(W)elke e-bike batterij een tweede kans?

7 september 2022

“Er zijn tal van aspecten aan second life fietsaccu’s die ons aanleiding geven voor het hoogste alarmniveau voor wat betreft veiligheid”, aldus Nils Rosmuller, lector Energie- en transportveiligheid, en Tom Hessels, adviseur Energie- en transportveiligheid.

Recentelijk waren wij op bezoek bij een reviseur van fietsaccu’s. Enkele accu’s die deze reviseur ter vervanging had binnen gekregen, baarden ons grote zorgen. De zorgen die dit opleverden, sloten aan bij de zorgen die wij kregen nadat wij op woensdag 25 mei, de dag voor Hemelvaartsdag, in de krant (1) een bericht lazen over het reviseren van fietsaccu’s (2). De strekking van het artikel luidde: ‘na revisie van de oude fietsaccu gaat een fiets zeven jaar langer mee’. Prima natuurlijk, vanuit duurzaamheid geredeneerd, maar vanuit veiligheidsperspectief kan dit een nachtmerrie zijn. Het is namelijk onbekend hoe de oorspronkelijke eigenaar tijdens het gebruik is omgegaan met de accu. En daarmee is het onbekend wat de ‘gezondheid’ (state of health) is van de fietsaccu.

Er zijn tal van aspecten aan second life fietsaccu’s die ons aanleiding geven voor het hoogste alarmniveau voor wat betreft veiligheid. Hieronder gaan wij in op diverse aspecten zoals wij die de afgelopen maanden tegen kwamen en terug lazen over second life fietsaccu’s. Al deze aspecten zijn voor ons aanleiding voor ‘highest alert’.

Vakmensen nodig!

Zoals in bijna elk beroepsgroep is goed personeel amper te vinden en zo ook voor second life revisiebedrijfjes.
Zijn potentieel nieuwe collegae goed in dit vak? Hoe houd je controle op kennis, kunde en het uitgevoerde werk? Een foutje is snel gemaakt, moeilijk waar te nemen en met brandrisico’s als gevolg.

Reviseren is vakwerk. Het puntlas- en soldeerwerk is van essentieel belang en moet goed gebeuren. Dit lijkt ons nog wel de grootste kwetsbaarheid in het second life concept. Zeker wanneer dit ook nog eens door vers gerekruteerde krachten uitgevoerd wordt. Er bestaat immers geen opleiding tot lithium-ion accubouwer. Onzorgvuldige gemaakte verbindingen leveren extra weerstand op in de batterij, waardoor kortsluiting kan ontstaan. En dat kan weer leiden tot een thermal runaway.

Zorg daarnaast voor een vier-ogen principe: laat een ander de kwaliteit van het werk controleren. In dat opzicht is revisie niks anders dan een fabricageproces, waar dit soort onafhankelijke kwaliteitscontroles ook plaatsvinden.

Voorbereiding op incidenten

Zoals wij al aan gaven: vakmensen zijn nodig. Maar.. weten vakmensen, naast hoe zij een incident moeten voorkomen, ook hoe zij moeten handelen mocht het onverhoopt wel fout gaan? Een foutje is immers snel gemaakt. Zijn er voorzieningen getroffen om de gevolgen van een beschadigde batterij te beperken, bijvoorbeeld door een cel snel onder te kunnen dompelen in water?

Vervangen van versleten cellen

De gehanteerde second life werkwijzes houden vaak in dat van bestaande accu’s de versleten cellen worden vervangen door nieuwe accucellen.
Een accu moet in balans zijn. Dit betekent niks anders dan: alle cellen moeten hetzelfde zijn, zodat er geen problemen kunnen ontstaan omdat er verschillende types of leeftijden van cellen worden gehanteerd. Dat brengt natuurlijk de vraag met zich mee: hoe wordt er bij revisie omgegaan met extra (andersoortige) batterijcellen? Worden alle cellen vervangen door nieuwe? En welk type? Of kiest de reviseur ervoor om slechts de cellen te vervangen die hij/zij als versleten ziet? In geval van dat laatste raakt de accu namelijk in onbalans, met alle veiligheidsrisico’s van dien. Het zelfde geldt voor de situatie dat andere type batterijcellen worden bijgeplaatst. Een pakkend voorbeeld hiervan is op onderstaande foto te zien: de nieuwe, kleinere cellen (roze) zijn naast de oude cellen (rode) gesoldeerd.

