Lithium batterijen: werking, veiligheid, opslag en transport

Lithium batterijen en lithium-accu’s zijn veel krachtiger dan gewone batterijen en accu’s en gaan veel langer mee. Ze zijn onmisbaar in apparaten als mobiele telefoons, camera’s, elektrische fietsen en elektrische auto’s. Omdat lithium batterijen en accu’s risico’s met zich kunnen meebrengen, gelden speciale eisen voor opslag, vervoer en recycling.

Lithium batterijen in 5 punten:

1. Lithium batterijen zitten onder meer in mobiele telefoons, camera’s en elektrische auto’s
2. Grootste voordelen van lithium batterijen zijn hun kracht en lange levensduur
3. Bij beschadiging of blootstelling aan hitte of water kunnen lithium batterijen ontbranden
4. De opslag- en transporteisen voor lithium batterijen staan beschreven in PGS 37 en het ADR
5. Lithium batterijen kunnen dankzij recycling, second life of refurbishing worden hergebruikt

Wat is een lithium batterij?

Een lithium batterij is een batterij waarbij energie ontstaat door de reactie tussen lithium en mangaandioxide. Hierin verschilt de chemische samenstelling van lithium batterijen ten opzichte van ‘gewone’ alkalinebatterijen. Een alkalinebatterij wekt energie op door de elektrochemische reactie tussen zinkpoeder, mangaandioxide en grafiet.

De voordelen: meer kracht en langere levensduur

Lithium batterijen zijn veel krachtiger dan alkalinebatterijen. Ze hebben een hoge energiedichtheid (hoeveelheid energie per massa of volume eenheid) en een geringe zelfontlading. Hierdoor gaan ze tot wel zeven keer langer mee.

Twee soorten: lithiummetaal en lithium-ion

Er zijn twee soorten lithium batterijen:

• Lithiummetaal batterijen: deze soort gebruikt zuivere lithium in metaalachtige vorm als basis. Lithiummetaal batterijen zijn niet oplaadbaar
• Lithium-ion-batterijen: deze soort gebruikt lithiumverbindingen. De ionen van de batterij verschuiven van de negatieve elektrode naar de positieve elektrode en vice versa en wekken zo energie op. Lithium-ion-batterijen zijn wel oplaadbaar

Toepassing: van mobiele telefoons tot elektrische auto’s

Lithium batterijen of accu’s vind je bijvoorbeeld als knoopcellen in horloges en gehoorapparaten of in mobiele telefoons, camera’s, fietsen en hybride en vol-elektrische auto’s. Je kunt ze los kopen, ze zitten in batterijpakketten of in een product.

Sterke toename van lithium batterijen

De afgelopen decennia is het aandeel van lithium batterijen in de totale batterijmarkt sterk gestegen. Vijf jaar geleden lag het percentage lithium batterijen op het totale aantal nieuw geproduceerde batterijen nog rond de 10 procent. Inmiddels is dat 40 procent. Per jaar neemt de productie van lithium batterijen met 20 procent toe.

Veiligheid belangrijk vanwege brandbare en bijtende stoffen

Het is belangrijk om veilig om te gaan met lithium batterijen en lithium accu’s. Door het lithium kunnen deze batterijen namelijk sneller dan gewone batterijen ontbranden bij beschadiging, blootstelling aan hitte of contact met water. Daarnaast zijn er bijtende stoffen aanwezig voor het omzetten van chemische energie naar elektrische energie.

PGS 37: veiligheidseisen opslag lithium batterijen en accu’s

De veiligheidseisen voor de opslag van lithium batterijen en accu’s staan beschreven in PGS 37. Dit document van de Publicatiereeks Gevaarlijke Stoffen bestaat sinds 2023. Tot de komst van PGS 37 werd voor de opslag van lithium batterijen en accu’s lange tijd verwezen naar PGS 15. In dit PGS-document staan de richtlijnen beschreven voor de opslag van gevaarlijke stoffen.

Bekijk hier het artikel over de PGS-37

ADR: veiligheidseisen transport lithium batterijen en accu’s

De eisen voor het vervoeren van lithium batterijen over de weg zijn vastgelegd in het ADR en voor transport door de lucht in IATA. Iedere twee jaar wordt het ADR aangepast. Het is dus belangrijk om up-to-date te blijven. Klik hier voor de volledige wettekst.

• Lijst met 3500 gevaarlijke stoffen

  In het ADR staan internationale regels voor het wegvervoer van grote hoeveelheden (vanaf 333 kg) gevaarlijke stoffen, waaronder lithium batterijen. Het ADR omvat meer dan 3500 gevaarlijke stoffen – of groepen van stoffen – die een eigen UN-nummer krijgen. Hiermee kun je een stof wereldwijd snel identificeren. Lithium batterijen hebben het nummer UN3480.

• Onderscheid in veiligheidsrisico’s

  De 3500 gevaarlijke stoffen zijn binnen het ADR ingedeeld in negen klassen op basis van hun veiligheidsrisico. Een stof kan bijvoorbeeld brandbaar, explosief of radioactief zijn. Afhankelijk van de klasse moet de stof op een bepaalde manier vervoerd of behandeld worden. De verschillende soorten lithium batterijen vallen in klasse 9.

