Waarom is een powerbank in een vliegtuig gevaarlijk? (En is een laptop dan niet erg?)

Ik vlieg niet zo vaak, en toch werd ik een beetje zenuwachtig van het nieuws vorige week dat tijdens een KLM-vlucht een powerbank zomaar in brand vloog, en die van voormalig KLM-topman (2013-2014) Camiel Eurlings nog wel. Ik heb zelf altijd twee powerbanks bij me – een soort elektronische hypochondrie, altijd bang dat m’n batterij leeg is – en die holderdebolderen dagelijks met me mee, ergens onder in mijn rugzak. Maar als zo’n powerbank ineens in brand kan vliegen boven de Atlantische Oceaan op weg naar Curaçao, kan het misschien ook in tram 11 richting Rotterdam Centraal. Hoe kon die batterij überhaupt in brand vliegen?

Een powerbank is niet veel meer dan een oplaadbare batterij in een metalen of plastic behuizing. Je kunt er andere apparaten, zoals je telefoon, draadloze koptelefoon of tandenborstel, onderweg mee opladen in situaties waar geen stopcontact voorhanden is. Maar ze kunnen ook ontvlammen, zoals die van Camiel Eurlings, en dat gebeurt meestal vanwege een te hoge temperatuur, kortsluiting door een elektrisch probleem of een puur mechanisch probleem, bijvoorbeeld als er een gat in is gekomen.

Volgens Roy van Zijl kan het in een paar minuten gebeuren. Hij is onderzoeker aan de Universiteit Twente en houdt zich vooral bezig met elektrisch vliegen en weet dus alles over batterijen in de lucht. Het heet de thermal runaway, een kettingreactie waarbij de batterij steeds heter wordt, wat de chemische reacties versnelt waardoor hij nóg heter wordt en vlam kan vatten. En dat kan bijvoorbeeld al gebeuren als de temperatuurregulatie van de powerbank beschadigd is (of niet goed is ontworpen, powerbanks moeten wel een beetje betaalbaar blijven), en het ding te warm wordt.

Een bijna lege batterij

„Tijdens het op- en ontladen warmt de batterij op door de chemische reacties die plaatsvinden in de cellen. Als de batterij te warm wordt, kunnen de lagen die in de cel zitten kapotgaan, waardoor er een reactie plaatsvindt tussen stoffen die normaal gescheiden van elkaar moeten blijven.” Het gevolg is kortsluiting, en mogelijk brand.

Het kan ook zo zijn dat een bijna lege batterij, die meer moeite moet doen om het laatste beetje energie over te dragen, kortsluiting maakt door die hoge stress. „Denk aan een sinaasappel, als je die leegknijpt moet je extra moeite doen voor het laatste beetje, zo is het met een powerbank ook.”

Powerbanks mogen daarom ook niet in het ruim, ze moeten in het zicht blijven. Als er eentje te heet wordt en begint te roken, is er misschien nog tijd om de powerbank te koelen door hem onder te dompelen in water, en zo erger te voorkomen. Want niet alleen bij gebruik zijn er risico’s, als er een gaatje in een powerbank wordt geprikt – bijvoorbeeld door een ander stuk bagage – kunnen de plus- en minlagen elkaar raken en ook dat kan brand veroorzaken.

Goed, powerbanks kunnen allerlei problemen veroorzaken. Maar in zowel mijn laptop als in mijn telefoon zit ook een lithium-ionbatterij. En hoewel je maar twee powerbanks mee mag nemen op een KLM-vlucht, mag je per persoon wel vijftien andere elektronische apparaten meenemen. Dat heeft volgens Van Zijl minder te maken met de batterij, die inderdaad dezelfde risico’s heeft, en meer met hoe andere apparaten die risico’s inperken. „In een laptop zitten ventilatoren, telefoons zijn ontworpen om de warmte af te voeren. Een telefoon schakelt zichzelf uit als die oververhit raakt. Een powerbank daarentegen is geoptimaliseerd voor groot vermogen op laag gewicht, die ook nog eens snel moet laden – weer iets meer risico.”

Vliegtuig is onhandige plaats

Dan is nog de vraag of een powerbank speciaal in het vliegtuig problematisch is, of eigenlijk altijd overal – bijvoorbeeld onder in een rugtas. „De trillingen in de lucht kunnen iets meer effect hebben op een powerbank dan in een auto of de trein, maar dat effect is waarschijnlijk te verwaarlozen. Maar op een vlucht worden ze meestal veel langer gebruikt.” Een vliegtuig is wel een onhandige plaats voor een brand, zegt Van Zijl, want door de druk- en temperatuurregeling aan boord is vuur extra gevaarlijk.

Van Zijl werkt aan vliegen op elektriciteit. Is dat niet problematisch, met die druk- en temperatuurveranderingen en dan ook nog de trillingen? „Lithium-ionbatterijen zijn gevoelig voor thermal runaway-incidenten, maar ze hebben ook de grootste energiedichtheid momenteel. Ontwikkelingen op dit gebied, denk aan het verpakken van dit soort cellen in een batterij, hebben daarom de hoogste prioriteit. Het reguleren van temperatuur, druk en elektrische stromen is daarbij het belangrijkst, omdat dit soort batterijen zeker tijdens opstijgen enorm belast worden.”

En als het misgaat, snel onderdompelen in water? Het moet gek lopen wil het zo ver fout gaan, zegt hij. De veiligheidsmaatregelen in vliegtuigbatterijen moeten ervoor zorgen dat het toestel nog altijd veilig kan landen. En bovendien zijn regulaties in de luchtvaart, ook voor elektrisch vliegen, extreem streng. „En het onderhoud aan deze systemen is natuurlijk ook een stukje specifieker geregeld dan wat de gemiddelde persoon met zijn powerbank doet natuurlijk.”