Lithium-ionbatterij

Een lithium-ionbatterij is een oplaadbare elektrochemische energiedrager waarin lithiumionen bij laden en ontladen tussen de elektroden bewegen. Toepassingen zijn onder meer gereedschap, fietsen, voertuigen en stationaire energieopslag. Een batterijpakket bestaat uit meerdere cellen, elektrische verbindingen en beschermende voorzieningen. De chemische samenstelling, celvorm, laadstatus en opbouw van het pakket beïnvloeden het gedrag bij een defect.

Het belangrijkste specifieke brandscenario is thermal runaway: een zichzelf versterkende opwarming door reacties in een cel. Mogelijke aanleidingen zijn onder meer interne beschadiging, een fabricagefout, onjuist laden of blootstelling aan hitte. Daarbij kunnen hete, brandbare en giftige gassen vrijkomen. Deze gassen kunnen direct ontbranden of zich eerst ophopen, met gevaar voor een latere explosieve verbranding.

Een batterijmanagementsysteem bewaakt bijvoorbeeld spanning, stroom en temperatuur en kan ingrijpen bij afwijkingen. De beveiliging moet passen bij de cellen en het gebruik. Een meet- en schakelsysteem kan echter niet ieder intern defect voorkomen of een eenmaal begonnen ontledingsreactie altijd stoppen. Ook een elektrisch afgekoppeld pakket kan opgeslagen energie en een gevaarlijke interne toestand behouden.

Voor de brandveiligheid van een opslagruimte is meer nodig dan de totale elektrische capaciteit in kilowattuur. Verpakking, aantallen, laadstatus, afstanden, beschadigde producten en de mogelijkheid van uitbreiding tussen pakketten zijn eveneens van belang. Het elektrische vermogen in kilowatt is bovendien een andere grootheid dan de energie-inhoud in kilowattuur. Beide waarden mogen niet zonder nadere onderbouwing worden gebruikt als brandvermogen of totale verbrandingsenergie.

PGS 37-2 behandelt de opslag van lithiumhoudende energiedragers. PGS 37-1 richt zich op de toepassing in een energieopslagsysteem. Het toepassingsgebied en de juridische grondslag worden afzonderlijk vastgesteld. Een richtlijn voor opgeslagen producten kan daardoor niet zonder meer worden gebruikt als volledig ontwerpvoorschrift voor een functionerend batterijsysteem.

Bij gebruik en opslag zijn vroegtijdige herkenning van beschadiging, geschikte laadvoorzieningen en afstand tot vluchtmogelijkheden relevante aandachtspunten. Afwijkende, teruggeroepen of beschadigde batterijen vragen een vooraf bepaalde veilige werkwijze. Bij een incident kan langdurige koeling of bewaking nodig zijn; het verdwijnen van zichtbare vlammen bewijst geen stabiele toestand. De plannen voor incidentafhandeling moeten ook rekening houden met elektrische gevaren, vrijkomende gassen en verontreinigd bluswater.