Accubranden: hoe groot is het risico?

Bij het woord ‘accubrand’ duikt al snel het beeld op van een fel brandende elektrische fiets of een in lichterlaaie staande EV. In de publieke beeldvorming lijken lithium-ionbatterijen per definitie onbetrouwbaar en brandgevaarlijk. Maar hoe groot is dat risico werkelijk? Wat veroorzaakt deze accubranden, en wat wordt er technisch gedaan om ze te voorkomen? En hoe verhouden ze zich tot andere energiebronnen, zoals benzine?

Hoe vaak komt het voor?

Hoewel branden met batterijen spectaculair zijn en de media vaak halen, zijn ze relatief zeldzaam. In Nederland telde het Instituut Fysieke Veiligheid in 2023 ongeveer 80 incidenten met accubranden bij e-bikes, scooters en elektrische voertuigen. Gezien het toenemende aantal apparaten en voertuigen met batterijen – enkele miljoenen – blijft het risico per apparaat of voertuig beperkt. Volgens een analyse van Brandweer Nederland is het aantal EV-branden procentueel vergelijkbaar of zelfs lager dan bij voertuigen met verbrandingsmotor.

Wat gebeurt er bij een accubrand?

Een accubrand ontstaat meestal bij lithium-ionbatterijen door een fenomeen dat ’thermal runaway’ wordt genoemd. Dit is een ongecontroleerde kettingreactie waarbij de temperatuur in een cel snel oploopt, vaak door een interne kortsluiting of beschadiging. De hitte veroorzaakt het vrijkomen van brandbare gassen, die bij ontsteking leiden tot vlammen en hoge druk. De brand kan zich dan snel uitbreiden naar andere cellen in het batterijpakket.

Thermal runaway is lastig te stoppen met conventionele blusmethoden. Het elektrolyt in lithium-ioncellen is brandbaar en de chemische reactie genereert zijn eigen zuurstof. Daarom is langdurig koelen met grote hoeveelheden water de meest effectieve blusmethode.

Oorzaken: zelden spontaan

In de overgrote meerderheid van de gevallen is een accubrand geen gevolg van spontane ontbranding, maar van externe factoren. Veelvoorkomende oorzaken zijn fysieke beschadiging, bijvoorbeeld na een val of aanrijding, of overladen door gebruik van defecte of niet-gecertificeerde laders. Ook komen incidenten voor door kortsluiting die ontstaat door vocht of het binnendringen van geleidende deeltjes. Productiefouten komen minder vaak voor, maar kunnen bij slechte kwaliteitscontrole alsnog een risico vormen. In veel gevallen gaat het dus om situaties waarin de batterij verkeerd wordt gebruikt, onvoldoende beschermd is of opzettelijk is aangepast.

Technische veiligheidsmaatregelen

Moderne lithium-ionbatterijen zijn voorzien van meerdere lagen beveiliging. Het Battery Management System (BMS) monitort continu parameters zoals temperatuur, spanning, laadstroom en celbalans. Bij afwijkingen grijpt het systeem automatisch in door het laden te onderbreken of het systeem volledig af te schakelen.

Ook op celniveau zijn veiligheidsmaatregelen ingebouwd. Zo bevatten veel cellen een separator die bij oververhitting smelt om de stroomkring te onderbreken. Overdruk wordt afgevoerd via geïntegreerde ventilatieopeningen, en sommige fabrikanten gebruiken elektrolyten met brandvertragende eigenschappen. Daarnaast worden batterijen doorgaans ingekapseld in metalen of brandvertragende kunststof behuizingen. In toepassingen zoals EV’s en thuisbatterijen zorgen temperatuursensoren, koelplaten en soms actieve vloeistofkoeling voor extra bescherming.

Verschillen in chemie: NMC, LFP en solid-state

De chemische samenstelling van een batterij heeft grote invloed op het brandrisico. NMC-cellen (nikkel-mangaan-kobalt) hebben een hoge energiedichtheid, maar bevatten een brandbaar vloeibaar elektrolyt en zijn gevoeliger voor thermal runaway. LFP-cellen (lithium-ijzerfosfaat) zijn thermisch stabieler, bevatten geen kobalt en ontbranden minder snel bij beschadiging of overladen. Daarom wordt LFP steeds vaker toegepast in elektrische auto’s en energieopslag, vooral daar waar veiligheid belangrijker is dan maximale energiedichtheid.

Een veelbelovende ontwikkeling is solid-state technologie, waarbij het vloeibare elektrolyt wordt vervangen door een vaste stof. Solid-state batterijen zijn niet alleen compacter, maar ook veiliger: vaste elektrolyten zijn niet brandbaar en kunnen thermal runaway grotendeels voorkomen. Bovendien kunnen ze hogere temperaturen en spanningen aan zonder risico op ontbranding. De verwachting is dat solid-state batterijen vanaf 2028–2030 commercieel beschikbaar worden voor toepassingen in consumentenelektronica, EV’s en energieopslag.

Vergelijking met benzineauto’s

Het risico op brand is bij voertuigen met verbrandingsmotor al decennia bekend. Brand ontstaat daar vaak door lekkende brandstofleidingen, olie op hete onderdelen of kortsluiting in het elektrische systeem. Volgens analyses van Amerikaanse verzekeringsdata is de kans op brand bij een benzineauto ongeveer vijf keer zo groot als bij een elektrische auto.

Wel geldt dat áls een EV in brand staat, het blussen moeilijker is. Een benzinebrand kan vaak snel worden bestreden met schuim of poeder, terwijl een accubrand langdurig gekoeld moet worden om herontsteking te voorkomen. Daarom hanteren hulpdiensten bij EV-incidenten aangepaste procedures en worden soms dompelcontainers gebruikt. Daarbij wordt een EV in een bak water gezet, wat voorkomt dat er opnieuw brand kan ontstaan.

Regels en richtlijnen

Voor vaste energieopslagsystemen gelden in Nederland richtlijnen zoals de PGS 37-2. Die stellen eisen aan compartimentering, ventilatie, branddetectie, afstand tot bebouwing en blusvoorzieningen. Ook fabrikanten van thuisbatterijen of opslagsystemen voor bedrijventerreinen volgen steeds vaker internationale veiligheidsnormen zoals UL 9540A en IEC 62619.

Voor elektrische voertuigen schrijft de UNECE-regelgeving (R100 en R136) uitgebreide veiligheidstests voor, waaronder thermische belasting, kortsluiting en penetratietesten. Producenten van batterijpakketten en EV’s investeren fors in validatie, met testcycli waarin duizenden laadsessies, botsproeven en thermische testen worden uitgevoerd.

Tot slot

Accubranden zijn ernstig, maar niet zo alomtegenwoordig als vaak wordt gedacht. In de praktijk ontstaan ze vrijwel altijd door externe schade, overbelasting of foutieve installatie. Dankzij technologische vooruitgang en strenge regelgeving worden moderne batterijen steeds veiliger. In vergelijking met conventionele brandstofsystemen zijn elektrische voertuigen niet risicovrij, maar eerder anders risicovol: de kans op brand is veel kleiner, maar als er brand is (bijvoorbeeld elders ontstaan) dan zijn de blusuitdagingen groter. De sleutel tot veiligheid ligt in verantwoord gebruik, goed ontwerp en heldere richtlijnen voor preventie en respons.