Batterie al litio: gestione in sicurezza

Negli ultimi anni abbiamo assistito ad un’importante diffusione di dispositivi e attrezzature elettriche quali: pc portatili, smartphone, auto e biciclette elettriche, attrezzatura da giardinaggio, trapani e avvitatori a batteria, ecc. Queste attrezzature sono accumunate dall’utilizzo di batterie agli ioni di litio: una tecnologia che consente di accumulare molta energia in uno spazio piccolissimo.

Rischi principali

Le batterie al litio a prima vista sembrano essere innocue ma, se non correttamente gestite, possono determinare un aggravio del livello di rischio di incendio. Infatti, a causa di surriscaldamenti, sovraccarichi, urti e schiacciamenti (ad es. durante la fase di trasporto o movimentazione), cortocircuiti, ecc., tali batterie possono surriscaldarsi ed essere soggette al fenomeno chiamato “thermal runaway” o “fuga termica”.

Quando la temperatura supera una certa soglia, la batteria può iniziare ad emettere gas caldi che vanno ad aumentare ulteriormente la temperatura innescando di conseguenza un circolo vizioso, con conseguente pericolo di innesco di combustione o incendio. Qualora la batteria soggetta a “fuga termica” dovesse essere stoccata insieme ad altre batterie senza i dovuti accorgimenti, potrebbero innescarsi una serie di reazioni a catena che potrebbero coinvolgere nell’incendio tutte le batterie presenti, con pesanti e sgradevoli conseguenze.

A titolo di esempio, si ricordano gli incidenti accaduti a Santa Barbara (California) nel settembre 2019, che ha provocato 34 vittime, e a Victoria (Australia), nell’agosto 2021, dove l’incendio di un’unità batteria (avente peso di 13 tonnellate e dimensioni di un container) è stato estinto dopo quattro giorni.

Indicazioni per una adeguata gestione

In considerazione della diffusione delle batterie al litio e alle conseguenze che possono insorgere in caso di una cattiva gestione delle stesse, a gennaio 2020 l’ENEA (Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l’energia e lo sviluppo economico sostenibile) e il Corpo Nazionale dei Vigili del Fuoco hanno pubblicato una specifica linea guida: “Rischi connessi con lo stoccaggio di sistemi di accumulo litio-ione”.

Sebbene quanto riportato in queste righe non possa essere certamente considerato esaustivo e inevitabilmente ogni situazione debba essere approfondita, studiata e gestita in modo specifico, di seguito riassumiamo le principali e più comuni indicazioni per una corretta gestione delle batterie al litio.

Stoccaggio delle batterie

Le batterie è bene siano stoccate in aree dedicate, adeguatamente protette da fonti di calore, radiazione solare diretta, agenti atmosferici, ecc. e sufficientemente lontane da sorgenti di innesco e altri materiali combustibili ed infiammabili nonché da fattori che possano determinare un incremento del rischio meccanico (di urti e/o lesioni). In commercio esistono appositi armadi, conformi alle norme EN 14770-1 e EN 1363-1, in grado di fornire una adeguata protezione antincendio delle batterie stoccate al loro interno. Inoltre, è estremamente importante evitare che i connettori di batterie diverse possano entrare in contatto. A tal proposito si consiglia di coprire i contatti delle batterie con coperchi originali o con nastro isolante.

Condizioni ambientali

Le caratteristiche di umidità e temperatura giocano un ruolo fondamentale in relazione al rischio di incendio delle batterie. Per uno stoccaggio sicuro, la temperatura deve essere compresa tra i 10 e i 25°C e il tasso di umidità deve essere compreso tra il 40 e il 70%.

Protezione contro rischi meccanici

Durante le fasi di trasporto e movimentazione, le batterie possono subire urti o schiacciamenti, con conseguente lacerazione degli involucri della batteria e probabilità di innesco del fenomeno del “thermal runaway” descritto in precedenza. Per scongiurare tale rischio, durante fondamentale che le batterie siano adeguatamente protette da involucri o imballaggi (ad es. pluriball).

Controlli periodici

È fondamentale sottoporre le batterie a controlli periodici per attestare il livello di carica delle stesse. In linea generale, per minimizzare il fenomeno del “thermal runaway”, il livello di carica dovrebbe attestarsi intorno al 50%. Inoltre, alcuni fornitori raccomandano cicli di ricarica ad intervalli regolari, con periodicità variabili a seconda della tipologia di batterie. E’ sempre importante riferirsi alle indicazioni del produttore.

Presidi antincendio

Gli agenti estinguenti più diffusi (schiuma, CO2, polvere) non sono efficaci per l’estinzione di un eventuale incendio di batterie al litio. In caso di stoccaggio di batterie al litio, si raccomanda di mettere a disposizione estintori che abbiano superato i “test fire” con batterie al litio (ad es. quelli contenenti a base di AVD – Aqueos Vermiculite Dispersion), contrassegnati dalle seguenti indicazioni.

Smaltimento

Tutte le batterie danneggiate o a fine vita, che presentano caratteristiche di pericolo maggiori, devono essere avviate allo smaltimento. Sarebbe bene effettuare lo stoccaggio delle batterie esauste all’interno di appositi contenitori rivestiti internamente da uno strato di materiale non conduttivo dal punto di vista elettrico. Prima di essere inserite nel contenitore da avviare allo smaltimento, è raccomandabile ricoprire i poli delle con nastro adesivo o, in alternativa, inserire le batterie in un sacco di plastica (per cautelarsi dal rischio di cortocircuito).

[A cura di: Ing. Davide Marcheselli, Dott. Matteo Melli – Syrios Srl]

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