..... De grap met lithiumbranden is dat er zuurstof vrijkomt tijdens het verbrandingsproces.
Lithium is één van de zes alkalimetalen, Cesium, Francium, Kalium, Lithium, Natrium en Rubidium. Dit zijn metalen die zeer instabiel zijn en nooit in zuivere vorm gevonden worden. Deze metalen zullen spontaan in de fik vliegen als ze aan de zuurstof in de lucht worden blootgesteld. Komen ze in contact met water dan gaat dit nog veel sneller en "ontploft" het zelfs. De temperatuur heeft hier maar heel weinig mee te maken. Je moet alles heel erg koud maken wil je dit proces stoppen.
Als je Lithium verbrandt komt daar echt geen zuurstof bij vrij, er wordt juist zuurstof gebruikt! Als je de zuurstof bij Lithium weg houdt zal het nooit in de brand vliegen, dat kan niet eens! Zuiver Lithium wordt daarom in een glazen potje gevuld met olie bewaart.
Als Lithium in aanraking komt met water zal er een heel sterke reactie tussen die Lithium en dat water ontstaan. Het water zal in zijn elementen ontbinden, er ontstaat dus waterstofgas en zuurstofgas. Wat er gebeurt als die zuurstof in aanraking komt met Lithium heb hierboven al beschreven.
Doordat de Lithium in brand vliegt zal de waterstof ook ontbranden, een steekvlam en vaak zelfs een ontploffing is het gevolg.
Houdt dus Lithium ver van water verwijderd!
Lipo,s kunnen extreem bol gaan staan, als er wat knapt of scheurt kan dat toch brand geven?
Nee, dan ontstaat er niet per se brand! Door chemische processen in de LiPo valt een deel van het elektrolyt uiteen. Daarbij kan onder andere waterstofgas en zuurstofgas ontstaan. Als die gassen in de juiste verhouding aanwezig zijn is er maar een hele kleine vonk nodig om dat mengsel tot ontbranding te brengen. Als een LiPo bol staat is er meestal maar een klein beetje gas in ontstaan wat zelden gevaarlijk zal zijn. Als er vlak bij de LiPo een kaarsje brand of een andere open vlam aanwezig is zou dat mengsel met een klein plofje kunnen verbranden. Omdat het zo weinig is zal het gevaar ook klein zijn.
Veel mensen denken dat een LiPo open barst en dan in de fik vliegt. Het is anders om! Door diverse oorzaken maar hoofdzakelijk door overladen kan er in een cel gas ontstaan. Op zich levert dat nog weinig gevaar op. Het wordt pas gevaarlijk als de Lithium ionen die er in zitten uiteen vallen zodat er zuiver Lithium ontstaat. Dat zuiver Lithium zal heel fel reageren met de zuurstof die in het gas zit. De Lithium vliegt spontaan in de fik! Dan loopt de druk heel snel en heel hoog op, de cel barst open en je zal een steekvlam zien. De cel barst dus open als gevolg van die steekvlam in de cel. De steekvlam ontstaat dus niet door het openbarsten van de cel.
Als er geen of niet voldoende Lithium vrij komt zal er in de cel dus geen vlam ontstaan. De druk kan wel zo ver oplopen dat de cel openbarst. Als er dan een ontstekingsbron in de buurt is zal het gas in de fik vliegen.
Normaal gesproken zal dat dus zo goed als nooit gebeuren als jij een oude cel "lek" prikt om hem veilig weg te kunnen gooien.
Het is al even geleden dat ik omschreven heb hoe je een oude LiPo veilig en onschadelijk kan maken om hem veilig weg te kunnen gooien. Graag bij het chemisch afval, niet bij het restafval zoals ik voorheen heb geschreven. Ook bij de oude batterijen is geen goed idee omdat het nog steeds heel moeilijk is om LiPo cellen te recyclen. De materialen terugwinnen en geschikt te maken voor hergebruik kost nog steeds veel meer energie en veroorzaakt meer verontreiniging dan nieuw materiaal gebruiken. Hier valt dus nog heel veel te doen!
