Als de rook om je lithium-ion batterij is verdwenen

01/09/06 om 00:00 - Bijgewerkt op 31/08/06 om 23:59

Bron: Datanews

Dell roept 4,1 miljoen Li-ion batterijen terug, op de voet gevolgd door Apple met 1,8 miljoen stuks - in beide gevallen batterijen die werden geproduceerd door Sony. Lopen we echt met miljoenen Li-ion tijdbommen rond?

Het gebeurt wel vaker dat enkele voorvallen - zoals de in het internet breed uitgesmeerde ontploffing van een Li-ion batterij in Japan - volstaan om een paniekreactie uit te lokken. Met recht en reden in het geval van Li-ion batterijen?Populaire technologieIn de voorbije jaren heeft de lithium-ion-technologie een gigantisch deel van de batterijmarkt ingepikt. Vandaag zijn er letterlijk miljarden stuks van in omloop in notebookcomputers, maar ook in pda's, mobiele telefoons, mp3-spelers, camera's, werktuigen op batterij etc.Hoe zit een Li-ion batterij in elkaar? Zoals elke batterij bevat die een positieve pool (kathode) en een negatieve pool (anode), met tussen beide een elektrolyt (als drager van de elektronen tussen de beide polen). In het geval van Li-ion bestaat de kathode uit een gelithieerd metaaloxide (normalerwijze op basis van kobalt), de anode uit grafiet en het elektrolyt uit lithiumzout - helaas behoorlijk brandbare producten. Het totaalontwerp van een batterij wordt dan ook zorgvuldig doordacht en de fabrikanten voorzien veiligheidselementen zoals een overdrukklep en elektronische circuits tegen een te hoge of een te lage lading, kortsluitingen etc.Dat ontwerp lijkt zijn waarde te hebben bewezen, aangezien van die miljarden Li-ion batterijen er slechts een minuscuul aantal exemplaren echt voor problemen heeft gezorgd. Volgens de US Consumer Producs Safety Commission zouden zich tussen 2003 en 2005 om en bij de 300 incidenten met Li-ion batterijen (oververhitting of brand) hebben voorgedaan. Dus geen probleem?TemperamentvolToch wel. De technologie is immers wat 'temperamentvol', zodat als het fout loopt, het ook goed fout loopt. Dan kan immers de temperatuur en druk in de batterij heel snel oplopen - 'thermal runaway' - met de bekende resultaten tot gevolg: explosie, brand... De batterij te zwaar opladen, kortsluitingen (intern en extern), het doorprikken van de behuizing, heftige schokken... Dat zijn enkele mogelijke aanleidingen tot problemen.Waarom dan al die batterijen terugroepen? Om de kans op problemen zo klein mogelijk te houden, moet de productie van die batterijen uiterst zorgvuldig verlopen. Zelfs een pietluttig klein stukje metaal dat tijdens de productie zo'n batterij 'vervuilt', kan voldoende zijn om een vonk en zo een interne kortsluiting te veroorzaken. Als dan de kwaliteit van het productieproces bij een bepaalde leverancier ter discussie komt te staan door reële problemen, dan worden al die batterijen plots een potentiële oorzaak van problemen (zeker in het aansprakelijkheidsgevoelige Amerika). En dan ga je er bij voorkeur met de grove borstel door: terugroepen die hele zwik!Hoewel de waarschijnlijkheid dat een specifieke batterij echt problemen geeft, klein is en klein blijft.Overigens is dit niet de eerste keer dat Li-Ion batterijen worden teruggeroepen. Dell is al aan zijn vierde 'recall' toe, terwijl dit de tweede recall is voor Apple. Ook HP heeft recent twee keer batterijen teruggeroepen, terwijl ook Compaq (nu bij HP) het een paar keer heeft gedaan (bron: US Consumer Product Safety Commission). Ook in andere gebruiksomgevingen (mobiele telefoons etc) werden al Li-Ion batterijen uit de markt genomen - dat alles samen goed voor minstens 7 miljoen stuks... wat nog steeds relatief weinig is gezien het totaal aantal geproduceerde Li-Ion batterijen.HysterieEr is dus geen reden om stante pede je gsm, mp3-speler, etc weg te gooien (of beter, voor recuperatie in te leveren). Meer nog, het is geen kwaad idee om hysterische paniekreacties te vermijden. Na