InfoNu.nl > Electronica > Telecom > Ontploffingsgevaar van de LiPo-accu in smartphones

Ontploffingsgevaar van de LiPo-accu in smartphones

Ontploffingsgevaar van de LiPo-accu in smartphones Smartphones zijn voorzien van apps, waarvan sommige bij het opstarten van de smartphone veel accu- (of batterij)vermogen nodig hebben. Het is een grote ergernis bij veel smartphonegebruikers dat de accu dan ook zo snel leeg is. Voor fabrikanten een uitdaging om de levensduur van een accu te verbeteren. Lithium-ion accu’s (Li-ion) en lithium-polymeer (LiPo) accu’s zorgen er anno 2016 voor dat de smartphones steeds langer mee kunnen, zonder dat de accu snel leeg is. Een nadeel is dat de accu’s een explosief karakter hebben en bekendstaan als een ontploffende accu.

Derdegraads brandwonden

Een 36-jarige Australische mountainbiker Gareth Clear, bewaart tijdens zijn fietstochten zijn smartphone, een iPhone 6, in de achterzak van de mountainbikebroek. Tijdens een tocht op 1 augustus 2016 mist zijn voet het pedaal van de mountainbike en valt hij op de grond. Hij valt op zijn achterste, op de iPhone. Na een inspectie concludeert hij dat de lichamelijke schade veel schaafwonden betreft maar niets ernstigs. Hij staat weer op om verder te fietsen maar voelt dan een enorme pijn aan de achterkant van het rechterbovenbeen, hij ziet rook opstijgen en wanneer hij naar zijn achterbeen kijkt, ziet hij dat zijn iPhone zit vastgeplakt aan het been en al door de broek heen is gesmolten. De lithium uit de accu spuit op zijn been als zwarte lava en maakt de verse brandwond, die is ontstaan door de smeltende iPhone, helemaal zwart. De hete smartphone brandt zich door twee lagen huid en geeft binnen luttele seconden derdegraads brandwonden, door de extreem hoge temperaturen van de iPhone. Toen hij de telefoon en de smeltende fietsbroek wanhopig probeerde te verwijderen, brandde hij zijn vingers en bij het weggooien, ontplofte zijn iPhone. In het ziekenhuis gekomen moesten de derdegraads brandwonden worden verzorgd met huidtransplantaten.

Bewustwording

Zo'n ongeluk maakt pijnlijk duidelijk dat wanneer de smartphone kapot is, je geen hulp kunt inschakelen in gebieden waar niemand is. Je bent toegewezen op jezelf. De heer Clear had een flesje water op de mountainbike bevestigd en door dit meteen over de brandwond te gieten, heeft hij gedaan wat op dat moment mogelijk was. Hij wil dit ongeval gebruiken om andere sportende mede-collega’s te waarschuwen. Raak niet in paniek en blijf nadenken. Mountainbikers, wielrenners en hardlopers die duurtrainingen hebben en vertrouwen op de smartphone, wil hij bewust maken van onverwachte gebeurtenissen, zoals een smartphone die kan ontploffen. Hij wil álle mensen bewustwording geven dat het kan gebeuren tijdens het sporten maar ook tijdens het niet sporten. Stel dat het thuis gebeurt net tijdens het bellen. Je bent voor het leven getekend. “Gelukkig was ik in de buurt van een eenheid die gespecialiseerd is in brandwonden”, zegt de heer Clear.

Een iPhone en een verbeterde lithium-ion accu

Een iPhone is een smartphone van Apple. Sinds 26 september 2014 is de iPhone 6 en de iPhone 6 Plus te koop in de Nederlandse winkels als opvolger van de iPhone’s 3, 4 en 5. De iPhones 6 en 6 Plus hebben een verbeterde batterijduur, zoals in 2016 bijna alle smartphones hebben.

Lithium-polymeer (LiPo) accu en techniek

Apple (en meerdere fabrikanten van mobiele telefoons) maken gebruik van een lithium-ion-polymeer accu, beter bekend als een lithium-polymeer accu of LiPo-accu. De accu is een opvolger van de lithium-ion-accu (Li-ion) techniek. De lithium-polymeer accu, heeft een vloeistof met hele kleine deeltjes metaal en wanneer de accu warm wordt, gaan deze deeltjes door de vloeistof heen bewegen. Ze kunnen hierbij de binnenwand van de accu raken en kortsluiting in de accu veroorzaken. Een kortsluiting kan zich uiten in:
  • brand. Er kan een vonk door ontstaan, die steekt de vloeistof in de batterij in brand waardoor er een enorme steekvlam ontstaat.
  • de accu gaat smelten. Het kan ook zijn dat de temperatuur zo enorm oploopt, waardoor de accu smelt en gaat lekken.
  • de accu explodeert. De temperatuur kan zo snel oplopen waardoor de accu uitzet en kan ontploffen.

