Batterijen van elektrische voertuigen kunnen oncontroleerbare branden veroorzaken. De huidige controlesystemen kunnen problemen met batterijen niet op tijd detecteren. De Eindhovense start-up INNER komt met een oplossing: een CT-machine ter grootte van een battery pack die dit wél kan.

Vorig jaar werd ongeveer 5% van de woningbranden in Nederland (voor België zijn deze cijfers niet bekend) veroorzaakt door batterijen van voertuigen, gereedschap, telefoons of speelgoed. Dat is bijna een verdubbeling ten opzichte van het jaar daarvoor. Een duidelijke demonstratie van het risico dat deze batterijen vormen, maar dat geldt vooral voor batterijen van elektrische voertuigen (EV), zegt Mark Crocker, medeoprichter en chief operation officer bij INNER. ‘Het belangrijkste probleem is dat deze batterijen veel zeer brandbare chemicaliën bevatten en in grote packs komen. Zelfs bij een lokaal probleem, kan er een uitslaande brand ontstaan. En die zijn heel moeilijk te blussen.’

INNER biedt een hoogwaardige CT-machine die, op basis van geautomatiseerde AI-algoritmes, potentiële defecten van een EV-batterij binnend enkele minuten detecteert. ‘We kunnen een thermische ontbranding weken of zelfs maanden van tevoren voorspellen’, zegt INNER’s medeoprichter en ceo Efrat Avnet Steinberg.

Team van INNER (Hans Buurman, Efrat Avnet Steinberg, Mark Crocker (vlnr))

Beeld: INNER

De oprichters van INNER: Hans Buurman, Efrat Avnet Steinberg en Mark Crocker

Upgrade

Elektrische voertuigen hebben nu een ingebouwd batterij-management-systeem (BMS) dat de ‘gezondheid’ van de batterij in de gaten houdt, maar het is verre van ideaal. ‘Je kunt zo’n systeem vergelijken met simpele meetinstrumenten in een ziekenhuis die bijvoorbeeld zuurstofverzadiging, hartslag en bloeddruk meten’, vertelt Hans Buurman, medeoprichter en chief technology officer van INNER. ‘Ze vertellen je dat er iets mis kan zijn, maar niet wat het probleem dan precies is. Om bijvoorbeeld kanker te diagnosticeren, moet je hoge-resolutie-scanning, zoals röntgen- of CT-scanning, inzetten.’

Hetzelfde geldt voor batterijen. INNER’s CT-machine is gebaseerd op een typische medische röntgenscanner, maar is flink geüpgraded zodat deze groter en modulair is. In dat laatste geval betekent het dat je de machine in blokken kunt bouwen, om zo aan te passen aan de grootte van het batterijpak. Deze pakken kunnen wel 2 bij 1,5 meter groot zijn. ‘De technologie komt oorspronkelijk van het Israëlische bedrijf Cmosaix Ltd.’, zegt Avnet Steinberg. ‘Maar het werd op de markt gebracht als een commercieel medisch apparaat en bestond uit een kleine detector. Zij besloten er niet meer door te gaan, hoewel de beeldkwaliteit superieur was.’

‘We kunnen een thermische ontbranding weken of zelfs maanden van tevoren voorspellen’

Efrat Avnet Steinberg

Destijds maakte Avnet Steinberg deel uit van het HighTechXL-programma in Eindhoven. ‘Ik zag het potentieel van de CT-scanner voor andere toepassingen. Toen zocht ik in mijn netwerk en daarbuiten naar ondernemende mensen die met mij het avontuur wilden aangaan. Uiteindelijk bracht een LinkedIn-bericht mij en de twee medeoprichters samen. We verkregen het intellectueel eigendom van de technologie en begonnen met ontwikkelen.’

Het avontuur leidde in november 2022 tot de start-up INNER. In het begin ging de ontwikkeling van de CT-machine vooral om het ‘maken van vrienden’, volgens Buurman. ‘We begonnen samen te werken met TNO en zo leerden we over batterijen. En we kwamen alles te weten over röntgen en industriële CT van het Duitse Fraunhofer-Entwicklungszentrum Röntgentechnik. En dankzij het European Joint Research Council kregen we de beschikking over gebrekkige batterijen om te testen.’

Battery pack ct-scans

Beeld: INNER

Scan van een ‘gezond’ battery pack zonder defecten.

Drive-in scanner

Een grote uitdaging tijdens deze R&D-periode was het bouwen van de AI-software die scans van EV-batterijen analyseert. ‘Eerst verkregen we scans van batterijcellen met hun defecten gemaakt met een kleine CT-scanner’, legt Buurman uit. ‘Je kunt vervolgens simuleren hoe deze batterijen eruitzien in een grote scanner. Maar natuurlijk gaat dan de resolutie omlaag, en daarmee ook de beeldkwaliteit. Toch kregen we het voor elkaar de machine learning-algoritmes de fouten te leren herkennen.’

Dit jaar waren alle pijlen erop gericht de software verder te verbeteren, met als doel een prototype CT-machine die ze volgend jaar kunnen presenteren. Het zal een mobiele scanner zijn die INNER als een service wil aanbieden aan specialistische bedrijven die EV-batterijen repareren en autofabrikanten. Daarna wil het team de eerste drive in-drive out-kamer introduceren; hierin worden batterijpakken in situ gescand, bijvoorbeeld in tweedehandsauto’s en voor de periodieke veiligheids-evaluaties van EV-batterijen.

Koelkast

‘De power van deze batterijen fenomenaal’, stelt Crocker. ‘Ik kan een tweedehands EV-batterij gebruiken om mijn koelkast en vriezer voor de rest van mijn leven van stroom te voorzien. Op een bepaald moment zie ik dit type batterijen wel gebruikt worden in vliegtuigen. Maar ik zou niet op zo’n vliegtuig stappen als er geen systeem is dat de veiligheid van de batterijen garandeert. Een CT-machine als die van INNER kan deel van de oplossing zijn in de toekomst.’ En dat is precies wat ook de missie is van het bedrijf, zo zegt Avnet Steinberg. ‘We willen ervoor zorgen dat mensen veilig deze batterijen kunnen gebruiken in hun woning, kantoren, auto’s en andere vormen van vervoer, en daarmee ook bijdragen aan de duurzaamheid van gebruik en hergebruik van batterijen.’