De batterijen, die in miljarden consumentenapparaten zoals smartphones en tablets zitten, bleken meer dan 100 giftige gassen te lekken, waaronder koolmonoxide.

De gassen, die potentieel dodelijk zijn, kunnen sterke irritatie van de huid, ogen en neusholten veroorzaken, en schade toebrengen aan het milieu in ruimere zin.

De onderzoekers achter de studie zeggen dat veel mensen zich wellicht niet bewust zijn van de gevaren van oververhitting, beschadiging of het gebruik van een onbetrouwbare oplader voor hun oplaadbare apparaten.

“Tegenwoordig worden lithium-ion batterijen door veel regeringen over de hele wereld actief gepromoot als een levensvatbare energieoplossing om alles van elektrische voertuigen tot mobiele apparaten van energie te voorzien. De lithium-ion batterij wordt gebruikt door miljoenen gezinnen, dus het is noodzakelijk dat het grote publiek de risico’s achter deze energiebron begrijpt,” verklaarde Dr Jie Sun, hoofdauteur van de studie.

De gevaren van exploderende batterijen hebben ertoe geleid dat fabrikanten miljoenen apparaten hebben teruggeroepen, zoals Dell die in 2006 vier miljoen laptops terugriep en Samsung die zijn Galaxy Note 7-apparaten heeft teruggeroepen vanwege problemen met batterijbranden.

Maar de bedreigingen die uitgaan van giftige gassen en de bron van deze emissies worden niet goed begrepen.

Sun en haar collega’s hebben verschillende factoren geïdentificeerd die een toename van de concentratie van de uitgestoten giftige gassen kunnen veroorzaken.

Een volledig opgeladen batterij zal meer giftige gassen vrijgeven dan een batterij met 50 procent lading, bijvoorbeeld. De chemicaliën in de batterijen en hun capaciteit om lading vrij te geven, hebben ook invloed op de concentraties en soorten giftige gassen die vrijkomen.

Het identificeren van de geproduceerde gassen en de redenen voor hun uitstoot geeft fabrikanten een beter inzicht in hoe giftige emissies kunnen worden verminderd en het bredere publiek kan worden beschermd, aangezien lithium-ion-batterijen worden gebruikt in een breed scala van omgevingen.

“Dergelijke gevaarlijke stoffen, met name koolmonoxide, kunnen binnen korte tijd ernstige schade veroorzaken als ze lekken in een kleine, afgesloten omgeving, zoals het interieur van een auto of een vliegtuigcompartiment,” aldus Sun.

In de studie werden bijna 20.000 lithium-ion-batterijen verhit tot het punt van verbranding, waardoor de meeste apparaten explodeerden en ze allemaal een reeks giftige gassen uitstootten. Batterijen kunnen in de echte wereld aan dergelijke temperatuurextremen worden blootgesteld, bijvoorbeeld als de batterij oververhit raakt of op een of andere manier wordt beschadigd.

De onderzoekers zijn nu van plan deze detectietechniek te ontwikkelen om de veiligheid van lithium-ionbatterijen te verbeteren, zodat ze kunnen worden gebruikt om de elektrische voertuigen van de toekomst veilig aan te drijven.