Wetenschappers ontwikkelen onbrandbare variant lithium-ion-accu

Wetenschappers hebben een variant op de lithium-ion-accu ontwikkeld die onbrandbaar moet zijn. Dat lukte door het brandbare deel van de accu, het elektrolyt, te vervangen door een onbrandbare. Wel is nog de nodige ontwikkeling nodig voor commerciële productie mogelijk is.

Dat schrijven wetenschappers van de Amerikaanse universiteit van North Carolina in Chapel Hill. Zij hebben onderzoek gedaan naar het materiaal pfpe, een op fluoride gebaseerd polymeer. Dit materiaal zou onbrandbaar moeten zijn. De wetenschappers ontdekten dat het mogelijk is om hierin lithium-zouten op te lossen. Deze lithium-zouten worden gebruikt in lithium-ion-accu's die in vele elektronische apparaten dienstdoen: opgeloste lithium-ionen bewegen door het elektrolyt naar de elektroden.

In het verleden zijn verscheidene pogingen gedaan om lithium-ion-accu's te maken met een ander, onbrandbaar elektrolyt. Uit deze pogingen bleek echter dat dergelijke accu's niet de gewenste eigenschappen hadden, waardoor deze ongeschikt waren voor productie. Het door de Amerikaanse wetenschappers ontwikkelde concept met pfpe blijkt hiervoor wel geschikt te zijn.

Volgens de ontwikkelaars moeten er nog verscheidene optimalisatiestappen worden gezet voordat de lithium-ion-accu met pfpe geschikt is voor commerciële productie. Zo willen zij de geleidingscapaciteit van het elektrolyt nog verbeteren. Onduidelijk is wanneer een onbrandbare lithium-ion-accu het levenslicht zal zien.

Het in brand vliegen van lithium-ion-accu's gebeurt vooral bij grote exemplaren: zo kwam Boeing in de afgelopen tijd veelvuldig in het nieuws doordat de lithium-ion-accu van zijn 787 Dreamliner brandgevaarlijk was. Af en toe komen ook meldingen naar buiten van brand bij accu's in laptops of mobieltjes.

Reacties (35)

[Cilph]

Zijn er meer die onbrandbaar, ontvlambaar, en inflammable nou altijd net verkeerd interpreteren?

[marcop23]

Onbrandbaar zou ik gewoon opvatten als niet brandbaar. Dus diesel, wat je moet voorverwarmen om het in brand te krijgen, valt wel onder brandbaar. Ook houtskool (wat je in de barbeque stopt) moet je flink verwarmen voor het brandt, maar is wel brandbaar. Ook papier en degelijke. Niet brandbaar zijn bijvoorbeeld water, gips, steen, beton en degelijke. Alleen ijzer zou ik wel betwijfelen, dat moet eerst echt heet worden maar is wel mogelijk.

Met ontvlambaar of inflammable worden dingen bedoeld die door één simpele vonk al kunnen gaan branden. Voorbeelden daarvan zijn benzine(damp), aardgas, butaan als drijfgas in een spuitbus, aceton en degelijke. Eigenlijk alle erg brandbare gassen of dampen van vloeistoffen.

[Reactie gewijzigd door marcop23 op 22 juli 2024 20:54]

[skrall]

IJzer is in feite erg gevaarlijk, maar enkel als het in poedervorm is of in fijne reepjes (denk maar eens aan staalwol).

Maar on topic:
Ik snap niet goed waarom dit een belangrijke vooruitgang is. In vliegtuigen is dit natuurlijk een belangrijk punt dat de batterij niet brandbaar is, maar bij laptops of mobieltjes ken ik toch geen voorvallen hiervan? Iemand het al meegemaakt?

[Luuk1983]

nieuws: Dell roept 35.000 batterijen terug wegens oververhitting
http://www.ibtimes.com/ap...100-replacement-batteries

Uiteraard zijn dit 'defecte' batterijen, maar het punt is dat inherent aan de techniek de batterijen nogal warm kunnen worden en ook kunnen branden als het even niet helemaal gaat zoals de bedoeling is...

