Veilige opslag van lithium accu’s

Ede, 18 december 2017

Het gevaar van lithium accu's komt steeds meer in het nieuws. Zo kwam bijvoorbeeld in januari 2017 de Samsung Galaxy Note 7 in het nieuws. Ook was er in november 2017 een nieuwsbericht waarbij gemeld werd dat het onbeheerd opladen van een telefoon of tablet een brandrisico vormt. (bron) (Update, 5 januari 2018: brandgevaarlijke accu's) (Update, 29 maart 2018: ontploffende laptop) (Update 21 april 2018: opzwellende laptopaccu's) (Update 12 juni 2018: brand in e-bikefabriek)

Lithiumbatterijen zijn geclassificeerd als ADR-klasse 9, hebben sinds januari 2017 hun eigen gevaaretiket, en dienen opgeslagen te worden volgens de PGS 15 voorschriften. Anlag International is gespecialiseerd in het opslaan van gevaarlijke stoffen, en heeft nu ook oplossingen voor de opslag van lithium accu's.

Geschiedenis van de accu

Batterijen worden al eeuwen lang gebruikt, stapsgewijs verbeterd en aangepast zodat ze geschikt zijn voor verschillende doeleinden. In het begin van de 19e eeuw hebben wetenschappers zoals Alessandro Volta, en John Daniell de eerste ontwerpen van een natte batterij uitgevonden. Een herlaadbare batterij wordt vaak een accu genoemd. Halverwege de 19e eeuw werd de loodaccu ontwikkeld. Aan het eind van de 19e eeuw kwam de eerste commerciële zink-koolbatterij op de markt. Accu’s en batterijen van dit type worden vandaag de dag nog steeds gebruikt. De ontwikkeling van batterijen heeft (dus) heel lang nagenoeg stilgelegen. Pas halverwege de 20e eeuw werd een krachtere batterij op de markt gebracht: de alkaninebatterij.

Moderne accu’s

Aan het eind van de 20e eeuw ontstond een vraag naar een lichte accu met een grote(re) opslagcapaciteit door de komst van laptops. Laptops en later ook andere draagbare elektronica, zoals smartphones, hebben gezorgd voor de ontwikkeling van de accu’s op basis van lithium, zoals de lithium-ion-accu, of de lithium-polymeer-accu.

Brandgevaar lithium accu’s

Iemand die zijn scheikundelessen van de middelbare school nog herinnert, weet dat lithium in hetzelfde rijtje staat als natrium en kalium: de alkalimetalen. Er zijn genoeg filmpjes te vinden waarin wordt gedemonstreerd dat deze metalen met water reageren. Dit soort branden mogen dus NOOIT geblust worden met water. Een lithium-ion-accu bevat echter geen zuiver lithium. Het brandgevaar zit hem dus ook niet in de stof die gebruikt wordt, maar in de technische aspecten van de accu. Chemisch gezien, is er dus geen enkel bezwaar om een brandende lithium-ion-accu te blussen met water. Maar het water kan ook kortsluiting veroorzaken bij omliggende elektra. Vandaar dat er door de brandweer geadviseerd wordt om dit soort branden met zand te blussen als ze klein zijn. Bij grote branden zal de brandweer zich op afstand houden, om het brandweerpersoneel te beschermen tegen onverwachte escalatie.

Hoe ontstaat er brand in een lithium accu?

Een lithium-ion-accu moet zo licht mogelijk zijn en zo veel mogelijk energie opslaan. Vanwege de gewichtsbeperking, wordt er zo min mogelijk materiaal gebruikt en wordt de accu minder robuust. Een beschadiging, of blootstelling aan extreme temperaturen, kunnen er dan voor zorgen dat de accu kortsluiting maakt. De opgeslagen energie komt dan vrij in de accu zelf. Hierdoor ontstaat extra warmte en gaan er ongewenste reacties plaatsvinden. Bij deze reacties komt (o.a.) gas vrij. Door dit vrijgekomen gas neemt de druk in de accu toe, gaat deze bol staan, totdat de behuizing faalt en alle producten vrijkomen. Deze producten zijn dan erg heet en brandbaar, dus zullen zodra ze in contact komen met lucht ontbranden.

Voorkomen is beter…

Om de kans op beschadiging van een lithium-ion-accu zo klein mogelijk te houden, dient u deze elektrisch te beschermen (bijvoorbeeld het voorkomen van overbelasting, of overladen) en mechanisch te beschermen (bijvoorbeeld tegen vallen of botsen). Toch kan je hiermee de kans op beschadiging niet tot nul brengen. Om de gevolgen van beschadiging beperkt te houden, kan je de accu in een robuuste brandveilige kast opslaan. Mocht er toch iets mis gaan, zal de brand zich beperken tot de binnenkant van de kast.

Opslagsystemen voor lithium accu’s

Anlag International B.V. heeft hiervoor enkele producten in het assortiment (hier). In het assortiment zitten producten die geschikt zijn voor een kleine opslag, van bijvoorbeeld particulieren die hun telefoon ’s avonds niet op het nachtkastje willen opladen, of hun thuisaccu / powerwall willen beschermen. Maar ook producten die geschikt zijn voor bedrijven, die een grote(re) opslag nodig hebben.