Een accu is een "stukje" chemie. Binnenin vinden diverse chemische reacties plaats tussen de verschillende materialen waarvan de accu is gemaakt. Wanneer er spanning op de accu wordt gezet zal daardoor stroom door de accu gaan lopen. Door die stroom vinden chemische reacties plaats waardoor het ene materiaal wordt "omgezet" in een ander materiaal.
Twee verschillenen materialen (vooral de metalen) hebben onderling een spanningsverschil. Wanneer ergens een spanningsverschil is kan er stroom lopen. In theorie zou je dus met een stukje koper en ijzer een "batterij" kunnen maken. Dat gebeurt dus ook bij wat wij batterijen noemen. Je kent ze wel de zink/koolstof en alkaline batterijen. Helaas kan dit niet oneindig doorgaan want één van die materialen wordt bij deze reactie "opgegeten". Daarom zal een batterij na verloop van tijd leeg zijn.
Bij een accu is die chemische reactie echter omkeerbaar. Door spanning op de accu te zetten zal er stroom gaan lopen en die stroom keert de chemische reactie die bij het ontladen plaats vond weer om. De materialen worden dus weer terug gebracht naar hun oorspronkelijke vorm.
Helaas zijn voor die reacties ook enkele (meestal) niet zo heel erg fijne stoffen nodig, de elektrolyten. Denk daarbij aan het accuzuur in een loodaccu of het natronloog in een NiCd of NiMH accu. Bij LiPo's wordt feitelijk een vaste stof (een polymeer) als elektrolyt gebruikt. Het voordeel daarvan is dat het chemisch stabieler is en ook minder gevaarlijk. Helaas kleeft er ook een nadeel aan die vaste stof, de weerstand is relatief hoog. De accu kan dus niet veel stroom leveren. Daarom waren de eerste LiPo's ook totaal ongeschikt voor toepassingen waar veel stroom nodig is.
De accubouwers zaten niet stil en de LiPo werd steeds verder ontwikkeld. Er werd een vloeistof (een organisch oplosmiddel) aan het elektrolyt toegevoegd waardoor de capaciteit nog iets toe nam maar vooral de weerstand dramatisch lager werd. LiPo's konden plotseling wel veel stroom leveren, zelfs veel meer dan alle voorgaande soorten accu's.
Helaas kleven er ook nadelen aan de voordelen, de chemie werd "instabieler". De kans dat er iets mis gaat is groter. Wanneer er iets mis gaat kan dat de chemie verstoren en eenmaal verstoord kan dat een soort van eigen leven gaan leiden. Dat is wat er gebeurt in LiPo's bijvoorbeeld wanneer de accu te ver ontladen is. Vooral het vloeibare deel van het elektrolyt kan op een andere manier chemisch reageren en uit elkaar vallen. Daarbij ontstaan gassen. De druk zal oplopen en een LiPo gaat bol staan.
Daarom moet je een Li-Ion accu nooit te ver ontladen en als dat een keertje gebeurt die accu zo snel mogelijk weer tot een veilige spanning opladen. Afhankelijk van de soort Li-Ion accu (een LiPo is dus een soort Li-Ion accu!) kan die spanning wat variëren. Voor alle soorten Li-Ion accu's kan je stellen dat een spanning van 3V of meer als veilig kan worden beschouwd. Door dat spanningsverschil kan het elektrolyt niet gaan reageren met de andere materialen en kan er geen gas ontstaan.
Helaas kan het ook gebeuren dat de chemie "op hol" slaat. Door (meestal) te ver ontladen gaat het elektrolyt reageren en uiteen vallen. De gassen die vrij komen kunnen een deel van de "platen" in de accu afschermen. Die kunnen dan niet meer opgeladen worden. Ook al laad je de accu tot een veilige spanning dat deel van de accu zal niet meer geladen worden. De capaciteit zal minder zijn en de accu kan minder stroom leveren. Helaas kan ook het elektrolyt in dat deel van de accu verder reageren en ontbinden. Daardoor zal de accu langzaam maar zeker steeds boller gaan staan ook al lijkt hij verder normaal te zijn.
