Incendi delle batterie agli ioni di litio: come si diffondono così rapidamente?

Le batterie agli ioni di litio, che alimentano migliaia di biciclette elettriche e scooter elettrici, rappresentano una quota sempre crescente di incendi a New York City.

Ormai, la maggior parte di noi ha visto video di sorveglianza sgranati delle batterie che esplodono in lampi bianchi di fiamma. Ma vederle esplodere – da vicino – aiuta a rivelare perché queste celle della batteria rappresentano una tale sfida per la moderna sicurezza antincendio.

L'I-Team della NBC New York ha collaborato con Telemundo 47 Investiga per offrire agli spettatori una visione ravvicinata e personale di come progredisce l'incendio di una batteria agli ioni di litio, minuto per minuto. Con l'aiuto dei laboratori VTEC nel Bronx, abbiamo forato il pacco batteria di uno scooter elettrico all'interno di una stanza ignifuga dotata di più telecamere.

Le registrazioni della dimostrazione mostrano come la compromissione di una singola cella della batteria all'interno del pacco porta ad una reazione a catena chiamata "fuga termica". In sostanza, quando una cella della batteria brucia, l’immenso calore si trasferisce alla cella successiva, portandola a prendere fuoco. Quel calore viene poi trasferito alla cella successiva e così via.

"La fuga termica è che la batteria entra in fase di accensione e combustione e continua in questo processo finché non consuma tutta la sua energia", ha affermato Neil Schultz, direttore esecutivo di VTEC Laboratories. "Durante quel periodo di tempo emette una grande quantità di calore e temperatura elevata ed è una buona fonte di accensione per altri oggetti attorno a lui o in contatto con esso."

La dimostrazione video ha anche rivelato perché gli incendi delle batterie agli ioni di litio possono essere così ingannevoli.

Dopo aver perforato la prima cella della batteria nel pacco, si è formata una prima nuvola di fumo nella stanza, ma dopo circa quattro minuti il ​​fumo si è in gran parte diradato e non c'erano fiamme visibili. Un occhio inesperto avrebbe potuto concludere che il fuoco si era spento. Ma la batteria si stava ancora riscaldando e, dopo circa cinque minuti, la cella successiva scoppiò, riaccendendo il fuoco e, a sua volta, incendiando il cartone vicino.

Da quel momento in poi, ci volle sempre meno tempo perché ciascuna cella successiva della batteria si surriscaldasse e prendesse fuoco.

Dopo circa 11 minuti dall'inizio della dimostrazione, la cascata di celle surriscaldate ha portato ad un'esplosione finale così violenta da rompere l'attrezzatura utilizzata per tenere ferma la batteria.

Il concetto di forare le celle della batteria per modellare ciò che accade in un incendio di una batteria agli ioni di litio non è nuovo. Nel 2020, il Dipartimento dei trasporti degli Stati Uniti ha sponsorizzato una ricerca utilizzando il test di foratura per determinare se coprire le celle della batteria con un materiale leggermente umido e spugnoso potrebbe sopprimere le fiamme. Il dottor James Quintiere, ricercatore principale dello studio ed esperto di ingegneria antincendio dell'Università del Maryland, ha affermato che il test ha avuto successo.

"L'acqua nella spugna inizia a bollire sulla superficie della batteria, quindi raffredda la batteria e soffoca la reazione di pista all'interno della batteria", ha detto Quintiere.

È importante sottolineare che, sia nell'esperimento di Quintiere che nella dimostrazione dell'I-Team/Investiga, le celle della batteria sono state danneggiate intenzionalmente e non hanno preso fuoco da sole. Ma non è difficile immaginare che una certa percentuale di batterie di biciclette elettriche o scooter elettrici venga danneggiata o danneggiata nelle strade trafficate delle città, con conseguente elevato rischio di incendio.

Secondo l'ufficio del sindaco di New York, le batterie delle biciclette elettriche e degli scooter elettrici hanno causato 220 incendi nel 2022, rispetto ai soli 44 incendi del 2020. Nei primi due mesi di quest'anno, gli incendi delle batterie agli ioni di litio avevano già causato la morte di due persone e causato 40 feriti.

Un gruppo chiamato Los Deliveristas Unidos sta ora spingendo New York a implementare un nuovo salario minimo per i lavoratori delle consegne – molti dei quali fanno affidamento sulle e-bike – in parte perché un reddito più elevato consentirebbe loro di acquistare pacchi batteria certificati, che tendono ad essere più sicuri ma anche più costoso.

"Molti deliveristas sarebbero in grado di investire in batterie più sicure se ricevessero effettivamente un salario dignitoso", ha affermato Ligia Guallpa, direttrice del Workers Justice Project, un'organizzazione no-profit di Brooklyn che sostiene i lavoratori a basso salario, per lo più immigrati.