[Reactie gewijzigd door Luuk1983 op 22 juli 2024 20:54]

[E-Rick]

Er zijn genoeg gevallen bekend van 'spontaan' (vaak goedkope of beschadigde accu's) in brand vliegen of ontploffen van li-ion accus. Hoe veiliger hoe beter.

Deze accu's worden niet alleen in telefoons en laptops gebruikt, maar ook in bijvoorbeeld electronische sigatretten en led-zaklampen. Juist bij deze toepassingen wil je dat je batterij zo veilig mogelijk is. Niet alleen omdat het apparaat in je hand of vlak bij je gezicht zit tijdens het gebruik, maar vooral omdat dit soort apparaten over het algemeen veel meer stroom trekken dan bijvoorbeeld een telefoon en de batterijen dus harder op hun donder krijgen.

[Verwijderd]

Dit is een hele belangrijke ontwikkeling voor de luchtvaart.
Er zijn genoeg luchtvaartmaatschappijen die vrachtvliegtuigen zijn kwijt geraakt aan lithium-ion branden.

Je hoort er alleen vrij niks over omdat het om vrachtvliegtuigen gaan waarbij alleen de bemanning om te leven komt.

[RadioKies]

Ik herinner mij nog de iPhones die gevaarlijk waren door potentieel explosieve batterijen. Het ging toen om de 3gs volgensmij. De telefoon explodeerde als het in een wat warmere omgeving zat dan normaal. Bijv. in een warme auto op de stoel in de zon, in de handtas van een vrouw.

Genoeg google resultaten als je zoekt op foto's om te zien wat het resultaat is.
https://www.google.nl/sea...cQ_AUoAQ&biw=1366&bih=683

Ik heb zelf bij 2 telefoons meegemaakt dat de batterij niet goed was. 1 bij een Xperia X10i waarbij de batterij ineens bol stond. 2 bij een Samsung note 1 waarbij de telefoon uitviel bij opladen en bij nadere inspectie de batterij ook erg bol stond.

Overigens lol @ intro alinea:
"Wel is nog de nodige ontwikkeling nodig "
Uiteraard is dat nodig, anders noem je het geen nodige ontwikkelingen.

[Reactie gewijzigd door RadioKies op 22 juli 2024 20:54]

[Goderic]

Ontbrandbaar is het zelfde als brandbaar, onbrandbaar is het zelfde als niet brandbaar

[Nonstop decay]

Even een kleine opmerking, omdat er een letter is die heel belangrijk is voor de betekenis van de woorden.
Je hebt het over "ontbrandbaar", met een T erin. Dat zou betekenen dat het kan ontbranden. ofwel dat het in de fik kan vliegen. Wat je bedoelt te zeggen is "onbrandbaar": dat het niet kan branden. Een klein verschil in spelling maakt dat het het tegenovergestelde betekent. Dit om verwarring (hopelijk) te voorkomen!

En om dan ook op Cilph te reageren: het verschil zit 'm dus in die T! (In het Nederlands tenminste, in het Engels misschien tussen in- en un- aan het begin van het woord?)

[Collen]

water niet brandbaar ??
laat er maar eens een stroompje door heen lopen... moet jij eens zien!

[Soldaatje]

Nou dat is mooi.
Misschien kunnen ze dan ook zwaarder belast worden omdat het toch niet gevaarlijk is (als ze ook niet exploderen), zodat er meer energie in kan en apparaten langer meegaan.
Als het tegenovergestelde waar is weet ik niet of het zo'n succes gaat worden, tenzij het een verplichting wordt onbrandbare accu's te verkopen.

[Verwijderd]

Goede Lipo accu's kunnen al met 50x hun capaciteit per uur ontladen worden. Oftewel in 1:12 van vol naar leeg.

In de modelbouw had ik laders die de accu's in een paar min van leeg naar vol laadde..

Warmteontwikkeling is alleen een probleem wanneer ze ingebouwd zitten

[efari]

Daar zeg je het. Lipo. Lithium-polymeer. Dit artikel gaat over lithium-ion batterijen

[Wouter-k-9]

zag vandaag dit op nu.nl staan...

http://www.nu.nl/tech/3699453/wetenschappers-verdubbelen-capaciteit-batterij.html

[harley]

Dat zou een mooie veiligere ontwikkeling zijn.

