Lo stoccaggio in sicurezza delle batterie al litio

Il 2020 ha visto un balzo in avanti degli acquisti di auto elettriche, con circa trentamila nuove immatricolazioni. Una tendenza in crescita: si stima che entro il 2030, l’Europa costituirà il 17% di questa domanda, tanto che nei prossimi anni la priorità sarà trovare soluzioni efficienti di stoccaggio, smaltimento e, soprattutto, recupero delle batterie al litio per auto, obiettivo questo su cui stanno già puntando le case automobilistiche. 

La questione non coinvolge esclusivamente il settore auto: le applicazioni odierne delle batterie al litio sono molteplici. La batteria al litio, detta tecnicamente accumulatore agli ioni di litio, è un tipo di batteria ricaricabile che viene usata comunemente negli apparecchi elettronici portatili (laptop), nell’elettronica di consumo (cellulari etc), nei veicoli elettrici (e-bike-monopattini, auto) e per lo stoccaggio di energia prodotta da fonti rinnovabili. Le batterie al litio offrono prestazioni elevate e possono accumulare l’energia in uno spazio piccolo, ma, allo stesso, tempo la loro gestione e conservazione comportano un elevato rischio per la sicurezza degli operatori e degli ambienti aziendali. Le batterie agli ioni di litio sono costituite da diversi strati di pellicole metalliche rivestite. Gli strati positivi e negativi sono rispettivamente separati da un sottilissimo strato protettivo separatore. Se questo dovesse lacerarsi, l’energia accumulata potrebbe sprigionarsi in modo incontrollabile. Tra i rischi più comuni vi è, quindi, proprio il pericolo di incendio dettato da cause differenti.
Questo perché una cella agli ioni di litio si basa, su un equilibrio di meccanismi, sul quale possono incidere eventi di tipo meccanico, termico o elettrico, causando una varietà di imprevisti pericolosi tra i quali Il thermal runaway: un veloce aumento della temperatura delle celle della batteria, con rilascio di gas infiammabili, che possono essere innescati dall'alta temperatura sviluppatasi, causando un incendio.  Inoltre, la combustione di questi gas provoca l'accumulo e la potenziale esplosione dei gas stessi. Il thermal runaway può anche avere come effetto la proiezione di frammenti e il rilascio di gas e vapori tossici.

Considerati gli alti rischi per la sicurezza, è necessario sempre prestare attenzione alle prescrizioni del produttore, allo stato delle batterie al litio, che vanno protette da eventuali urti e danni meccanici, in particolare i poli delle batterie. Bisogna, inoltre, rimuovere immediatamente batterie danneggiate o malfunzionanti dalle aree di stoccaggio e di produzione e assicurare la giusta distanza tra le batterie al litio e altri materiali combustili.
 Devono essere quindi gestite correttamente sia la vicinanza con materiali che possono incendiarsi (sostanze infiammabili o combustibili) o provocare incendi (agenti ossidanti), che l’esposizione a temperatura eccessiva o situazioni termiche che provocano accumulo di calore sui sistemi litio-ione. Per quanto riguarda invece, le Pile al litio metallico è necessario evitare, nonostante le sigillature, la loro permanenza in ambienti umidi ed eventuali azioni di tipo chimico e meccanico sulle sigillature stesse.

Bisogna inoltre considerare che le batterie al litio, pile e accumulatori e i dispositivi che le contengono sono “merci pericolose” e devono, quindi, rispettare le norme internazionali sul trasporto di merci pericolose dal luogo di produzione fino al conferimento dei rifiuti e alla loro gestione fino agli impianti di riciclo. Lo stoccaggio di merci pericolose poi è sottoposto in riferimento a quantità e tipologie di merce, alle norme di tutela ambientale, dei lavoratori addetti (D.Lgs. 81/08 e smi), di prevenzione del rischio incendio e di prevenzione dei rischi di incidente rilevante (Direttiva Seveso III). In generale la prevenzione dei rischi è quindi strettamente legata all’identificazione dei pericoli e alle azioni utili per prevenire incompatibilità chimico-fisiche con sostanze, prodotti e miscele, tutti fattori di aggravamenti del rischio. È evidente che per gli accumulatori al litio, l’attività di controllo e prevenzione riguarda l’intero ciclo di vita dei prodotti,  l’individuazione delle cause esterne di tipo chimico e fisico che possono incidere sull’integrità della sigillatura o su quella dei contenitori di celle e batterie e le condizioni di incompatibilità chimica.