Kunnen we nog zonder? Van de afstandsbediening tot een mobieltje, eigenlijk alle elektronica waar geen stekker aan zit hebben ze. Accu’s en batterijen. Ze vormen de opslag van energie voor het apparaat. Maar zo’n opslag moet wel veilig zijn, en dat is niet altijd gegarandeerd.
Eerst even over hoe de batterij werkt. Als je zo’n glanzend cilindertje of grijs blokje bekijkt, zie je meteen de min- (–) en pluspool (+). Via deze glanzende stukjes metaal kun je een accu opladen en gebruiken. Opladen is alsof je een ballon opblaast: je stopt er energie in. Als je bij gebruik van de batterij de – met de + verbindt via een stroomdraadje, komt de energie er weer uit. Een elektrisch apparaat doet dat op een gecontroleerde manier. Alsof hij de ballon weer rustig laat leeglopen.
Alleen, net als een ballon kun je een batterij lek prikken. Alle energie gaat er dan in één keer uit. Een ballon scheurt gewoon, vaak met een knal. Maar een batterij vliegt in de fik of kan soms zelfs exploderen.
Gelukkig is een batterij veel sterker dan een ballon en prik je hem niet zomaar lek. Toch maakten een groep van Engelse en Amerikaanse wetenschappers zich hierover zorgen. Want we gebruiken steeds meer batterijen en een ongeluk zit in een klein hoekje. Bijvoorbeeld als een elektrische auto botst, waarbij een losgeschoten scherp stuk metaal de accu doorboort.
Hoe kunnen we dat voorkomen?
Eigenlijk ontstaat er dan een gevaarlijke kortsluiting in de batterij. Normaal gebeurt dat niet, omdat bij gebruik een elektrische stroom van de pluspool, via het elektrisch apparaat, naar de minpool loopt. Als je er een spijker in prikt, maken de + en de – contact met elkaar via die spijker. De stroom loopt er nu snel doorheen en neemt niet meer de weg langs het elektrisch apparaat. Dit is de kortsluiting die ervoor zorgt dat alle zorgvuldig opgeslagen energie in één keer kan ontsnappen. Hierdoor neemt de temperatuur in de batterij snel toe, wat hem uiteindelijk in de fik zet of laat ontploffen.
‘Hoe kunnen we dat voorkomen?’, dachten de onderzoekers. In een veilig laboratorium voerden ze een serie experimenten uit met batterijen. Ze voegden aan de batterijen een bijzonder stukje kunststof toe. Dit materiaal krimpt namelijk als het te warm wordt. Ze plakten het aan de binnenkant van de polen.
Het experiment kon beginnen. Ze schoten met een speciaal apparaat een spijker in hun batterij om een ongeluk na te bootsen.
Het experiment kon beginnen. Ze schoten met een speciaal apparaat een spijker in hun batterij om een ongeluk na te bootsen. Er ontstond kortsluiting. De temperatuur in de batterij steeg nu snel. Maar nog voordat de batterij in de brand vloog, koelde hij alweer af. Het speciaal toegevoegde kunststof kromp namelijk ineen bij de hoge temperatuur. Hierdoor verbrak hij het contact binnen de batterij met de spijker. Hij trok de polen ervan terug. De kortsluiting stopte, en dus koelde de hij weer af.
De wetenschappers zijn erg enthousiast maar hebben nog geen idee of dit voor alle batterijen zal werken. Toch vonden ze dit probeersel belangrijk genoeg om alvast met iedereen te delen. Ballonnen zullen ze er niet meer redden, maar wie weet hoeveel exploderende batterijen ze voorkomen.
Dit artikel schreef ik tijdens de cursus Wetenschapsjournalistiek die ik in het voorjaar van 2021 bij SCW volgde. Het doel was om een artikel in de stijl van de wijlen journalist Menno Steketee te schrijven. Het gaat hier om wetenschapsjournalistiek voor kinderen.
Omslagfoto: Een stapeltje bekende batterijen. Bron: Onderwijsgek (2013) Wikipedia.