Deze nieuwe lithium-ion-batterij kan zichzelf blussen

Lithium-ionbatterijen zijn alomtegenwoordig. Hoewel ze meestal veilig zijn, is er nog steeds een kans dat ze in brand vliegen. Wetenschappers proberen dat probleem op te lossen door een batterij te ontwikkelen die zichzelf kan blussen.

Een team van onderzoekers uit de VS en China heeft een lithium-ionbatterij ontwikkeld die een niet-brandbaar elektrolyt gebruikt. Het elektrolyt is de stof die de twee polen van een batterij met elkaar verbindt en is in batterijen die momenteel op de markt zijn wel ontvlambaar. In plaats hiervan wordt een aangepaste versie gebruikt van vloeistof die onder andere in brandblusapparaten te vinden is. De wetenschappers hebben er een onderzoek over gepubliceerd in het vakblad Nature.

Batterijen die met zo'n elektrolyt worden geproduceerd, kunnen niet in brand vliegen. Het elektrolyt 'blust' het vuur voordat het zich kan verspreiden. Het materiaal kan gebruikt worden in zowel lithium- als kalium-ionbatterijen.

Kalium-ion- en natrium-ionbatterijen zijn nog niet op grote schaal op de markt, maar worden onderzocht als kandidaat-vervangers voor sommige toepassingen van lithium-ionbatterijen.

Schaalbaar

Nog een pluspunt is volgens de onderzoekers dat batterijen die met dit elektrolyt gemaakt worden, in zowel zeer lage (-75 graden Celsius) als hoge (80 graden Celsius) temperaturen kunnen werken. Ook kunnen batterijen die ermee geproduceerd worden veel laadcycli weerstaan zonder veel capaciteit te verliezen.

Maar misschien nog belangrijker is dat de technologie schaalbaar is. "Aangezien ons alternatieve elektrolyt vergelijkbare fysieke eigenschappen heeft als de momenteel gebruikte elektrolyten, kan het gemakkelijk worden geïntegreerd in de huidige productielijnen voor batterijen. Als de industrie het omarmt, verwachten we dat bedrijven niet-ontvlambare batterijen kunnen produceren met behulp van hun bestaande lithium-ion accufaciliteiten", zeggen de onderzoekers.

Is het wel zo'n groot probleem?

Wanneer een elektrische auto of een e-bike in brand vliegt, berichten alle media erover. Maar het zijn eigenlijk vooral auto’s met een verbrandingsmotor die vuur vatten. Uit een studie van verzekeraar Auto Insurance EZ blijkt dat de kans zelfs ongeveer 60 keer zo groot is dat je benzine- of dieselauto in brand vliegt, vergeleken met een volledig elektrisch model.

Bij een onderzoek van het Zweedse MSB (de autoriteit voor sociale bescherming en paraatheid) kwam men op een 30 keer kleiner risico dan bij auto’s met een verbrandingsmotor. En de Australische universiteit Swinburne schat het risico op een EV-brand tussen 20 en 80 keer zo klein als bij klassieke voertuigen. 

Gevaren van batterij-branden

Dat betekent niet dat brandende batterijen geen probleem zijn. Wanneer die toch in brand vliegen, verspreidt het vuur zich zeer snel door de hoge energiedichtheid in een batterij. Bij zo’n brand komen ook behoorlijk wat gevaarlijke gassen vrij, die het voor hulpverleners moeilijker maken om te helpen. Ook is een batterijbrand vanwege de aard van de materialen die gebruikt worden doorgaans moeilijker te blussen, waardoor gespecialiseerde apparatuur vereist is.

Meer nieuws over energie, en schrijf je in voor de nieuwsbrief van Bright.