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Stoccaggio di batterie al litio in sicurezza

Quella delle batterie al litio è una tecnologia relativamente recente, che dal suo lancio, nei primi anni '90, ha gradualmente sostituito le vecchie tecnologie di accumulo di energia. Le batterie al litio offrono prestazioni elevate unite ad un design compatto e questo ne ha implicato un sempre maggiore utilizzo in dispositivi elettronici e veicoli. Oltre a detti vantaggi, questa tecnologia comporta però anche rischi per la sicurezza. Il potenziale di rischio derivante dalla gestione errata delle batterie al litio, infatti, è estremamente elevato. Esplosioni ed incendi possono avere conseguenze disastrose, causando danni ingenti e, nel peggiore dei casi, un costo in vite umane.

Nella nostra guida esamineremo da vicino i potenziali pericoli delle batterie al litio e vi forniremo alcuni preziosi consigli per la loro gestione.


Come funziona una batteria

Al fine di valutare i potenziali rischi associati alle batterie al litio, può essere molto utile capirne il funzionamento.

Esistono molti tipi diversi di batterie, in cui il litio viene utilizzato in forma pura o legata. Le celle al litio sono divise in celle primarie (non ricaricabili) e secondarie (ricaricabili). Un pacco batteria è composto da più celle a seconda della capacità. Ogni cella di litio ha un elettrodo positivo e uno negativo, l'anodo e il catodo. Tra loro c'è un elettrolita a conduzione ionica. Ciò garantisce il trasporto degli ioni di litio tra gli elettrodi durante i processi di carica e scarica. Il separatore è una parte importante del dispositivo ed ha la funzione di arrestare il contatto diretto tra l'anodo e il catodo e quindi impedire un corto circuito.

Durante il processo di scarica, gli ioni di litio e gli elettroni vengono rilasciati sul lato dell'anodo. Gli elettroni fluiscono attraverso il circuito esterno ed eseguono il lavoro elettrico. Allo stesso tempo, gli ioni di litio attraversano il fluido elettrolitico e il separatore fino al catodo.


Quanto sono pericolose le batterie al litio

Le batterie al litio, se gestite o conservate in modo errato, possono rappresentare un notevole rischio per la sicurezza degli operatori e degli ambienti aziendali. Inoltre, difetti di fabbrica o contaminazioni possono aggravare questi rischi. Livelli di carica troppo bassi, incendi, reazioni chimiche sono solo alcune delle situazioni che si possono presentare in caso di stoccaggio o manipolazione delle batterie in maniera sbagliata.

Alcuni problemi comuni con le batterie al litio sono:

Pericolo di incendio a causa di thermal runaway

Se le celle si surriscaldano c'è il rischio di thermal runaway. Il thermal runaway può essere innescato da molti fattori: dai carichi termici ai danni meccanici fino ai difetti di fabbrica. Questa è una reazione esotermica, che può accendere il litio immagazzinato e causare un fuoco estremamente caldo che brucia il proprio ossigeno. Alti livelli di energia termica vaporizzano il fluido elettrolitico, creando ulteriore calore e gas combustibili. Se la temperatura di accensione di un gas viene superata, si incendierà la batteria. La propagazione termica può creare una devastante reazione a catena. Una volta messo in moto, bastano pochi minuti affinché la batteria si bruci ed esploda.

Pericolo di incendio a causa di carica eccessivamente bassa

Se le batterie agli ioni di litio non vengono utilizzate per un lungo periodo di tempo, possono scaricarsi completamente. La decomposizione del liquido elettrolitico può portare alla formazione di gas facilmente combustibili. Se si tenta di ricaricare le celle agli ioni di litio completamente scariche, l'energia fornita non può più essere convertita correttamente a causa della mancanza di fluido elettrolitico. Un livello di carica troppo basso può quindi provocare un corto circuito o addirittura un incendio.

Pericolo di incendio a causa di deformazione meccanica

Quando si utilizzano batterie al litio, il rischio di danneggiarle è sempre molto alto. Collisioni con veicoli operativi o caduta su terreno duro possono provocare un danneggiamento della batteria e se le celle si deformano ciò può provocare un corto circuito interno e un incendio della batteria. 


Misure per minimizzare i rischi

Lo stoccaggio di batterie al litio rappresenta un problema per molte aziende, in quanto non esiste una normativa vigente in materia. Per limitare i rischi, devono essere prese misure di sicurezza a seconda del singolo caso specifico. In generale, il potenziale rischio associato alle batterie al litio aumenta all'aumentare della quantità di energia immagazzinata dalle batterie e all'aumentare del numero di batterie stoccate.

Quando si conservano o si trasportano batterie al litio è bene tenere a mente questi suggerimenti:

·         Ottemperare alle specifiche di sicurezza del fornitore (technical data sheets)

·         In caso di trasporto prestare massima attenzione alle normative vigenti in materia

·         Proteggere i poli delle batterie contro i cortocircuiti

·         Proteggere le batterie contro le deformazioni causate da urti e danni meccanici

·         Non esporre direttamente e per lunghi periodi le batterie ad alte temperature o fonti di calore (incluso l’impatto diretto della luce solare)

·         Assicurare una separazione strutturale o spaziale da altri materiali combustibili, nel caso di mancanza di sistemi di estinzione incendi

·         Rimuovere immediatamente batterie danneggiate o malfunzionanti dalle aree di stoccaggio e di produzione

Evitare gli sbalzi termici
Evitare gli sbalzi termici
Tenere al riparo dall'umidità
Tenere al riparo dall'umidità
Utilizzare solo caricatori adatti
Utilizzare solo caricatori adatti
Attenzione nel caricamento
Attenzione nel caricamento
Evitare i danneggiamenti
Evitare i danneggiamenti

Soluzioni specialistiche da DENIOS

La vocazione per l’Engineering caratterizza da sempre l’approccio di DENIOS al mercato, e la rende il partner ideale per la gestione sicura di questa particolare tipologia di accumulatori.

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