• Gevaarsetiket voor transport

  Om te bepalen welke risico’s het transport met zich meebrengt zijn er gevaarsetiketten. Deze geven met een symbool het gevaar aan van een bepaalde stof. Lithium batterijen hebben het gevaarsetiket (9A).

Producentenverantwoordelijkheid inzameling en recycling lithium batterijen

Producenten, importeurs of fabrikanten van (producten met ingebouwde) batterijen en accu’s – waaronder lithium batterijen – hebben een producentenverantwoordelijkheid. Via de Europese batterijenverordening hebben zij de wettelijke plicht en verantwoordelijkheid om afgedankte batterijen en accu’s op een veilige en verantwoorde manier in te zamelen en te recyclen. Daarnaast hebben verkopers van (producten met ingebouwde) batterijen en accu’s een innameplicht. Dat betekent dat zij afgedankte batterijen, accu’s en e-waste in moeten nemen als eindgebruikers deze aanbieden.

De wettelijke inzamel- en recyclingverplichtingen voor batterijen en accu’s in Nederland zijn vastgelegd in de AVV voor batterijen en accu’s van Stichting OPEN en de AVV voor fietsaccu’s van Stichting EPAC.

Algemene veiligheidsregels lithium batterijen en accu’s

Voor lithium batterijen en accu’s is een aantal algemene veiligheidsregels:

• Gooi nooit met batterijen;
• Raadpleeg de handleiding van een batterij, of apparatuur met batterij, voor een juist gebruik;
• Gebruik een inzamelmiddel dat voldoet aan het ADR en dus een UN-keurmerk heeft. Op die manier kunnen de batterijen ook veilig vervoerd worden en is overslag naar een ander transportmiddel niet nodig;
• Zorg dat het inzamelmiddel in een ruimte staat beschut tegen regen, sneeuw en vocht;
• Voorkom dat ander afval in het inzamelmiddel terechtkomt;
• Plaats een warmte- of rookdetector bij het inzamelmiddel;
• Vermijd een te grote opslag van afgedankte batterijen en accu’s.

Advies inzamelen kleinere lithium batterijen en lithium accu’s

Kleinere lithium batterijen als smartphoneaccu’s en powerbanks mogen los het inzamelmiddel in. Van knoopcellen en 9-volts-batterijen is het goed de polen af te plakken met plakband of tape. Grotere lithium batterijen als geschakelde batterijen, aandrijfaccu’s, drone-accu’s en fietsaccu’s moeten altijd apart zijn verpakt voor ze in het inzamelmiddel gaan. Verpak de batterij of accu in een plastic zak of in huishoudfolie (niet in aluminiumfolie!).

Sorteren op chemische samenstelling

Nadat batterijen van de werkplaats of winkels zijn opgehaald, gaan ze naar het sorteercentrum. Daar sorteert men de batterijen op chemie en vervolgen ze hun weg naar recyclingbedrijven.

Hergebruik van lithium batterijen en accu’s

Er zijn diverse mogelijkheden voor hergebruik van lithium batterijen en accu’s:

1: Recycling: herwonnen grondstoffen gebruikt in dakgoten, bestek en brillen

Bij recycling gaat het om hergebruik van de afvalstoffen. Recyclers herwinnen via een mechanisch, chemisch of smeltproces waardevolle stoffen, zoals zink, ijzer, nikkel, mangaan, lithium en kleine hoeveelheden kobalt. De herwonnen grondstoffen gebruikt men daarna in nieuwe producten, zoals nieuwe batterijen, bestek en brillen.

2: Second life: hergebruik in andere producten

Second life betekent dat een batterij of accu een tweede leven en een nieuwe toepassing krijgt. Dat kan dankzij de ‘end of waste’-wetgeving. Zo zijn veel afgedankte accu’s niet meer geschikt voor gebruik in de auto, maar wel voor andere, stationaire toepassingen. Denk daarbij aan energieopslag voor zonnepanelen of een boot. Dankzij ‘end of waste’ heeft de afgedankte batterij niet meer de status van afval en kan die in andere toepassingen worden gebruikt.

Als de batterij opnieuw op de markt komt, gaat de verantwoordelijkheid voor inzameling en recycling over naar de nieuwe producent, importeur of fabrikant. Second life is vooral geschikt voor autoaccu’s, omdat de kwaliteit en betrouwbaarheid erg hoog moeten zijn.

3: Refurbishing: reviseren van lithium batterijen

Bij refurbishing worden de batterijen gerepareerd. Een (auto)accu bestaat uit losse cellen opgebouwde modules. Door de slechte cellen of modules te vervangen, zijn de accu’s weer bruikbaar. Autoaccu’s kunnen op die manier vaak nog voor andere toepassingen gebruikt worden. Verschillende bedrijven hebben deze techniek zo verfijnd dat de geviseerde accu’s in de auto teruggezet kunnen worden. Na een diagnose van de kwaliteit van de batterijen wordt gekeken of re-use nog mogelijk is, second life of anders recycling.

---