Gli accumulatori al litio sono batterie compatte, leggere e dalla ricarica rapida che generalmente consentono prestazioni migliori di quelle tradizionali. 

Per questo sono largamente utilizzate in diversi campi: elettronica di consumo (smartphone, tablet, pc), mobilità elettrica (auto, scooter, biciclette), fotovoltaico oltre ad importanti applicazioni nel settore medico (pace-maker, defibrillatori) e militare/aerospaziale (sonde, stelliti),  

Le possiamo trovare di diverse tipologie, le più comuni sono: batterie agli ioni di litio (Li-ion, le più comuni e ampiamente utilizzate), batterie litio-polimero (Li-Po, impiegate in dispositivi sottili come smartphone, tablet, applicazioni medicali), batterie litio-ferro-fosfato (LiFePO4, offrono una maggiore stabilità termica, sicurezza e durata rispetto alle batterie al litio tradizionali). 

 In questo articolo andremo a esplorare i rischi da prevenire utilizzando comportanti e accorgimenti adeguati, per la tutela sia delle persone che dell’ambiente. 

Problemi di sicurezza

Dal punto di vista della sicurezza si tratta di uno dei pochi casi in cui l’evoluzione della tecnologia ha portato ad un aumento del rischio a discapito della sicurezza (se paragoniamo soprattuto le Li-ion e le Li-Po alle classiche batterie umide piombo-acido, le LiFePO4 sono più sicure): 

• Le batterie al litio sono molto sensibili alle temperature. Se le basse temperature possono influire negativamente sulle prestazioni, riducendo l’efficienza e la capacità di erogare energia, sono soprattutto le alte temperature (surriscaldamento del dispositivo, sovraccarico o esposizione diretta al sole) che possono innescare una “fuga termica” (thermal runaway), un processo incontrollabile che porta a incendio violento o esplosione, oltre ad accelerare la degradazione della batteria riducendone la durata e le prestazioni.

• Colpi, forature o schiacciamenti possono compromettere l’integrità interna della batteria, causando cortocircuiti e portando sempre al rischio di incendio/esplosione. 

• Sovraccarico/Sottoscarica: caricare una batteria oltre la sua capacità massima o scaricarla eccessivamente (sotto una certa soglia di tensione) può danneggiarla irrimediabilmente e (nel caso del sovraccarico) aumentare il rischio di thermal runaway. 

• Utilizzo di caricatori non adeguati: non usare mai normali caricabatterie per ricaricare batterie al litio, le conseguenze possibili sono le stesse dei punti precedenti. 

Rischi incendio

Se una cella di una batteria al litio si surriscalda fino a 70°C, l’elettrolita interno può infiammarsi dando il via a una reazione a catena che coinvolge tutte le altre celle della batteria, aumentando la temperatura dell’incendio che può arrivare a 700°C-1000°C. 

Anche quando il rogo appare spento, le batterie agli ioni di litio possono riprendere la combustione a causa dell’energia che continua ad essere liberata dalle celle integre. 

Gli incendi di batterie al litio sono molto pericolosi in quanto difficili da estinguere oltre a generare fumi tossici (ossidi di carbonio e acido fluoridrico). 

 

Come intervenire in caso di incendio

È molto difficile spegnere un incendio che coinvolge batterie al litio: la polvere è inefficace, mentre acqua e schiuma (che contiene acqua) abbassano le temperature ma, in caso di incendio all’interno di un apparecchio, il metallo sciolto unito all’acqua genera un alto rischio di esplosione. 

Per spegnere un’auto elettrica in fiamme occorrono circa 30000L di acqua, rispetto ai 2000L per un’auto convenzionale, per questo i veicoli in fiamme spesso vengono lasciati bruciare fino ad esaurimento del combustibile o vengono immersi (anche per giorni) in vasche colme d’acqua. 

Recentemente si intravedono sul mercato i primi agenti estinguenti dedicati a incendi che coinvolgono batterie al litio. 

Se a casa avete attrezzi a batteria al litio o un piccolo mezzo elettrico (monopattino, bici, ecc), il consiglio è quello di dotarsi almeno di coperta antifiamma. 

 

Consigli di sicurezza

• Acquistare batterie originali ed etichettate. 

• Interrompere la carica quando la batteria è piena. 

• Utilizzare apparecchiature di ricarica originali.  

• Se la batteria mostra segni di danneggiamento (odore insolito, calore eccessivo, scoppiettii, rigonfiamenti, cambiamenti di colore) non utilizzarla e smaltirla secondo le disposizioni dedicate. 

• Non improvvisare riparazioni, affidarsi sempre a personale qualificato. 

• Fare un censimento (sul lavoro, ma anche a casa) di tutte le batterie al litio che abbiamo, controllando in fondo ai cassetti troveremo sicuramente qualche batteria dimenticata. 

• Evitare il contatto reciproco tra poli di più batterie o con oggetti conduttivi. 

E la normativa? 

Come spesso capita, il progresso tecnologico è più veloce degli aggiornamenti normativi. 

Per quanto riguarda la Svizzera, le indicazioni ad oggi valide sono quelle contenute nel Promemoria Antincendio 01.06.2021/2005-15 della VKF (Associazione degli istituti cantonali di assicurazione antincendio) in cui si tratta di diversi aspetti di sicurezza su diversi fronti: deposito, smaltimento, accumulo, stazioni di ricarica, gestione incidenti. 

In particolare si suggerisce una classificazione di 3 livelli di rischio, ciascuno dei quali fa scattare delle misure di prevenzione/protezione proporzionate. 

Se nella vostra azienda trattate batterie al litio, il consiglio è di fare prima un censimento delle batterie presenti e della potenza totale, ricordando che ai fini della classificazione del rischio la capacità energetica (Wh) si calcola moltiplicando la tensione (V) per la capacità (Ah), per poi implementare le misure suggerite per il vostro livello. 

Nell’incertezza del ritardo legislativo VKF fornisce valori e suggerimenti utili, senza contare il fatto che spesso le indicazioni VKF sono state prese come riferimento normativo. 

 

Aspetti ambientali 

 Ricordiamoci infine che lo smaltimento delle batterie al litio richiede alcune attenzioni: 

• Le batterie a fine vita devono essere trattate come rifiuti speciali o pericolosi a causa dei materiali chimici che contengono. Non vanno assolutamente gettate nella raccolta indifferenziata! Oltre all’errore in ottica sostenibilità, sarebbe un problema per gli addetti al trattamento dei rifiuti, che si troverebbero inconsapevolmente a manipolare una potenziale fonte di innesco. 

• Il riciclo delle batterie al litio è tecnicamente complesso, costoso e ad oggi non sempre efficiente nel recupero di tutte le materie prime preziose. Non tutte le componenti possono essere riciclate con facilità e i processi attuali possono essere energivori o portare a emissioni nocive. La mancanza di una regolamentazione definita e di infrastrutture adeguate per il riciclo su larga scala è ancora una problematica a livello globale. 

• A causa dei potenziali rischi di incendio e delle elevate densità energetiche, il trasporto delle batterie al litio, specialmente in grandi quantità (es. per via aerea), è soggetto a rigide normative e restrizioni internazionali per garantire la sicurezza. 

Articolo scritto per HSE Ticino da Stefano Reghenzani, membro di Comitato