, avec la conception de ces nouvellesbatteries ont éte un peu vite dans
    l'étude de ces batteries lithim- ion et revoir entiérement le probléme, surtout concernant
    la charge qui à mon avis et très pointue et ne pardonne pas à l'erreur,
    c'est le secret de la recherche, mais il faut positiver, toujours se remettre en question!!!!!!

  • La batterie du Boeing 787 sous le microscope du NTSB
    @Pax concerné : je suis entièrement d'accord avec vous. Si c'est encore à Thalès qu'incombe la cause de cet emballement thermique, ça commence à faire beaucoup pou eux.
    D'ailleurs, je ne suis pas sûr que les autorités françaises se seraient comportées comme le NTSB concernant ces incidents (moins pointilleux ?).
    Ils ont agi bien avant qu'un accident se soit produit, et c'est tant mieux.
    C'est cependant fort dommage pour le B787 qui est un avion remarquable.

  • La batterie du Boeing 787 sous le microscope du NTSB
    @ CHD qui est chiffonné:
    "système...construit après l’avoir certifié:"
    Comme les sondes pitot Thales ( AF# 447), la certification du A-330 (AF # 447), les licenses ATPL de l'equipage (AF# 447) la validation de l'entrainment de cet equipage par Air France et la DGAC.
    AF # 447: morts: 212 pax + 12 PNT/PNC
    B-787 morts: 0

  • La batterie du Boeing 787 sous le microscope du NTSB
    Les risques d'emballement thermique sur les batteries lithiun-ion sont connus depuis des lustres, il parait curieux que Thales n'a pas dote son systeme de regulation d'une protection thermique.
    A noter que cette technologie est en service sur les satelites espions de Northrop Grumman et ne pose pas de probleme particulier dans l' environement particulierement hostile du vide spacial.

  • La batterie du Boeing 787 sous le microscope du NTSB
    au vue des images le BMS (battery managing system) est intégré au boitier et c'est lui qui gère toute les parametres de la batterie. visiblement il fait pas le boulot.(il coupe l'alim équilibre les cellules etc)
    ce dernier est fabriqué par le constructeur de la batterie car il est le seul a connaitre la chimie de ces cellules.
    de plus les cellules sont en series, ce qui pose des problèmes d’équilibrage.
    mais je suppose que ça ils on du le résoudre depuis fort longtemps???

  • La batterie du Boeing 787 sous le microscope du NTSB
    Une chose me chiffone: tous ces éléments de batterie sont montés en série, d'après la photo de l'article. Or, de nombreuses sources critiquent en ce moment les batteries lithium, pour leur risque d'incendie en cas d'emballement thermique.
    Pourquoi ces elements ne sont pas independants ? Pourquoi le contrôleur ne peut-il pas séparer un élément défectueux du reste de la batterie? Mieux vaut perdre 2 ou 3 volts que la batterie complète, non?
    Si des spécialistes du domaine pouvait me répondre au béotien ''utilisateur de batteries au plomb sur mon avion'' que je suis....

  • Euh ?
    Quelque chose me chiffonne : on se pose des questions sur la façon dont le système est construit après l'avoir certifié ?

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