Quanto più si conosce il fenomeno della fuga termica, tanto più si è attrezzati per evitare che si verifichi nel proprio sito produttivo e comprometta le attività.
Gli incendi delle batterie agli ioni di litio stanno mettendo in difficoltà tutti. Depositi di biciclette elettriche, cantieri, moli e persino voli commerciali sono solo alcuni dei luoghi in cui si sono verificati incendi di batterie agli ioni di litio (Li-ion) negli ultimi tempi.
Non si tratta di incendi comuni. Bruciano a temperature elevate, si propagano rapidamente e sono incredibilmente difficili da spegnere. In alcuni casi, le temperature raggiunte sono tali che gli incendi si sono riaccesi dopo essere stati spenti. (Per saperne di più, vedi sotto).
In apparenza, si può dire che si verificano a causa di un fenomeno chiamato fuga termica, ma è la mancanza di consapevolezza di cosa questo fenomeno significhi in realtà ad essere la vera responsabile.
Ci auguriamo che questo articolo risponda alle vostre domande sulla fuga termica e sugli incendi causati dagli ioni di litio, in modo che possiate utilizzare le batterie per alimentare le vostre attività in modo sicuro e responsabile.
Che cos'è una fuga termica?
La maggior parte degli incendi si spegne da sola. Ora immaginatene uno che non lo fa. Al contrario, continua a diventare sempre più caldo, l'energia che rilascia fa salire la temperatura, che a sua volta rilascia altra energia...
Questo è il principio alla base della fuga termica: l'aumento della temperatura rilascia altra energia, che aumenta ulteriormente la temperatura, e così via fino a quando qualsiasi cosa diventa estremamente calda e pericolosa.
“Gli incendi di batterie agli ioni di litio sono spesso auto alimentati e continuano a bruciare senza accesso a ulteriore ossigeno. Ciò rende meno efficaci i normali sistemi antincendio. Inoltre, possono continuare a generare elevate quantità di calore anche dopo l'estinzione e c'è sempre il rischio che si riaccendano.” BOAT International, ‘L'ondata di incendi porta a nuove linee guida per yacht e tender’
La fuga termica può essere osservata in tutti i campi della scienza, dalla chimica all'ingegneria elettrica, fino alle teorie alla base del riscaldamento globale. A noi interessa soprattutto quando si verifica nelle batterie agli ioni di litio, dove la comprensione delle cause del fenomeno e di come evitarlo ci aiuterà a mantenere al sicuro le nostre operazioni e il nostro personale.
Le cause di una fuga termina
La fuga termica è un fenomeno pericoloso in cui un sistema, come una batteria agli ioni di litio, subisce un aumento di temperatura auto alimentato a causa di una reazione a catena. Il calore generato dalle reazioni chimiche all'interno della batteria provoca ancora più calore, portando a un continuo aumento della temperatura. Questo può portare allo sfiato della batteria e al rilascio di gas tossici infiammabili, all'esplosione o all'incendio.
Le cause della fuga termica includono:
● Sovraccarico di una batteria oltre la soglia di tensione massima di sicurezza
● Sovra-scariche multiple seguite da una ricarica
● Ricarica rapida che può portare a correnti eccessive
● Cortocircuito interno o esterno
● Ambienti ad alta e bassa temperatura
● Elevato contenuto di umidità
● Danno fisico alla batteria per frantumazione o perforazione
● Difetti di fabbrica
Guardando al quadro generale, gli incendi agli ioni di litio sono in aumento perché la tecnologia stessa sta diventando di uso comune. Come ha riportato BOAT International, “diverse organizzazioni hanno indicato le batterie agli ioni di litio difettose o non adeguatamente conservate come causa sospetta" di una serie di incendi di yacht avvenuti la scorsa estate. IFSEC Insider fa eco in in un recente articolo sulla sicurezza antincendio nell'edilizia.
Poiché un numero sempre maggiore di industrie come la nostra fa un uso crescente di veicoli elettrici, tecnologia da remoto e altri dispositivi portatili per alimentare le proprie attività, le batterie agli ioni di litio stanno spuntando ovunque, spesso senza considerare i rischi per la sicurezza che ne derivano.
“Nonostante gli appelli a una maggiore competenza professionale e a una migliore tecnologia disponibile, i rischi di incendio non fanno che aumentare con i nuovi materiali da costruzione, i lavori a caldo e la presenza di batterie agli ioni di litio.” IFSEC Insider, ‘Punti critici: i rischi di incendio si moltiplicano e minacciano i cantieri edili’
Comprendere a che temperature si verifica una fuga termica degli ioni di litio
L'aumento degli incendi causati dagli ioni di litio è attribuito alla crescente diffusione delle batterie in vari settori industriali senza un'adeguata valutazione dei rischi per la sicurezza. Le batterie agli ioni di litio sono considerate relativamente sicure fino a 140 gradi Fahrenheit (60 gradi Celsius), ma le temperature che superano questa soglia possono rendere la batteria instabile, causando la cosiddetta fuga termica.
In caso di fuga termica, le batterie agli ioni di litio prendono fuoco a temperature di circa 500 gradi Celsius (932 gradi Fahrenheit) e raggiungono i 1110 gradi. L'aspetto più preoccupante è che gli incendi delle batterie agli ioni di litio sono inclini a riaccendersi, perché i sali di litio presenti nella batteria si auto-ossidano, il che significa che non possono essere spenti come un incendio tradizionale.
Come evitare una fuga termica
Ci sono diversi accorgimenti che si possono adottare per ridurre le probabilità di fuga termica.
- È importante utilizzare batterie agli ioni di litio di alta qualità con funzioni di sicurezza integrate, come la protezione da sovraccarico e sovra-scarico. Una batteria di alta qualità è affidabile e vi farà partire con il piede giusto fin dal primo giorno.
- Evitare di esporre la batteria a temperature elevate per evitare che si deteriori.
- Non lasciare le batterie in carica incustodite, perché questo aumenta notevolmente la possibilità che si sovraccarichino (e si surriscaldino).
- Il corretto stoccaggio e la corretta manutenzione delle batterie agli ioni di litio possono contribuire in modo significativo a prevenire la fuga termica e a garantire un funzionamento sicuro ed efficiente.
Come spegnere un incendio provocato da una fuga termica?
Per estinguere efficacemente un incendio causato da una fuga termica sono necessarie attrezzature specializzate. I metodi tradizionali, come l'acqua, sono meno efficaci per abbassare la temperatura dell'incendio, poiché la fuga termica continua a rilasciare altra energia e ad aumentare nuovamente la temperatura.
Se avete investito in soluzioni di stoccaggio specializzate adatte ai vostri tipi di batterie, queste possono contenere sistemi di spegnimento dedicati e di aspirazione di gas pericolosi per liberare l'aria. Questi sistemi contribuiranno a controllare l'incendio, mentre l'integrità della soluzione di stoccaggio dovrebbe agire per contenerlo.
Le batterie agli ioni di litio sono sicure?
Sebbene le batterie agli ioni di litio siano generalmente considerate sicure, il recente aumento degli incendi evidenzia la necessità di una migliore educazione e formazione sui rischi connessi.
Questi incendi possono causare danni catastrofici se non vengono controllati, quindi non lasciate che la fuga termica vi colga di sorpresa. Seguite i passi raccomandati, come investire in attrezzature di stoccaggio adeguate e attenersi alle migliori pratiche, e assicuratevi che il vostro team faccia lo stesso.