In tegenstelling tot andere soorten batterijen bevatten lithium-ion batterijen een brandbaar elektrolyt (een chemische verbinding die ionen splitst en elektrische stroom geleidt) dat vrijkomt bij hoge temperaturen.

Polymeer, twee maal

Als eerste polymeer gebruikt de elektrolyt in de lithium-polymeer accu een droge en beweegbare polymeer, de separator, die als taak heeft om de negatieve elektroden en de positieve elektroden in de accu te scheiden. De polymeer heeft een slechte geleiding en een hoge interne weerstand en daarom wordt er elektrolyt-gel aan toegevoegd. De tweede polymeer is de flexibele folie-achtige behuizing die van polymeercellen gemaakt is. Het is licht in gewicht en vormt zich naar het apparaat. Een LiPo-cel heeft een dikte van minder dan vier millimeter. Een LiPo-cel geeft, net als een Lithium-ion-cel een spanning van 3,7 volt in tegenstelling tot NiCd- of NiMH-batterijen die 1,2 volt afgeven. Een LiPo-batterij heeft naast een groot vermogen in verhouding met het gewicht, een lage interne weerstand wat een grote stroomafgifte geeft en de accu heeft geen geheugeneffect wat inhoudt dat de iPhone op ieder moment aan de lader kan. En zonder vermogen te verliezen, kunnen LiPo’s wel tot duizend keer opgeladen worden wanneer ze juist behandeld worden.

De inhoud van de accu

De inhoud van een lithium-polymeerbatterij, bestaat uit vier hoofdonderdelen (cellen):
  • positieve elektrode (kathode),
  • negatieve elektrode (anode),
  • separator en een
  • polymeer gel (elektrolyt-gel).

Bron: Mpt-matthew / WikipediaBron: Mpt-matthew / Wikipedia

Omgaan met een LiPo

Wanneer een lithium accu niet correct wordt behandeld bestaat het risico dat door kortsluiting de accu oververhit raakt en gaat ontbranden en/of ontploffen. Er ontstaat een chemisch proces waarbij lithium gaat reageren met andere materialen in de accu. De accu slaat thermisch op hol, het thermal runaway geheten. Door de opwarming barsten de accucellen, zetten uit en het vloeibare elektrolyt gaan ontbranden of exploderen door de vrijkomende gassen. LiPo-batterijen hebben geen harde behuizing om de uitzetting tegen te houden, wanneer er bij beschadiging van de batterij gassen vrijkomen.

Bij een normale temperatuur verliest de batterij op jaarbasis zo’n 20 procent capaciteit en bij hogere temperaturen meer. De levensduur komt daardoor uit op gemiddeld drie tot vijf jaar. Lithium-ion batterijen zijn wel verbeterd, maar nog steeds niet honderd procent veilig. Vooral niet wanneer de accu oververhit raakt, niet gebruikt wordt of een harde schok te verwerken krijgt, dan kunnen ze ontploffen. Enkele tips voor een langer leven van LiPo’s en om beschadigingen door opwarming te voorkomen, zijn:
  • Een nieuwe accu de eerste drie keer volledig opladen en de eerste drie keer de batterij wél helemaal laten leeglopen. Daarna niét meer volledig ontladen (de spanning van een LiPo-cel mag niet onder de 3 volt komen) en niet meer helemaal opladen (tot max. 97%). Laad de batterijen regelmatig voor korte perioden op.
  • Zo veel mogelijk opladen met gebruik van netvoeding.
  • Voorkom blootstelling aan extreme temperaturen. Pas op met hitte, kou en regen. De batterij loopt dan heel snel leeg.
  • Ga niet ruw om met een smartphone met een lithium-polymeer accu.
  • Gebruik de lader die bij het apparaat hoort. Wanneer de batterij niet bij de lader hoort en niet volledig geladen wordt, kan het apparaat beschadigd raken.
  • Zet de instelling voor de energiebesparing op de elektronische apparaten aan.
  • Li-ion- en LiPo-accu’s bewaar je het best tussen de 10° en de 35°C in gebruik en tussen -20° en 45°C wanneer je ze bewaart.
  • Bij geen gebruik (langer dan twee weken) kunnen de batterijen leegraken, waardoor de kwaliteit van de lithium-ion-cel afneemt. Dit heeft nadelige gevolgen en daarom is het advies eerst de batterij volledig op te laden bij langdurige inactiviteit.

