UNITED STATESDEPARTMENT OF LABOR

• Safety and Health Information Bulletins
• /
• Preventing Fire and/or Explosion Injury from Small and Wearable Lithium Battery Powered Devices apparaten

Inleiding

Kleine en draagbare elektronische apparaten die op de werkplek worden gebruikt (zoals lichaamscamera’s), zijn afhankelijk van een energiebron die een grote hoeveelheid energie opslaat in een kleine ruimte (d.w.z. een hoge energiedichtheid). Lithiumcellen leveren duurzame energie en kunnen vaak worden opgeladen. Als ze op de juiste manier worden ontworpen, gefabriceerd en gebruikt, zijn lithiumbatterijen een veilige energiebron met een hoge energiedichtheid voor apparaten op de werkplek.

Hoewel lithiumbatterijen normaal gesproken veilig zijn, kunnen ze letsel veroorzaken als ze ontwerpfouten hebben, van materialen van lage kwaliteit zijn gemaakt, verkeerd worden geassembleerd, verkeerd worden gebruikt of opgeladen, of beschadigd zijn. In februari 2018 meldde het Status Report on High Energy Density Batteries Project van de U.S. Consumer Product Safety Commission meer dan 25.000 oververhittings- of brandincidenten waarbij meer dan 400 soorten door lithiumbatterijen aangedreven consumentenproducten betrokken waren die zich in een periode van vijf jaar voordeden.

Veel consumentenproducten hebben praktische toepassingen in kleine en grote bedrijven. Om ervoor te zorgen dat deze producten veilig functioneren op de werkplek, moeten batterijen, opladers en bijbehorende apparatuur worden gebruikt die zijn getest volgens een geschikte testnorm (bijv. UL 2054) en, indien van toepassing, gecertificeerd door een nationaal erkend testlaboratorium (NRTL) i. De instructies van de fabrikant bevatten procedures voor gebruik, opladen en onderhoud die specifiek zijn voor elk apparaat en die nodig zijn om schade aan de lithiumbatterijen te voorkomen (zie afbeelding 1). Sommige batterijen zullen bijvoorbeeld overladen als een oplader wordt gebruikt die niet uitschakelt wanneer de batterij volledig is opgeladen.

Werknemers die lithium-gevoede apparaten of batterijen dragen of er vaak mee omgaan, lopen een bijzonder risico als een lithium-batterij vlam vat of ontploft, omdat het apparaat of de batterij zich dicht bij het lichaam bevindt. Kleine camera’s die door werknemers worden gedragen (bijvoorbeeld door politie- en beveiligingspersoneel), zoals te zien is in afbeelding 2, kunnen bijvoorbeeld brandwonden of ander ernstig letsel veroorzaken als de lithiumbatterij tijdens het dragen vlam vat of explodeert. Om letsel te voorkomen, is het belangrijk dat werkgevers en werknemers de basisfunctie, de gevaren en het veilige gebruik van een lithiumbatterij begrijpen.

Hoe lithiumbatterijen werken

De term “lithiumbatterij” verwijst naar een of meer lithiumcellen die elektrisch met elkaar zijn verbonden. Net als alle batterijen bevatten lithiumbatterijen een positieve elektrode, een negatieve elektrode, een scheider en een elektrolytoplossing. Atomen of moleculen met een netto elektrische lading (d.w.z. ionen) worden via een elektrolytoplossing overgebracht van een positieve elektrode naar een negatieve elektrode. Lithiumcellen slaan stroom op en geven stroom af door chemische potentiële energie om te zetten in elektrische energie met behulp van lithiumionen of lithiummetaal. Elektrolytoplossingen zorgen ervoor dat ionen vrij tussen de elektroden kunnen stromen.

Lithium-ionenbatterijen gebruiken lithium in ionische vorm in plaats van lithium in vaste metaalvorm (zie afbeelding 3). Ze zijn meestal ook oplaadbaar, vaak zonder dat ze uit het apparaat hoeven te worden verwijderd. Lithium-ion-batterijen voeden apparaten zoals mobiele telefoons, laptopcomputers, tablets, camera’s en elektrisch gereedschap.