Bepaald het elektrolyt ook de capaciteit of is het niet meer als een geleider ?
Oftewel zijn de vermogens gelijkwaardig op deze manier of is dat nu hetgeen ze nog moeten verbeteren voordat het commercieel inzetbaar is?
En wat doet het met de prijs aangezien alles tegenwoordig zo goedkoop mogelijk moet zij ten koste van oa veiligheid?

[Infant]

Het elektrolyt , voor zover mijn basis kennis chemie gaat, bepaalt voornamelijk het potentiaal. De capaciteit wordt simpelweg bepaald door hoeveel electronen je kun verplaatsen. Een compact, en licht materiaal met veel oppervlakte zou in theorie het beste zijn, en het meeste capaciteit hebben.

Fluor heeft een van de hoogste positieve potentialen, t.o.v. lithium met iets van -3V. Wat perfluorpolyether doet weet ik niet, maar ik kan me voorstellen dat het in combinatie met Litium een iets hoger potentiaal oplevert dan de gewoonlijke 3.2 of 3.7-ish volt.

Verder is voor een hele hoop toepassingen capaciteit ondergeschikt aan levensduur, betrouwbaarheid en veiligheid.

[Reactie gewijzigd door Infant op 22 juli 2024 20:54]

[notsonewbie]

Ik vindt de zee-zout accu ontwikkeling waar bill gates met tig geld in gegaan is interessanter.
Niet bijtend, niet heet, ontploffen niet, je kan er bijna soep mee maken! :-)

[Countess]

Bill heeft in meerdere batterij technologie geïnvesteerd. welke bedoel je hier precies want van deze weet ik het fijne nog niet.

[JonasV]

Laat dat maar snel commercieel worden, dan zal de import van producten met batterijen vanuit China geen grote vertragingen meer opleveren!

[awosome]

Dit lijkt me ook behoorlijk belangrijk voor elektrische auto's
Een voorbeeld:
http://www.foxnews.com/le...n-in-battery-after-crash/
en een mooi artikel met nog meer voorbeelden:
http://en.wikipedia.org/w...ic_vehicle_fire_incidents

[LandnHoning]

Ik had een uur geleden de redactie nog een link gestuurd
http://www.ul.ie/news-cen...gh-in-battery-technology/

Iets wat volgens mij van groter belang is voor de meeste consumenten...

[Reactie gewijzigd door LandnHoning op 22 juli 2024 20:54]

[Lebans]

Inderdaad.

http://pubs.acs.org/doi/a...03979s?journalCode=nalefd

[mae-t.net]

Valt het niemand op dat ze weliswaar een onbrandbaar elektrolyt bedacht hebben, maar dat lithium zelf ook zeer brandbaar is?

Kennelijk zit het hem niet alleen in het elektrolyt zelf, maar is de constructie of chemische verbinding zodanig dat er geen zuiver lithium vrijgemaakt wordt bij schade.

[Allovich]

Volgens mij gebruiken vliegtuigen de accu alleen voor het opstarten van de APU en de verlichting/avionics/instrumenten/etc. op het moment dat de APU dan wel de generatoren niet draaien. Beetje hetzelfde als een auto.

Desalniettemin kunnen de ontwikkelingen in accu-wereld me niet snel genoeg gaan... een mobiel die ik maar 1x per week hoef op te laden, zou een mooie uitkomst zijn. Of deze uitvinding daar aan mee werkt durf ik te betwijfelen. (Grafeen kom er maar in...)

[flippy]

die mobiel is er al hoor, is zelfs al op tweakers geweest: reviews: Bieden Chinese smartphones meer waar voor je geld?

(ik heb hem (de jiayu g4) inmiddels ook )

[notsonewbie]

Daarvandaan:
Xiaomi Mi2S (2000mAh) 14 uur 37 uur 4,6 dagen
Jiayu G4 (3000mAh) 25 uur 58 uur 5 dagen

De xiaomi houdt het in vergelijking met zijn 33% mindere accu lading langer uit, inzake gemiddeld en laag gebruik van de telefoon.
Wat echter ook kan, en in NL verkopen ze die vast ook en kun je mazzel hebben, is dat er een 4200 mAh aaccu in zit met een stickertje van 3000 mAh bijv.
Andersom heb ik zelf aan de hand gehad met 2e accu voor vriendin, sticker en webshop reclame: 4200 mAh , bleek een 3000 mAh te zijn.

