La diffusione delle batterie agli ioni di litio rende necessario un maggiore focus sui rischi di sicurezza, in particolare sugli incendi: eventi complessi che richiedono un’adeguata valutazione e specifiche misure di prevenzione.

A cura di Giovanni Gavelli
[Fisico e Consultant – Area Sicurezza Occupazionale]

Gli incendi originati da batterie agli ioni di litio rappresentano una delle tipologie più complesse di eventi incidentali da gestire. In caso di innesco, tali incendi possono generare reazioni a catena con rilascio di calore a temperature estremamente elevate, rendendo l’evento potenzialmente difficile da controllare e spesso non estinguibile con i normali mezzi estinguenti.

Per questa ragione, è importante effettuare una valutazione del rischio con lo scopo di:

• assicurare la tutela della salute e dell’incolumità fisica dei lavoratori, in piena conformità con la normativa vigente;
• individuare e attuare le misure di prevenzione e protezione necessarie;
• promuovere misure ulteriori in grado di mitigare gli effetti negativi potenzialmente correlati all’utilizzo delle macchine/attrezzature che utilizzano batterie agli ioni di Litio.

Se sei interessato all’argomento, continua la lettura.

Durante la combustione, le batterie a ioni di Litio producono fumi tossici contenenti HF (Fluoruro di Idrogeno), ossidi carbonio, alluminio, Litio e cobalto. Può inoltre formarsi il penta fluoruro di fosforo, un gas molto tossico, che provoca ustioni a pelle, mucose e occhi e che reagisce violentemente con l’acqua liberando acido fluoridrico, tossico e corrosivo. Se una batteria sta bruciando, l’acqua non è in grado di spegnere le fiamme, ma può altresì raffreddare le batterie nelle vicinanze e impedire il propagarsi dell’incendio.

Quanto detto comporta dei rischi per la salute. Di seguito i principali:

• Inalazione: Rischio di edema polmonare, irritazione acuta, danni sistemici da HF e CO.
• Contatto cutaneo/oculare: Ustioni chimiche da HF e particolato metallico.
• Ambiente: Contaminazione di aria e acqua, con rilascio di sostanze persistenti e difficili da neutralizzare.

Quando si parla del Fluoruro di Idrogeno (HF), inoltre, è bene segnalare le seguenti tipologie di rischio:

• H300: Letale se ingerito.
• H310: Letale a contatto con la pelle.
• H330: Letale se inalato.
• H314: Provoca gravi ustioni cutanee e gravi lesioni oculari.
• EUH071: Corrosivo per le vie respiratorie.

Negli incendi di batterie agli ioni di litio occorre, poi, considerare l’effetto domino, uno dei fenomeni più critici nell’ambito della valutazione del rischio: si tratta della propagazione rapida dell’incendio da una cella all’altra, fino a coinvolgere l’intero pacco batteria o addirittura più dispositivi vicini.

Effetto domino (Autovetture elettriche)

VALUTAZIONE DEL RISCHIO

Per la stima dei rischi Nier Ingegneria effettua una valutazione sulla base della definizione del rischio come funzione direttamente proporzionale alle dimensioni del possibile danno e alle probabilità del verificarsi dell’evento che conduce al danno stesso.

La probabilità che possa avvenire un incendio dipende dai seguenti aspetti:

• percentuale di batterie con difetti (tipologia e qualità batterie);
• temperatura dell’ambiente;
• presenza o meno di irraggiamento solare;
• presenza di atmosfere inquinanti (polveri, sostanze ossidanti, acidi);
• tempo di vita trascorso della batteria (cicli di ricarica);
• esposizione a vibrazioni urti;
• funzionamento in continuo (surriscaldamento).