Lithium-metaalbatterijen zijn over het algemeen niet-oplaadbaar en hebben lithium-metaalelektroden. Lithium-metaalbatterijen worden over het algemeen gebruikt om apparaten zoals horloges, rekenmachines, temperatuurdataloggers, autosleutelhangers, zaklampen en defibrillatoren van stroom te voorzien.

Gevaren

Lithiumbatterijen zijn over het algemeen veilig en het is onwaarschijnlijk dat ze defect raken, maar alleen zo lang er geen defecten zijn en de batterijen niet beschadigd zijn. Wanneer lithiumbatterijen niet veilig werken of beschadigd zijn, kunnen ze brand- en/of explosiegevaar opleveren. Ook schade door verkeerd gebruik, onjuiste opslag of onjuist opladen kan ertoe leiden dat lithium-accu’s defect raken. Testen van batterijen, laders en bijbehorende apparatuur volgens een geschikte testnorm (bijv. UL 2054). NRTL-certificering (indien van toepassing) en het terugroepen van producten helpen bij het opsporen van gebreken in ontwerp, fabricage en materiaalkwaliteit.

Schade aan lithiumbatterijen kan onmiddellijk of na verloop van tijd optreden, door fysieke schokken, blootstelling aan bepaalde temperaturen, en/of onjuist opladen.

• Fysieke schokken die lithiumbatterijen kunnen beschadigen, zijn onder meer laten vallen, pletten en doorboren.
• Schade aan alle soorten lithiumbatterijen kan optreden bij te hoge temperaturen (bijv. boven 130°F). Externe warmtebronnen (bijv. open vuur, kachels, enz.) kunnen het falen ook versnellen in cellen met defecten of schade door andere oorzaken.
• Schade aan lithium-ionbatterijen kan optreden wanneer de batterijen zelf of de omgeving rond de batterijen tijdens het opladen onder het vriespunt (32°F) komen. Opladen bij temperaturen onder het vriespunt kan leiden tot permanente metallische lithiumafzetting (d.w.z. plating) op de anode, waardoor het risico op defecten toeneemt.
• Het opladen van een apparaat of batterij zonder de instructies van de fabrikant te volgen, kan schade veroorzaken aan oplaadbare lithium-ionbatterijen. Sommige door de fabrikant goedgekeurde opladers schakelen bijvoorbeeld de stroom naar de batterij in en uit voordat deze volledig is opgeladen om overladen te voorkomen. Aangezien ultrasnelle laders geen cyclus van stroom mogen uitvoeren, dient u ze niet te gebruiken, tenzij de instructies van de fabrikant ze als optie vermelden.

De warmte die vrijkomt tijdens het falen van de cel kan naburige cellen beschadigen, waardoor meer warmte vrijkomt in een kettingreactie die bekend staat als een thermische runaway. De hoge energiedichtheid in lithiumbatterijen maakt ze gevoeliger voor deze reacties. Afhankelijk van de batterijchemie, de grootte, het ontwerp, de soorten componenten en de hoeveelheid energie die in de lithiumcel is opgeslagen, kunnen lithiumcelfouten leiden tot chemische en/of verbrandingsreacties, die ook kunnen resulteren in warmteafgifte en/of overdruk.

• In chemische reacties kunnen bijproducten van de elektrolytoplossing en elektroden de druk in de cel zodanig opvoeren dat de celwanden uitzetten en bijproducten naar buiten lekken. Chemische bijproducten zijn gewoonlijk koolmonoxide, kooldioxide, waterstof en koolwaterstoffen. In veel gevallen zijn de bijproducten ook brandbaar en kunnen ze ontbranden.
• Bij verbrandingsreacties komen bij een thermische runaway bijproducten vrij die kunnen ontbranden en rook, hitte, brand en/of explosie veroorzaken. De bijproducten van een verbrandingsreactie van een lithiumbatterij zijn meestal kooldioxide en waterdamp. In sommige lithiumbatterijen kan door verbranding fluor worden afgescheiden van lithiumzouten in de batterij. Bij vermenging met waterdampen kan fluor fluorwaterstofzuur produceren, dat bijzonder gevaarlijk is omdat werknemers de effecten ervan pas uren na blootstelling van de huid kunnen voelen.

