Incendi di batterie agli ioni di litio: Prevenzione, mitigazione e misure di sicurezza

Scoprite i rischi, le cause e le misure di sicurezza degli incendi delle batterie agli ioni di litio. Scoprite le misure e le soluzioni preventive per evitare incendi catastrofici delle batterie.

Giovedì 13 febbraio 2025

Rischi e pericoli di incendio nelle batterie agli ioni di litio

Conosciamo tutti tragicamente le frequenti notizie sugli effetti devastanti degli incendi delle batterie agli ioni di litio. Nel 2024, la CBS ha riportato la notizia della morte di un uomo del Bronx a causa di un incendio di batterie agli ioni di litio che si è verificato mentre stava caricando la batteria della sua bicicletta elettrica. Il signore stava caricando la batteria al primo piano quando ha innescato l'incendio, causando la sua morte e ferendo gravemente altri membri della famiglia.

Un altro titolo sensazionale è stato quello del New York Times che ha riportato l'incendio e l'esplosione di un camion che trasportava batterie agli ioni di litio dopo un incidente. Nessuno è rimasto ferito nell'incidente, ma sette miglia di autostrada sono rimaste chiuse per 48 ore perché il camion ribaltato è rimasto in fiamme a causa di un evento di fuga termica. L'esplosione ha fatto sì che le batterie trasportate divampassero in fiamme alte fino a tre metri, provocando una reazione a catena nota come fuga termica. L'accensione delle batterie ha creato l'inarrestabile reazione a catena nota come fuga termica.

Quali sono le cause degli incendi delle batterie agli ioni di litio?

Questi drammatici incidenti illustrano chiaramente l'impatto devastante che possono avere gli incendi delle batterie agli ioni di litio; lo scenario peggiore è la perdita di vite umane. Le batterie possono prendere fuoco per diversi motivi. Alcune delle cause più comuni sono:

  • Sovraccarico della batteria
  • Utilizzo di apparecchiature di ricarica non conformi
  • La batteria si surriscalda o viene esposta a temperature elevate.
  • Difetti di produzione
  • Un tasso di scarica estremamente elevato
  • Un cortocircuito
  • Danni dovuti a cadute, schiacciamenti, forature o vibrazioni elevate.

Se la batteria subisce uno o più di questi inneschi, le celle della batteria possono scoppiare e rilasciare gas pericolosi, causando un incendio intenso.

Prevenire gli incendi delle batterie agli ioni di litio

Dato il numero considerevole di potenziali cause di incendio delle batterie agli ioni di litio e i rischi significativi che si corrono quando si verifica un incendio, è indispensabile adottare misure di sicurezza rigorose per salvaguardare i beni, le infrastrutture e le vite umane. Questa esigenza di sicurezza è particolarmente sentita nelle applicazioni di mobilità elettrica, dove i veicoli e le persone possono operare in aree remote o essere soggetti a temperature, pressioni e condizioni variabili in mare o in aria.

Per ridurre il rischio di incendio è necessario adottare una serie di misure di sicurezza. Queste misure devono mirare a prevenire l'insorgere di un incendio in primo luogo e a mitigare l'impatto negativo di un incendio in secondo luogo.

Le misure di sicurezza preventive includono:

  • Utilizzo di un sistema di raffreddamento efficiente
  • Utilizzo di caricabatterie e cavi di alta qualità
  • Proteggere la batteria con un robusto box batteria
  • Monitoraggio dell'ambiente di ricarica
  • Ispezioni regolari
  • Pratiche di stoccaggio sicure
  • Migliorare la stabilità termica della batteria aggiungendo additivi ritardanti di fiamma all'elettrolita o al separatore.

Nel caso in cui tali misure preventive non abbiano successo, la linea di difesa successiva dovrebbe essere costituita da misure di sicurezza volte ad arrestare o ridurre i danni da fuga termica.

Le misure di sicurezza di mitigazione includono:

  • Tenere le attrezzature antincendio nelle vicinanze
  • Mantenere un solido piano di risposta alle emergenze
  • Meccanismi di spegnimento del separatore all'interno della batteria
  • Meccanismi di sfiato sulla batteria o sull'involucro della batteria

Ad esempio, un separatore in gel polimerico è un materiale utile, in quanto si scioglie e si rompe molto prima che la temperatura della batteria raggiunga la soglia per la fuga termica. Tuttavia, il separatore impiega tempo per collassare e potrebbe non spegnere la batteria abbastanza rapidamente. I gas infiammabili possono ancora accumularsi all'interno della batteria, aumentando la pressione e la temperatura.

Un meccanismo di sfiato può rilasciare il gas e il calore in eccesso in modo controllato piuttosto che in un'esplosione incontrollata. Soluzioni come i pannelli antideflagranti e i dischi di rottura sono esempi di meccanismi di sfogo. Sono l'ultima linea di difesa in quanto non prevengono gli incendi, ma possono mitigarne gli effetti peggiori e prevenire danni catastrofici. Possono sfogare gli incendi direttamente nell'atmosfera, ma in molti veicoli elettrici le batterie sfogano prima in un sistema di condotti.

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Il marchio OE Lion™ di OsecoElfab offre una gamma di dischi di rottura specializzati progettati per la sicurezza delle batterie agli ioni di litio. Le soluzioni high-tech sono completamente personalizzabili per gestire gli ambienti unici e spesso difficili in cui le batterie agli ioni di litio operano nei veicoli elettrici e ibridi. Che si tratti delle condizioni difficili dei viaggi in mare, delle altitudini e delle temperature fluttuanti degli aerei o degli spazi compatti all'interno dei veicoli elettrici, OE Lion offre una gamma di soluzioni personalizzate e di precisione che garantiscono sicurezza, affidabilità ed efficienza, anche nelle condizioni più difficili.

Con ogni disco, è possibile aggiungere una membrana di sfiato per un'equalizzazione continua della pressione. Combinando queste due funzioni di sicurezza della pressione in un unico dispositivo, è possibile incanalare sia la respirazione che il degassamento in un unico dispositivo, facendo uscire tutti i gas da un punto comune. Questo migliora la capacità di controllare e disperdere i gas di sfiato infiammabili. Il risultato è un design della batteria agli ioni di litio e dell'involucro più semplice e pulito, più rapido da assemblare e più facile da integrare, per batterie agli ioni di litio più sicure, più semplici e più economiche.

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