Veilige vervanger voor lithium-ion
De lichte lithium-ionaccu is bijna niet aan de slepen voor elektrisch aangedreven auto’s. Maar lithium is duur en brandbaar. Met de BiLaps ontwikkelt Centurion Akku in Roermond een veiliger en veel goedkoper alternatief.
Hij wacht op het moment dat de eerste Tesla zich om een boom vouwt, steekt Peter ten Have, hoofd kwaliteit bij Centurion, van wal. „In zo’n elektrisch aangedreven auto zijn 7000 lithium-ioncellen aan elkaar gesoldeerd. Als een van die celletjes het begeeft, gaan ze er allemaal aan. En iedereen weet dat lithium heel goed brandt.”
Ten Have beweegt zijn handen een halve meter van elkaar af. „De vlammen die uit een defecte accu van een laptop van Dell kwamen, waren zo groot. Als je Tesla-accu het begeeft, verdampt de auto gewoon. Je mag hopen dat je er dan op tijd uit bent.” Met de BiLapsaccu (van: ”bipolar lead acid power source”) denkt hij een veiliger alternatief in huis te hebben voor de lithium-ionaccu.
„Het BiLapsproject begon in de jaren 90 toen de marine op zoek was naar een accu die een hoog vermogen kon leveren”, blikt de kwaliteitsmanager terug. „Onderzoeksinstituut TNO ging daar in 1992 mee aan de slag. Ze betrokken ons al spoedig bij hun plannen. TNO stopte er in 2005 echter mee, precies voor de opkomst van de hybrideauto.”
Centurion ging wel verder met onderzoek en heeft zich in 2008 aangesloten bij het project ”Advanced powertrain”. En kreeg subsidie van onder meer het ministerie van Economische Zaken om het onderzoek aan de BiLapsaccu voort te zetten.
De geavanceerde loodaccu heeft twee belangrijke eigenschappen, stelt Ten Have. „Hij is licht. We hebben al het overbodige lood eruit gehaald. Per kilogram levert hij dus veel energie. Ook is de interne weerstand erg laag, en dat zorgt voor een groot vermogen per kilogram. Dat maakt deze accu zeer geschikt voor hybride en elektrisch aangedreven voertuigen.”
Ten opzichte van de lithium-ionaccu zijn de voordelen van de BiLaps legio. „De prijs ligt 80 procent lager. We gebruiken gewoon lood, een stof die veel goedkoper is dan lithium. Lood is bovendien veel eenvoudiger te recyclen. Voor lithium kost dat een vermogen. Een bijkomend voordeel is dat laadpalen niet nodig zijn. Een simpel stopcontact voldoet”, somt de kwaliteitsmanager op.
Er zijn echter ook nadelen. Met 485 kilogram wordt de accu een stuk zwaarder dan zijn vergelijkbare lithium-ionequivalent, die 350 kilogram weegt. Het bereik is met 150 kilometer per dag ook niet heel groot. „Voor de meeste toepassingen is dat echter ruim voldoende. Als je echter meer bereikt wilt, plaats je gewoon een extra accu”, is de praktische oplossing van Ten Have. Maar daarmee wordt de auto wel fors zwaarder.
Contacten met een fabrikant van elektrische auto’s zijn er al. Onder meer de Limburgse fabrikant Duracar toont grote belangstelling voor het project.
In productie is dit staaltje Limburgs vernuft nog niet. Ten Have: „We hebben nog ruim een jaar nodig om het apparaat productierijp te maken. Daarnaast moeten we onze machines nog aanpassen voor de serieproductie van de BiLaps.”
Dit is het laatste deel in een tweeluik over Nederlandse accu’s.
Nog meer slimme accu’s
Het Israëlische ETV Technologies uit Herzliya is eveneens bezig met vooruitstrevende accutechnologie. Het bedrijf heeft batterijcellen ontwikkeld met flink meer capaciteit dan de huidige lithium-ioncellen, meldde de website drivingdutchman.nl eerder deze maand.
De accu van de elektrische auto kan 40 procent goedkoper worden met de Israëlische noviteit op basis van lithium-mangaan-nikkeloxide. Daarnaast verdubbelt de afstand die met een volle accu kan worden afgelegd tot 280 kilometer.
De levensduur ervan is gelijk aan die van een gemiddelde auto – ongeveer vijftien jaar.
In China gaan de ontwikkelingen echter nog sneller. Fabrikant Thundersky uit Shenzhen claimt een ‘wonderaccu’ te hebben ontwikkeld die de auto een actieradius geeft van ruim 800 kilometer, meldde dagblad de Gelderlander vorige maand.
De fabrikant noemt het „de grootste Chinese bijdrage aan de mensheid” en plaatst het onbescheiden als vijfde in de rij na de uitvinding van papier, boekdrukkunst, kompas en buskruit.
Concurrenten heeft Thundersky niet, stelt directeur Zhang. De huidige lithium-ionaccu is volgens hem binnen een paar jaar tien keer zo duur.
Met tien minuten laden kan de auto 800 kilometer vooruit. Europese, Amerikaanse en Chinese testen bewijzen dat de accu aan alle eisen voldoet, aldus Zhang.
Uitvinder Winston Chung heeft zelfs een lied over deze accu geschreven. Zijn noviteit „redt de wereld van vervuilde lucht en gaten in de ozonlaag.”
Hoe werkt BiLaps?
De geavanceerde BiLaps is opgebouwd uit gestapelde elementen volgens het principe van een brandstofcel. Elk element, ook wel cel genoemd, bestaat uit een kunststofplaat met aan beide zijden lood: de ene kant plus en de andere kant min. „De kunststof tussenlaag geleidt wel stroom, maar laat geen accuzuur door”, legt Peter ten Have van Centurion Akku uit. „Daardoor is het hele oppervlak van de cel geleidend.”
Een laag van glasvezel –de zogenaamde separator– houdt de cellen uit elkaar en voorkomt kortsluiting in de BiLaps.
„Het voltage van een BiLaps kun je eenvoudig berekenen door dat van alle cellen bij elkaar op te tellen. Dat betekent dat een BiLaps met zestig cellen van 2 volt in totaal een spanning van 120 volt levert”, aldus Ten Have. „Ter vergelijking: een gewone loodzuuraccu met zes cellen, elk van tien platen, levert 12 volt.”