Preventie

Letsel op de werkplek door defecten of schade aan lithiumbatterijen is te voorkomen en de volgende richtlijnen helpen bij het opnemen van de veiligheid van lithiumbatterijen in het veiligheids- en gezondheidsprogramma van een werkgever:

• Zorg ervoor dat lithiumbatterijen, laders en bijbehorende apparatuur worden getest volgens een geschikte testnorm (bijv, UL 2054) en, waar van toepassing, en gecertificeerd door een nationaal erkend testlaboratorium (NRTL), en zijn beoordeeld voor het beoogde gebruik.
• Volg de instructies van de fabrikant voor opslag, gebruik, opladen en onderhoud.
• Wanneer u batterijen en laders voor een elektronisch apparaat vervangt, zorg er dan voor dat ze speciaal zijn ontworpen en goedgekeurd voor gebruik met het apparaat en dat ze zijn gekocht bij de fabrikant van het apparaat of een door de fabrikant geautoriseerde wederverkoper.
• Verwijder lithium-apparaten en -batterijen van de lader zodra ze volledig zijn opgeladen.
• Bewaar lithium-batterijen en -apparaten op droge, koele locaties.
• Vermijd beschadiging van lithium-batterijen en -apparaten. Inspecteer ze voor gebruik op tekenen van beschadiging, zoals uitpuilen/barsten, sissen, lekken, oplopende temperatuur en roken, vooral als ze draagbaar zijn. Haal een apparaat of batterij onmiddellijk uit gebruik en plaats het in een ruimte uit de buurt van brandbare materialen als een van deze tekenen aanwezig is.
• Als batterijen beschadigd zijn, haal ze dan uit gebruik, plaats ze in een brandbestendige container (bijv. metalen vat) met zand of een ander blusmiddel en gooi ze weg in overeenstemming met de plaatselijke, provinciale en federale voorschriften. Neem contact op met een plaatselijk recyclingcentrum voor instructies.
• Volg de richtlijnen van de fabrikant voor het blussen van kleine batterijbranden, waaronder het gebruik van droge chemische ABC-blussers, klasse D-brandblussers (voor lithium-metaal), vuil of zand.

Opleiding

Zorg ervoor dat werknemers die op de werkplek lithium-gevoede apparaten, cellen of batterijen gebruiken of hanteren, training krijgen in verband met deze producten, waaronder training over hoe:

• Verifieer NRTL-certificering voor batterijen, laders en bijbehorende apparatuur, waar van toepassing.
• Ontdek defecte, beschadigde of defecte lithium-gevoede apparaten en batterijen.
• Verwijder defecte apparaten of batterijen van de werkplek.
• Verwijder snel een lithium-gevoed apparaat van kleding als het heet aanvoelt of als het apparaat lekt, gas afgeeft, sist, uitpuilt/ kraakt, of in brand staat.

Zorg ervoor dat een noodactieplan (EAP) voor een werkplek met lithium-gevoede apparaten of batterijen procedures bevat voor de reactie op lithium-gerelateerde incidenten op basis van de instructies van de fabrikant voor de reactie op batterijstoringen, waaronder brand en/of explosies.

Zorg ervoor dat de juiste informatie over de gevaren van lithium-gevoede apparaten en lithium-batterijen wordt gecommuniceerd aan blootgestelde werknemers (bijv, tijdens de reparatie van lithium-gevoede apparaten of tijdens recyclingactiviteiten) en dat werknemers een opleiding krijgen over de fysieke en gezondheidsgevaren van lithium-ion- en/of lithium-metaalcellen of -batterijen.

