Thomas Scherer

Rood fosfor voorkomt ontploffing van lithium-accu’s

26 februari 2019, 19:54
Rood fosfor voorkomt ontploffing van lithium-accu’s
Rood fosfor voorkomt ontploffing van lithium-accu’s
Onderzoekers van Rice University hebben een alarmsysteem ontwikkeld dat waarschuwt, als bij het laden van lithium-accu’s een kortsluiting (met heftige gevolgen) dreigt. In principe gaat het om een toegevoegd folie dat bestaat uit rood fosfor. Het is zelfs mogelijk om nog een extra elektrolietfolie toe te voegen, dat de anode veilig scheidt van de kathode.
Bij lithium-accu’s bestaat het risico, dat zich in de loop van de tijd lithium-dendrieten ontstaan. Deze puntige uitgroeisels kunnen dan een verwoestende kortsluiting veroorzaken. Maar als er een tussenlaag van fosfor aanwezig is, groeien de dendrieten eerst daar doorheen. Dat heeft gevolgen die niet te zien zijn, maar wel te meten.
Zodra namelijk die rode laag wordt beschadigd, verandert de laadstroom, wat een indicatie geeft dat er gevaar dreigt. Het altijd aanwezige BMS (Battery Management System) hoeft alleen maar te letten op die stroomverandering. Als die wordt gedetecteerd kan het laadproces onmiddellijk worden gestopt. De folie die bestaat uit rood fosfor bleek bij de uitgevoerde experimenten verder geen noemenswaardige invloed te hebben op de eigenschappen van de accu.

Veiligheid

Het onderzoeksteam rondom James Mitchell Tour heeft ter demonstratie een transparante lithiumcel gemaakt, waarin we de dendrieten kunnen zien groeien. Op die manier kon de causaliteit tussen de verandering van de laadstroom en de beschadiging van de fosforlaag worden aangetoond.
Omdat lithiumcellen in grote aantallen worden geproduceerd, kunnen we volgens Tour niet garanderen, dat ze allemaal perfect zijn. Maar er hoeven er maar een paar te exploderen en de mensen (en vooral de luchtvaartmaatschappijen) verliezen het vertrouwen in dit accutype, zoals dat al gebeurd is bij de Samsung Galaxy Note 7. Nog altijd wordt op luchthavens expliciet gewezen op het verbod om dit type smartphone mee te nemen. De imago- en economische schade van onveilige accu’s is dus aanzienlijk. Men zegt dat het bij de fabricage geen probleem is om deze additionele fosforfolie aan te brengen.
 
Reacties worden ingeladen...
gerelateerde items