de aankondiging van Dell werden reizigers met notebooks van dat merk het leven zuur gemaakt door de Australische luchtvaartmaatschappij Qantas (en wellicht ook nog andere luchtvaartbedrijven) en dat omwille van het brandgevaar... Belachelijk, en niet alleen omdat zo'n verbod eigenlijk ook voor alle andere toestellen met Li-ion batterijen zou moeten gelden (en probeer dat vandaag maar eens hard te maken). Het potentieel gevaar van dergelijke batterijen aan boord van vliegtuigen werd immers al jaren geleden onderkend én onderzocht in een serie testen. In een document van de Britse Civil Aviation Authority (CAA), getiteld 'dealing with in-flight Lithium battery fires in portable electronic devices' - CAA Paper 2003/4 (juli 2003) wordt uitdrukkelijk gesteld dat "bij een brand van een 'portable electronic device' (PED) met een lithium ion batterij, de brandblusmiddelen die de piloten en cabinepersoneel ter beschikking hebben, tijdens testen in staat bleken het vuur te doven." Wel wordt erop gewezen dat zo'n brand ook nog ander materiaal (papier, etc) in brand kan steken en natuurlijk passagiers kan verwonden. Voorts wordt "de kracht van de explosie onvoldoende groot geacht om schade aan de structuur van het vliegtuig te veroorzaken." (*)ToekomstBlijft bij dit alles natuurlijk wel het heikel punt dat de technologie behoorlijk 'temperamentvol' is. Zijn er alternatieven? Toch wel.Zo wordt al jaren gezocht naar minder brandbare materialen of veiliger ontwerpen. Voorbeelden hiervan zijn de batterijsystemen die worden ontwikkeld en geproduceerd door bedrijven als Valence Technology en A1123 Systems. Deze bedrijven mikken wel op kleinere nichemarkten, omdat ze menen niet tegen het schaalvoordeel van de grote producenten van Li-Ion batterijen op te kunnen boksen. Zo werkt een bedrijf als A123 Systems aan batterijsystemen voor gebruik in hybriede auto's (auto's waarvan de aandrijving zowel een stuk klassieke ontploffingsmotor als een elektriche motor omvat), ook al omdat het gebruik van de 'klassiek' Li-ion batterijen in auto's die wel eens ongevallen meemaken, niet zo'n best idee is.Op termijn maakt ook een compleet andere technologie zijn opwachting, te weten de brandstofcel (fuel cell). Als verre nazaat van de toestellen die de Apollo-capsules elektrische stroom leverden tijdens de maanvluchten, zal de brandstofcel voor notebooks aan methanol waterstof onttrekken en die vervolgens met zuurstof combineren in een proces dat stroom oplevert, met water als eindproduct. Commerciële toepassingen op grote schaal (althans buiten de militaire wereld) liggen evenwel nog een aantal jaren in de toekomst.Ondertussen gaan een aantal producenten van notebookcomputers - o.a. Apple, Dell, Lenovo, HP... - samen zitten met het oog op de uitwerking van standaarden voor de productieprocessen en kwaliteitscontrole van Li-Ion batterijen. Kwestie dat we ons wat minder zorgen moeten maken of niet een van de vele Li-Ion batterijen in ons bezit zo meteen in de fik zal gaan...(*) In februari van dit jaar moest een vrachtvliegtuig van United Parcel Service (UPS) een noodlanding in Philadelphia maken omdat brand was uitgebroken in de vrachtruimte. Naar verluidt zou de National Transportation Safety Board - het Amerikaans bureau dat de oorzaak van transportongevallen onderzoekt - vermoeden dat Li-Ion notebook-batterijen de oorzaak van het vuur zouden kunnen zijn. Niet alleen kon dit niet worden bevestigd, maar tevens was het niet duidelijk of het om een vracht van verscheidene batterijen, dan wel om één toestel met een enkele batterij ging. Mochten Li-Ion batterijen aan de basis liggen van dit ongeval (gelukkig zonder slachtoffers, maar het vliegtuig kon ternauwernood veilig landen) zou dit overigens een bijkomende reden zijn om electronische/elektrische toestellen met Li-Ion batterijen niet in ruimbagage (ingecheckte bagage) te transporteren.

Onze partners