Echt gevaarlijk is het niet behalve dan dat de accu open kan scheuren. Daarbij kan het vloeibare deel van het elektrolyt ook naar buiten komen. Dat is niet super gevaarlijk of giftig maar echt gezond lijkt het me ook niet. Brand zal er dan ook niet snel ontstaan omdat er geen "vrij" Lithium in de accu zit. Natuurlijk moet er geen kortsluiting ontstaan want dan kan het natuurlijk wel fout gaan.
Al met al is deze accu dus intern gaan ontbinden en bol gaan staan. De accu is "op" en inderdaad is weggooien de beste oplossing. Wil je dat op de meest veilige manier doen dan moet je de accu langzaam helemaal, tot nul Volt dus, ontladen. Dat kan je doen door er bijvoorbeeld een fietslampje op aan te sluiten. Het kan dan wel eventjes duren voordat de accu leeg is, het lampje helemaal uit.
Daarna voorzichtig de "verpakking" open snijden en de accu zo in een bak met zout water leggen (2 tot 3 eetlepels per liter water). Zorg ervoor dat het zoute water goed in de accu kan komen. Na een dag of zo de accu er uit halen en in de vuilnisbak gooien. Je kan hem inleveren bij het chemisch depot maar dat is weinig zinvol. Tot nu toe zijn er nog geen manieren waarbij de materialen in de accu hergebruikt kunnen worden. Het kost meer energie en moeite dan er wordt bespaart en dan is het rendement van hergebruik negatief. Feitelijk is verbranden de meest rendement volle manier. Dan kan je tenminste de warmte die vrij komt nog gebruiken.
In een LiPo worden verder ook geen giftige materialen gebruikt dus daar hoef je ook niet bang voor te zijn. Tenminste voor zo ver nu bekent is natuurlijk. Je weet nooit wat men over tien jaar of zo nog ontdekt. Dat is in het verleden helaas al vaker gebeurt, denk maar eens aan Cfk's en Asbest.
Wat ik mezelf afvraag.. ik heb een grote dichte metalen kist, stel er ontbrand een Lipo en de Lipo's liggen tegen elkaar... Komt er dan zoiezo een volledige kettingreactie dat alle Lipo's gaan ontbranden.. .....
Dat hangt van vele factoren af maar dat kan inderdaad gebeuren.
LiPo's in een dichte metalen kist is op zich een goed idee maar zorg er dan wel voor dat die kist NIET luchtdicht is. Maak op minimaal 1 plaats een voldoende groot gat afgedekt met fijn metalen gaas zodat de eventuele gassen kunnen ontsnappen. Doe je dat niet dan zal de druk in die kist flink oplopen en kan de zaak exploderen. Dat is geen grapje of bangmakerij maar de keiharde waarheid. Dat fijne metalen gaas over dat gat of gaten is nodig om de vlammen binnen te houden en alleen de gassen (rook) te laten ontsnappen.
Wat denk je zelf, in de Eemshaven ligt een voorbeeld van als er één in de fik vliegt, volgt de rest.
Dat is geen goed voorbeeld. Hoewel de oorzaak nog niet echt bekend is denkt men dat de brand is ontstaan in 1 van de elektrische auto's, dat lijkt me waarschijnlijk. Dat de brand zich zo makkelijk en vooral snel kon verspreiden kwam door de bouw van dat soort schepen en door de olie die in die auto's zit. Ook de elektrische auto's hebben meestal een tandwielbak waar olie in zit. Die olie werd heet, de tandwielkasten zijn meestal van aluminium wat bij relatief lage temperatuur smelt. De hete brandende olie loopt over het metalen dek overal heen en je hebt de poppen aan het dansen. Die hete, brandende olie droop ook naar de lagere dekken waar auto's stonden die ook benzine of diesel in de tanks hadden. Dan zijn kunststof tanks ineens niet zo'n groot voordeel meer. Ook het vele plastic dat tegenwoordig in en aan de auto's wordt gebruikt heeft een enorme rol gespeeld.
Het wordt nog een enorme klus om de oorzaak met zekerheid te vinden, en wie is dan de "schuldige"? Dat zal ook niet makkelijk te bepalen zijn.
....