Omgaan met versleten batterijcellen

Daarnaast is er nog de vraag: wat gebeurt er met de versleten (verouderde) cellen wanneer ze eruit zijn gehaald? Hoe sla je die op en hoe worden die weer afgevoerd? Hoe betrouwbaar zijn deze? Vaak zie je immers aan de buitenkant van een batterij cel niet of deze wel of niet beschadigd is. Onjuiste of onzorgvuldige opslag kan daarmee veiligheidsrisico’s met zich meebrengen.

Meer cellen dan oorspronkelijk bedoeld

Het is mogelijk de bestaande accu van meer cellen te voorzien dan er oorspronkelijk in zaten.
Meer cellen betekent een grotere energiecapaciteit, maar worden wel de juiste cellen bijgeplaatst? Opwarming van lithium-ion batterijen is één van de faaloorzaken van deze cellen waardoor de accu in thermal runaway kan geraken. Maar er zijn ook gevallen bekend van situaties waarin twee afzonderlijke fietsaccu’s verbonden worden, om zodoende de actieradius te vergroten. Echter, onjuist soldeerwerk heeft al geleid tot branden in woning, met een uitgebrande woning tot gevolg.

Locatie: de eigen woning

Revisieactiviteiten vinden nogal eens plaats in woonhuizen.
Maar hoe is het daar gesteld met brandveiligheid zoals de opslag van oude en gereviseerde accu’s? Zijn er brand- en/of rookmelders en is de brandweer op de hoogte van deze activiteiten?

Verouderde cellen in powerbanks

De vervangen, lees versleten, e-bike batterijcellen zien we terug in toepassingen die minder vermogen vragen, zoals in powerbanks. Hoe zie je welke cellen versleten zijn? En wat is de betrouwbaarheid van de zogenaamde niet versleten cellen? In de wereld van de Li-Ion batterijveiligheid is het namelijk een grote uitdaging om de State of Health (SoH, gezondheid) van (second life) batterijen betrouwbaar te beoordelen. Bovendien is daar nog geen eenduidige methode voor, Daarmee gaat het verwerken in je eigen powerbank inherent gepaard met brandrisico’s.

Resumé: hoogste tijd voor duidelijk veiligheidsbeleid!

In diverse eerdere blogs hebben we aandacht gevraagd voor de energietransitie en veiligheid. Van nationaal beleid tot de individuele burger. We voorspelden al dat de second life markt van batterijcellen een grote vlucht zal gaan nemen (bruikbaar voor andere toepassingen, geen wettelijke kaders, duurzaamheidsambities, verdienmodel, …) .

Hergebruik, circulariteit is natuurlijk goed, maar bij batterijen nog niet zo evident voor wat betreft de veiligheid. Niet elke batterij is nog geschikt, waar bij de vraag dus opkomt: welke batterijen lenen zich nog hiervoor en hoe ga je daar dan veilig mee om? Te hopen is dat de incidenten met second life batterijen niet zullen leiden tot ongelukken waarbij bewoners gewond raken, woningen uitbranden of brandweerlieden bij hun incidentbestrijding gewond raken of misschien wel erger.

Het is de hoogste tijd dat duidelijk veiligheidsbeleid ontwikkeld wordt voor second life batterijen, waardoor genoemde (brand)veiligheidsrisico’s niet zomaar in woningen en woonwijken kunnen leiden tot branden, gewonden of misschien nog erger…

Werk aan de winkel dus!

Nils Rosmuller, lector Energie- en transportveiligheid
Tom Hessels, adviseur Energie- en transportveiligheid

[1] Artikel.

[2] We hebben gesproken met deze  ondernemer en vakman. Hieruit kwam naar voren dat “als je kennis van zaken hebt, dergelijke zorgen wel mee lijken te vallen”. Waarbij we gezamenlijk constateerden dat veel staat en valt met vakbekwaamheid van de reviseur. Hetgeen direct ook weer de kwetsbaarheid aangeeft. Wat dat betreft is het ook weer niet veel ander dan bij de brandweer, waar vakbekwaamheid natuurlijk ook cruciaal, en tegelijkertijd, kwetsbaar is.