Vijf vragen over exploderende batterijen

Deze week was het weer raak. Op de luchthaven van Melbourne ontplofte een powerbank in de broekzak van een reiziger. De man vloog in brand maar werd snel gered en onder de douche gezet. Batterij-onderzoeker Erik Kelder is niet verbaasd.

Zijn lithium-ion batterijen onveilig?

“Lithium-ion batterijen zijn op zich veilig, het gaat om hoe we ermee omgaan. Een powerbank in een tas die ergens wordt neergeplemd, of een elektrische fiets die een keer per ongeluk omvalt, kan interne beschadiging opleveren. Dat kan weer leiden tot kortsluiting: ineens loopt er heel veel stroom door de batterij, hij wordt bloedheet en klapt uit elkaar. Opgeslagen energie is niet gevaarlijk, denk aan spiritus in een fles. Maar als die opeens vrijkomt – de spiritus gaat in de fik – dan heb je een probleem. Lithium-ion batterijen kunnen drie keer meer energie opslaan dan bijvoorbeeld een auto-accu. Bovendien zit er vloeistof in die mee gaat branden en er ontstaan allerlei schadelijke gassen. Dus het kan hard gaan.”

Neemt het aantal ongelukken met lithium-ion batterijen toe?

“Ja, maar dat heeft meer te maken met de exponentiële toename van het gebruik van de batterijen – voor elektrische fietsen, elektrische auto’s, laptops, telefoons, noem maar op – dan dat de batterijen minder veilig zouden zijn.”

Wat moet je doen bij een lithium-ion brand?

“Niet blussen met water, dat maakt het erger. Blussen met CO₂ zorgt dat het voorwerp afkoelt, dan kun je het verplaatsen naar een rustige locatie en veilig laten uitbranden. Als het om een kleine batterij van bijvoorbeeld je telefoon gaat, kun je hem ook helemaal onderdompelen. Dus in een emmer water of in de sloot gooien, hoewel dit laatste misschien niet prettig is voor de omgeving. Elektrische auto’s die in brand staan worden wel eens in een zeecontainer vol water getakeld.”

Hoe lossen we het probleem van de exploderende accu’s op?

“Het is heel lastig op te lossen. Niemand houdt de historie bij van zijn apparaten, hoe vaak ze een klap hebben gehad. Alleen bij elektrische auto’s wordt dit gemonitord.”

Is er een alternatief voor lithium-ion?

“Ik werk aan grootschalige batterijen om energie op te slaan, van bijvoorbeeld windparken. Hiervoor is lithium-ion minder geschikt, want als een batterij van dat formaat in brand vliegt, dan wil ik niet in de buurt zijn. Grootschalige lithium-ion opslag is niet geschikt voor de bebouwde omgeving. In Lelystad bij de Maximacentrale wordt het wel gebruikt, maar dat ligt op een eiland. Zo’n systeem zou ik niet graag hier in Delft in de omgeving willen hebben.

De nieuwe systemen waar wij aan werken zijn redox-flow batterijen. Ze slaan energie niet op in vaste elektroden maar in vloeistof. Het moeten goedkope veilige systemen worden, gemaakt van materialen die binnen Europa te delven zijn. Want dat is nog een nadeel van lithium-ion, de grondstoffen komen uit landen waar we niet de meest vriendelijke contacten mee hebben.

Zo werken we aan een zink-luchtbatterij: Rezilient. Resilient maar met ‘zi’ van het element zink, een Europees project. We zijn nog in de ontwikkelfase, maar de eerste resultaten zijn positief. Al zal het geen oplossing worden voor de accu van je telefoon.”