De oplaadbare batterijen krijgen door dit gebruik een langere en veilige levenskans.

Blussen

Mocht de accu in brand vliegen, dan moet er niet met water geblust worden. Een lithiumbrand kan heel heftig reageren met water, omdat licht ontvlambare waterstofgassen en corrosieve dampen zoals lithiumoxide ontstaan. Corrosieve dampen zijn stoffen die zich door textiel en metaal kunnen ‘bijten’. Een lithiumbrand is een metaalbrand en moet zodanig geblust worden met verbeterde poedervormige blusmiddelen zoals natriumchloride, grafiet of zand.

Apple en aanpak

Apple geeft toe dat de lithium-ion batterij inderdaad kan opzwellen. Om duidelijkheid te geven kan iemand op de site van Apple terecht en onder druk van de Europese Unie gaat Apple onderzoek doen naar het exploderen van iPhones. Ze verzamelen anno 2016 gegevens over de incidenten die bekend zijn om te onderzoeken wat de mogelijke oorzaak kan zijn maar blijven volhouden dat het om incidentele gevallen gaat.
© 2016 - 2017 Rieja, het auteursrecht van dit artikel ligt bij de infoteur. Zonder toestemming van de infoteur is vermenigvuldiging verboden.
Gerelateerde artikelen
Hoe de gebruiksduur van de batterij van je Iphone verlengen?Hoe de gebruiksduur van de batterij van je Iphone verlengen?Het is net middag en je kan amper geloven wat je in de rechterbovenhoek van je Iphone ziet... het icoontje van de batter…
Alles over de iPhone 5Alles over de iPhone 5De iPhone 5 is een smartphone van Apple. Tijdens een persconferentie in San Francisco werd de iPhone 5 op woensdag 12 se…
IPhone 4 - beschrijving en specificatiesDe iPhone 4 is een product van Apple, een van de bekendste computerbedrijven ter wereld. De iPhone 4 is de laatste uitge…
Apple iPhone batterij snel leeg? Levensduur verlengen?Elke smartphone verbruikt veel energie en zal dus relatief vaak opgeladen moeten worden. Bij de iPhone is het een veel g…
Apple: iPhone en iPadNaast vaste pc's en laptops biedt Apple ook twee gadgets aan die ervoor zorgen dat je overal bereikbaar bent via telefoo…
Bronnen en referenties
  • Inleidingsfoto: Helloolly / Pixabay
  • www.dailymail.co.uk/news/article-3718381/A-mini-Bomb-Mountain-Bike-Rider-Suffers-degree-Burns-leg-iPhone-exploded-Pocket-following-minor-Fall.html .
  • http://www.stopumts.nl/doc.php/Berichten%20Internationaal/10107/australie_cyclist_gets_3rd_degree_burns_as_iphone_explodes_in_back_pocket_and_melts_into_skin
  • http://www.ad.nl/buitenland/brit-loopt-ernstige-brandwonden-op-door-ontplofte-iphone~aa216132/
  • http://www.iculture.nl/dossiers/iphone-6/
  • http://www.externe-batterij.nl/info/tips-om-de-levensduur-van-uw-batterijaccu-te-verlengen/
  • http://www.apple.com/nl/batteries/
  • https://support.apple.com/nl-nl/ipad/repair/service
  • Afbeelding bron 1: Mpt-matthew / Wikipedia (https://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/4/44/Expanded_lithium-ion_polymer_battery_from_an_Apple_iPhone_3GS.jpg)

Reageer op het artikel "Ontploffingsgevaar van de LiPo-accu in smartphones"

Plaats als eerste een reactie, vraag of opmerking bij dit artikel. Reacties moeten voldoen aan de huisregels van InfoNu.
Meld mij aan voor de tweewekelijkse InfoNu nieuwsbrief
Infoteur: Rieja
Rubriek: Electronica
Subrubriek: Telecom
Bronnen en referenties: 9
Schrijf mee!