Hoe Umicore brandveilig batterijen voor elektrische auto’s recycleert
Als we straks allemaal elektrisch rijden, hebben we veel batterijen nodig. En dus veel grondstoffen om die accu’s te maken. Omdat de resources eindig zijn wil Umicore de cirkel sluiten en op grote schaal grondstoffen uit batterijen recycleren. Een van de grootste uitdagingen daarbij is brandveiligheid, en daarvoor riep Umicore de hulp in van Siemens.
12-12-2022
De elektrificatie van het transport is een van dé sleuteloplossingen om de energietransitie waar te maken en de Europese klimaatdoelstellingen te halen. Een oplossing die bovendien volop realiteit wordt: tussen 1 augustus 2021 en 2022 steeg het aantal elektrische personenwagens in België met 75%, aldus Statbel. Een evolutie die alleen maar zal toenemen, en de markt compleet zal veranderen.
Dat betekent dat we de komende jaren heel wat autobatterijen nodig hebben. En dus heel wat grondstoffen om die accu’s te maken, zoals kobalt en nikkel. “Die grondstoffen willen we zolang mogelijk in circulatie houden, binnen een circulaire economie, zodat ze zo weinig mogelijk nieuw ontgonnen moeten worden”, vertelt Maarten Gryp, Operations Manager Umicore Hoboken.
Meer dan ooit gefocust op autobatterijen
“We recycleren batterijen uit gsm’s, laptops en autobatterijen. De recyclage van auto-accu’s vereist evenwel een ander proces dan die van kleine batterijen. Dus hebben we onze recyclage-installatie op pilootschaal aangepast, om het proces uitvoerig te kunnen testen en op punt te stellen. Dat in alle brandveiligheid, want de recyclage van batterijen gaat met heel wat brandrisico’s gepaard.”
Brand onder controle met watermist
“Brandveiligheid is dé grootste uitdaging bij de recyclage van batterijen. Die ook almaar groter wordt, aangezien de markt zo sterk toeneemt. Als een batterij ontvlamt, moeten we dat zo snel mogelijk kunnen detecteren. In afwachting van de komst van de interne brandweer moeten we de accu zoveel mogelijk koelen om de brand onder controle te houden.”
Dus ging Umicore op zoek naar brandbeveiligingstechnologie die dit mogelijk maakt. “Onze R&D-afdeling onderzocht eerst uitvoerig zelf de kenmerken van een batterijbrand, in het Franse onderzoekscentrum CNPP. Na hoeveel seconden verhoogt de temperatuur in de batterij? Na hoeveel minuten begint die te roken? Wanneer ontstaat er een vlam? Hoelang houdt zo’n brand dan aan, en met hoeveel rook? Welk vermogen komt dan maximaal vrij?”
Allemaal cruciale informatie om een adequaat branddetectie- en blussysteem te kunnen ontwerpen. Met de testresultaten klopte Umicore bij Siemens-expert Jan Berlize en zijn collega’s aan. “Als een klant ons inschakelt om een uitdagende brandbeveiligingsoplossing uit te denken, voeren wij ook zelf geregeld gevalideerde testen uit bij het CNPP, om te kijken hoe we het risico optimaal blussen, maar nu was deze stap dus al genomen”, vertelt Jan Berlize.
Vervolgens werkte Siemens een passende brandbeveiliging met watermist uit. “Niet om de batterijbrand te blussen, want dat kan niet. Maar wel om de brand onder controle te houden, zodat die niet overslaat naar de installatie, maar veilig in de smelter terechtkomt.
“Een bedrijf als Umicore helpen om zoiets cruciaals te realiseren voor de elektrische mobiliteit van morgen én de duurzame toekomst van onze planeet: daarvoor zetten we bij Siemens maar al te graag onze expertise en technologie in."
Jan Berlize - Product Manager Fire Safety Siemens
Om Umicore te tonen hoe de brandbeveiliging met watermist precies werkte, ging Siemens samen met de klant in maart dit jaar naar demodagen bij het CNPP in het Franse Vélizy. “Kort erna gaf Umicore ons hun vertrouwen, waarna we overgingen tot de detailengineering, het hele project stap voor stap planden en uiteindelijk implementeerden. Daarna ondersteunen we ook bij de indienstname, om de installatie verder op punt te stellen.”
Nu al grote voordelen
Sinds november is de installatie bij Umicore definitief gekeurd en klaar om ingezet te worden. “Een groot voordeel is dat de installatie autonoom werkt, en dat het systeem zo weinig mogelijk water verbruikt, want wij willen ook maximaal waterschade voorkomen”, merkt Maarten Gryp op. Weinig water verbruiken is daarnaast uiteraard duurzaam, en ook de stikstof, die als propeller wordt gebruikt van het water, heeft geen enkele impact op het milieu.
“Afgelopen week hebben we rooktesten gedaan, die tijdig gedetecteerd werden”, geeft Maarten nog mee. “Dat gaf ons het vertrouwen dat we de brandrisico’s onder controle kunnen houden. Tegelijkertijd zijn we erg tevreden over de samenwerking met Siemens.”
Ook de groeiende vraag naar actieve lithium-ion-energieopslagsystemen voedt het risico op batterijbranden. Hiervoor hebben we vandaag al een kant-en-klare VdS-gecertificeerde oplossing voor detectie en blussing op de markt.”
Onze wereld is in volle evolutie. Dit betekent dat nieuwe uitdagingen ontstaan. Siemens denkt met plezier ook mee met u.
Abonneer je op onze nieuwsbrief
Blijf altijd op de hoogte: alles wat u moet weten over elektrificatie, automatisering en digitalisering.