Tra le varie tipologie di danno, distinguiamo invece:

• Danni elettrici: cortocircuito, folgorazione, ustioni (autovetture elettriche);
• Danni chimici: fuoriuscita di elettrolita e fumi con effetti tossici/corrosivi;
• Fughe termiche: surriscaldamento, emissione gas caldi, incendio/esplosione;
• Rischi meccanici: esplosione per danneggiamento fisico;
• Effetto domino. innesco di materiali combustibili, altre batterie, presenti nell’area.

A titolo di esempio si ripotano alcuni casi tipici da valutare:

INCENDIO DELLA BATTERIA AUTOVETTURA ELETTRICA/IBRIDA A CAUSA DI INCIDENTE

• Contesto: Incidente stradale.
• Pericolo: Danneggiamento pacco batteria: possibile runaway termico.
• Evento: Incendio difficile da estinguere.
• Danno: Ustioni gravi, rischio morte, danni ingenti al mezzo.
• Probabilità: Rara su veicoli attuali, ma possibile in caso di incidente grave.

SURRISCALDAMENTO BATTERIA AUTOVETTURA DURANTE LA RICARICA (AMBIENTE CHIUSO)

• Contesto: Parcheggi interrati, garage.
• Pericolo: Gas HF, CO, prodotti di decomposizione.
• Evento: Esposizione acuta ai gas.
• Danno: Gravissimo.
• Probabilità: Raro.

UTENSILI (AVVITATORI, TRAPANI, SMERIGLIATRICI)

• Contesto: Ricarica presso magazzino.
• Pericolo: Instabilità termica della batteria, corto circuito interno.
• Evento: Batteria che si gonfia, emette fumo o inizia combustione.
• Danno Potenziale: Ustioni, incendio locale, inalazione fumi.
• Probabilità: Evento raro ma documentato, compatibile con usura.

INCENDI SMARTPHONE, PC, POWER BANK

• Contesto: Abbandono in auto al sole, uso prolungato in estate, urti, vibrazioni.
• Pericolo: Runaway termico.
• Evento: Gonfiaggio batteria, possibile combustione.
• Danno: Ustioni lievi, incendio veicolo o con materiali combustibili. 
• Probabilità: Noto in letteratura ma raro.

CARRELLI ELEVATORI

• Contesto: Magazzini, logistica.
• Pericolo: Danneggiamento batterie per vibrazioni, urti, sbalzi di temperatura.
• Evento: Ustioni, incendio, fumi tossici, effetto domino.
• Danno: Grave.
• Probabilità: Rara.

CONCLUSIONI

L’impiego di batterie agli ioni di litio, sempre più diffuso in ambito industriale, logistico e civile, comporta rischi specifici e non trascurabili, legati in particolare alla possibilità di incendi, esplosioni, sviluppo di temperature molto elevate e rilascio di gas e fumi altamente tossici. Tali eventi, seppur statisticamente rari, possono avere conseguenze gravi per la salute dei lavoratori, per la sicurezza degli ambienti di lavoro e per la continuità operativa delle attività.

Alla luce delle caratteristiche di pericolosità evidenziate, risulta quindi indispensabile procedere a una valutazione del rischio specifica e approfondita, che tenga conto delle modalità di utilizzo, ricarica, stoccaggio e movimentazione delle batterie, nonché dei contesti ambientali in cui esse sono impiegate. Particolare attenzione deve essere posta al rischio di runaway termico e al possibile effetto domino, soprattutto in ambienti chiusi e in presenza di più dispositivi o pacchi batterie.

L’adozione di adeguate misure di prevenzione e protezione, unitamente alla formazione e informazione degli operatori, rappresenta un elemento fondamentale per ridurre la probabilità di accadimento degli eventi e limitarne le conseguenze. L’applicazione delle procedure operative, delle prescrizioni tecniche e delle indicazioni organizzative contenute nel modello di Documento di Valutazione dei Rischi proposto consente di gestire in modo consapevole e strutturato tali rischi, contribuendo a un significativo miglioramento delle condizioni di sicurezza e tutela della salute nei luoghi di lavoro.