Kwestie van de aanduidingen op de lader / accu aanpassen kan je ook een hoop mee claimen. Bijv. 1 A lader, 2000 mAh accu. Werkelijk: 2 A lader, 4000 mAh accu.
Gevolg : "mijn 2000 mAh accu/toestel gaat 2 x langer mee dan anderen"


Waar het echter meer aan ligt denk ik zo, is de manier waarop de software zo min mogelijk app's start en 'in leven houdt'.

Daar kan men NU AL vreselijk veel winst halen, en ik vind dat zowel android als w8 als apple dat gewoon na-laten.

Zelf ben ik een laag gebruik-freak. Ik gebruik op bijv. mijn asus 10 fhd tablet de taskkiller regelmatig. Sowieso heb ik op mijn smartphone een app-killer en een opstart 'verminderaar'.

Maar ja, dan start de boel toch weer, google maps bijv. waar ik niks mee doe en ook lokale uitpeiling 'functionaliteit' e.d. staat bij mij uit.
De battery saver zet wifi (BT, GPS...) e.d. uit als scherm uit is.
23:59 uur gaan de devices op vliegtuig stand, dus geen wifi, geen 3G (note II) e.d.
Scherm op volle verlichting hoeft van mij niet, staat ook niet op automatisch, maar op zo een 30% vast.
Met de note II doe ik zo een 52 uur licht tot matig gebruik. (Bellen en gebeld worden, sms, whatsapp, voxer, wifi, zo nu en dan 3G, internet browsen, tv gids, teletekst, word-on, conversie app e.d.)

Het is wel zo dat ik de note II batterij pas oplaadt als deze tussen de 5 en 10% is teruggezakt. En dan het liefst op de pc / laptop en i.p.v. 'snel laden' met de 2 A lader die er bij zit, en als het ff kan terwijl die uit staat.

[flippy]

door al je software beperkingen is het mogelijk dat je inderdaad meer accuduur haalt, echter gaat jou verhaal maar half werken. de jiayu heeft een grotere accu EN kan het langer uithouden, dat een andere telfoon eficienter met de stroom omgaat is een compleet ander verhaal. als ik zoals jij het doet met mijn G4 aan de gang ga haal ik ook een week op een enkele lading en dat is met de telefoons die al efficienter omgaan met stroom een stuk lastiger, de winsten zijn gewoon kleiner en de accu blijft klein.

je verhaal van laders klopt alleen geen fluit van, het vermogen van een lader heeft 0.0 te maken met de capacieit van de accu. en je accu zo ver leeg laten lopen is erg slecht voor lipo/lion accu's. niet verder dan 30% om de levensduur te maximaliseren.

[notsonewbie]

je verhaal van laders klopt alleen geen fluit van, het vermogen van een lader heeft 0.0 te maken met de capacieit van de accu.

Een goede lader laadt je accu vaker, beter en koeler.
WIl je dat nog verbeteren, en kan de lader het ook, zet hem dan niet op 2 A, maar bijv. 750 mAh. Gevolg: koeler, voller, minder slijtage.

en je accu zo ver leeg laten lopen is erg slecht voor lipo/lion accu's. niet verder dan 30% om de levensduur te maximaliseren.

De praktijk hier wijst anders uit, o.a. met een asus tf101 tablet en de eerste tab7 van samsung. Idem voor een siemens s-55 (pre-smartphone, kleine candybar) en samsung smartphone win4 met fysiek uitschuifbaar keyboardje.
Ook in mijn bijna 20 jaar hobby, remote controle modellen hen accu's(nicd, nimh, lipo, a123) , heb ik kennelijk veel mazzel...

[Countess]

het nadeel van de huidige lithium air is dat de lucht oxidatie in de batterij veroorzaakt waardoor hij zichzelf kapot maakt. ook (de oxidatie is nodig voor de reactie, maar niet alleen de gewilde reactie vind plaats)

vervuiling of zelfs waterdamp beschadigen de batterij.

lithium air is leuk in theorie maar heeft nog een hele hoop serieuze problemen waar nog geen goede oplossing voor is.