Bronnen

OSHA-onderwerpenpagina brandveiligheid en gezondheid
OSHA-onderwerpenpagina gevaarlijke communicatie
OSHA-ontruimingsplannen en -procedures eTool
OSHA aanbevolen praktijken voor veiligheids- en gezondheidsprogramma’s
OSHA- nationaal erkend testlaboratoriumprogramma
Consumer Product Safety Commission Batteries-onderwerpenpagina
Statusrapport over High Energy Density Batteries-project, 12 februari 2018
Department of Energy, “How Does a Lithium-ion Battery Work?”
NFPA Lithium Ion Batteries Hazard and Use Assessment
NFPA Safety Tip Sheet: Lithium Ion Batteries
Pipeline and Hazardous Materials Safety Administration – Safe Travel, Batteries
2019 Lithium Battery Guidance Document – IATA

Additional Information

OSHA provides compliance assistance through a variety of programs. Het OSHA-adviesprogramma op locatie biedt gratis en vertrouwelijke diensten op het gebied van veiligheid en gezondheid op het werk aan kleine en middelgrote ondernemingen. Adviesdiensten op locatie staan los van de handhavingsactiviteiten van OSHA en leiden niet tot sancties of dagvaardingen. Werkgevers moeten er echter wel mee instemmen tijdig alle vastgestelde gevaren van ernstig en dreigend gevaar te corrigeren. Om het dichtstbijzijnde OSHA-adviesprogramma te vinden, belt u 1-800-321-OSHA (6742) of gaat u naar www.osha.gov/consultation.

Rechten van werknemers

Werknemers hebben recht op:

• Werkomstandigheden die geen gevaar voor ernstige schade opleveren.
• Ontvangen van informatie en training (in een taal en woordenschat die de werknemer begrijpt) over gevaren op de werkplek, methoden om deze te voorkomen en de OSHA-normen die voor hun werkplek gelden.
• Inzien van registers van werkgerelateerde letsels en ziekten.
• Een klacht indienen waarin zij OSHA vragen hun werkplek te inspecteren als zij menen dat er sprake is van een ernstig gevaar of dat hun werkgever de regels van OSHA niet naleeft. OSHA zal alle identiteiten vertrouwelijk houden voor zover de wet dit toestaat.
• Uitoefenen van hun rechten op grond van de Occupational Safety and Health Act (OSH Act) zonder vergeldingsmaatregelen, waaronder het melden van een verwonding of het aankaarten van gezondheids- en veiligheidsproblemen bij hun werkgever of OSHA. Om een vordering wegens onwettige vergelding krachtens de OSH Act te behouden, moet een werknemer uiterlijk 30 dagen nadat de vermeende nadelige actie heeft plaatsgevonden, een klacht bij het OSHA indienen.
• Uitoefenen van hun rechten uit hoofde van de Consumer Product Safety Improvement Act (CPSIA) zonder vergelding, waaronder het melden van een mogelijk onveilig of gebrekkig product aan hun werkgever, de federale overheid (zoals de Consumer Product Safety Commission (CPSC)), of een procureur-generaal van een staat. Om een vordering wegens onwettige represailles onder de CPSIA in stand te houden, moet een werknemer uiterlijk 180 dagen nadat een vermeende schending van de CPSIA-klokkenluidersbepaling heeft plaatsgevonden, een klokkenluidersklacht bij OSHA indienen.

Voor aanvullende informatie, zie OSHA’s Workers page.

Contact OSHA

Op grond van de OSH Act zijn werkgevers verantwoordelijk voor het bieden van veilige en gezonde werkplekken voor hun werknemers. De rol van het OSHA is deze omstandigheden te helpen waarborgen voor de werkende mannen en vrouwen in Amerika door normen vast te stellen en te handhaven, en door opleiding, onderwijs en bijstand te bieden. Ga voor meer informatie naar www.osha.gov/ of bel het OSHA op 1-800-321- OSHA (6742), TTY 1-877-889-5627.

i Veel van de OSHA-veiligheidsnormen voor de bouw en de algemene industrie (bijv. OSHA’s Electrical Standard for General Industry, 29 CFR Part 1910 Subpart S) vereisen dat apparatuur en producten worden getest en gecertificeerd om een veilig gebruik ervan op de werkplek te helpen waarborgen. Om deze vereisten ten uitvoer te leggen heeft het OSHA het programma van nationaal erkende testlaboratoria (NRTL) in het leven geroepen en het agentschap vraagt in het algemeen onafhankelijke organisaties die door het OSHA zijn erkend (d.w.z. NRTL’s) om deze tests en certificering uit te voeren. Voor meer informatie over het NRTL-programma en de OSHA-vereisten voor NRTL-tests en -certificering, zie https://www.osha.gov/dts/otpca/nrtl/index.html.

Terug naar boven