Lithium-ionbatterijen zijn een vrijwel alomtegenwoordige technologie met een ernstig nadeel: ze vatten soms vlam.
Video van bemanningsleden en passagiers op een JetBlue-vlucht die verwoed water over hun rugzakken gieten, wordt het nieuwste voorbeeld van bredere zorgen over batterijen, die nu te vinden zijn in bijna elk apparaat dat draagbare stroom nodig heeft.De afgelopen tien jaar zijn er steeds meer krantenkoppen verschenen over branden van lithium-ionbatterijen veroorzaakt door elektrische fietsen, elektrische auto's en laptops op passagiersvluchten.
De groeiende publieke bezorgdheid heeft onderzoekers over de hele wereld geïnspireerd om te werken aan het verbeteren van de veiligheid en levensduur van lithium-ionbatterijen.
De batterij-innovatie is de afgelopen jaren explosief toegenomen, waarbij onderzoekers vastestofbatterijen hebben gemaakt door de ontvlambare vloeibare elektrolyten in standaard lithium-ionbatterijen te vervangen door stabielere vaste elektrolytmaterialen zoals niet-ontvlambare gels, anorganische glazen en vaste polymeren.
Onderzoek dat vorige week in het tijdschrift Nature werd gepubliceerd, suggereert een nieuw veiligheidsmechanisme om de vorming van lithium-‘dendrieten’ te voorkomen, die ontstaan ​​wanneer lithium-ionbatterijen oververhit raken als gevolg van overladen of de dendritische structuur beschadigen.Dendrieten kunnen batterijen kortsluiten en explosieve branden veroorzaken.
“Elk onderzoek geeft ons meer vertrouwen dat we de problemen met de veiligheid en het bereik van elektrische voertuigen kunnen oplossen”, zegt Chongsheng Wang, hoogleraar chemische en biomoleculaire technologie aan de Universiteit van Maryland en hoofdauteur van het onderzoek.
De ontwikkeling van Wang is een belangrijke stap in de richting van het verbeteren van de veiligheid van lithium-ionbatterijen, zegt Yuzhang Li, een assistent-professor chemische technologie aan de UCLA die niet bij het onderzoek betrokken was.
Lee werkt aan zijn eigen innovatie en creëert een lithium-metaalbatterij van de volgende generatie die tien keer meer energie kan opslaan dan de grafietelektrodecomponenten in traditionele lithium-ionbatterijen.
Als het gaat om de veiligheid van elektrische voertuigen, zei Lee dat lithium-ionbatterijen niet zo gevaarlijk of gebruikelijk zijn als het publiek denkt, en dat het begrijpen van de veiligheidsprotocollen voor lithium-ionbatterijen van cruciaal belang is.
“Zowel elektrische voertuigen als conventionele voertuigen brengen inherente risico’s met zich mee”, zei hij.“Maar ik denk dat elektrische auto’s veiliger zijn omdat je niet op liters brandbare vloeistof zit.”
Lee voegde eraan toe dat het belangrijk is om preventieve maatregelen te nemen tegen overladen of na een ongeval met een elektrisch voertuig.
Onderzoekers die lithium-ionbatterijbranden bij de non-profitorganisatie Fire Research Foundation bestudeerden, ontdekten dat branden in elektrische voertuigen qua intensiteit vergelijkbaar zijn met branden in traditionele benzinevoertuigen, maar dat branden in elektrische voertuigen doorgaans langer duren, meer water nodig hebben om te blussen en vaker branden. waarschijnlijk ontbranden.opnieuw.enkele uren nadat de vlam is verdwenen als gevolg van restenergie in de accu.
Victoria Hutchison, senior manager van het onderzoeksprogramma van de stichting, zei dat elektrische voertuigen een uniek risico vormen voor brandweerlieden, eerstehulpverleners en chauffeurs vanwege hun lithium-ionbatterijen.Maar dat betekent niet noodzakelijkerwijs dat mensen bang voor ze moeten zijn, voegde ze eraan toe.
"We proberen nog steeds te begrijpen wat branden in elektrische voertuigen zijn en hoe we deze het beste kunnen bestrijden", zei Hutcheson.“Het is een leercurve.We hebben al heel lang auto’s met verbrandingsmotoren, het is meer onbekend, maar we moeten gewoon leren hoe we op de juiste manier met deze gebeurtenissen kunnen omgaan.”
Zorgen over branden in elektrische voertuigen kunnen ook de verzekeringsprijzen doen stijgen, zegt Martti Simojoki, expert op het gebied van schadepreventie bij de International Union of Marine Insurance.Hij zei dat het verzekeren van elektrische voertuigen als vracht momenteel een van de minst aantrekkelijke bedrijfstakken is voor verzekeraars, wat de verzekeringskosten zou kunnen verhogen voor degenen die elektrische voertuigen willen vervoeren vanwege het waargenomen risico op brand.
Maar uit een onderzoek van de International Union of Marine Insurance, een non-profitorganisatie die verzekeringsmaatschappijen vertegenwoordigt, is gebleken dat elektrische voertuigen niet gevaarlijker of riskanter zijn dan conventionele auto’s.Het is zelfs niet bevestigd dat een spraakmakende vrachtbrand voor de Nederlandse kust deze zomer werd veroorzaakt door een elektrisch voertuig, ondanks dat de krantenkoppen anders suggereren, zei Simojoki.
‘Ik denk dat mensen terughoudend zijn om risico’s te nemen’, zei hij.“Als het risico groot is, zal de prijs hoger zijn.Uiteindelijk betaalt de eindconsument ervoor.”
Correctie (7 november 2023, 9:07 uur ET): In een eerdere versie van dit artikel werd de naam van de hoofdauteur van het onderzoek verkeerd gespeld.Hij is Wang Chunsheng, niet Chunsheng.