Batterie Litio-Ioni: studio del CNVVF sui rischi connessi allo stoccaggio

di Redazione

Con Decreto del Capo del Corpo Nazionale dei Vigili del Fuoco, Ing. Dattilo, numero 34 del 29 gennaio 2019 è stato istituito il Gruppo di lavoro “Valutazione dei rischi connessi con lo stoccaggio di sistemi di accumulo innovativi (batterie agli ioni di litio, polimeri di litio, litio metallico, ecc.) e predisposizione di specifiche misure di prevenzione, protezione e gestionali per il contrasto del rischio di incendio ed esplosione che può interessare il medesimo stoccaggio.

L’attività del GDL è finalizzata alla redazione di linee guida per la gestione in sicurezza degli stoccaggi di batterie al Litio, soggetti alle norme di prevenzione incendi.

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Il GDL, coordinato dall’Ing. Michele Mazzaro (Dirigente del CNVVF), è costituito da: Dott.ssa Cinzia Di Bari e Ing. Manlio Pasquali per ENEA, Prof.ssa Paola Russo per l’Università “Sapienza”, Ing. Luigi De Rocchi per COBAT di Roma e, per il CNVVF, da: Ing. Massimo Bonfatti, Ing. Piergiacomo Cancelliere e Ing. Vincenzo Puccia.

Il gruppo è stato coadiuvato, nel corso delle proprie attività, dal Dott. Marco Ottaviani e Ing. Paolo Lupotto quali consulenti del COBAT e dalla Ing. Maria Luisa Mele quale collaboratrice della prof.ssa Paola Russo.

Questo documento è il frutto delle attività svolte dal GDL e costituisce uno studio di base sulle problematiche di sicurezza dello stoccaggio dei sistemi di accumulo realizzati con tecnologie al litio, laddove con il termine “stoccaggio” si è deciso di individuare:

  • le attività connesse alla logistica (stoccaggio passivo) nelle quali lo stato di carica degli accumulatori è al massimo pari al 30% del SOC (state of charge) oppure è pari al 100% nel caso di pile al litio e le batterie non sono sottoposte a cicli di carica e scarica;
  • le attività nelle quali, per i soli accumulatori, le batterie sono soggette a cicli di carica e scarica (stoccaggio attivo).

A titolo non esaustivo, sono stati identificati i seguenti ambiti:

1. Stoccaggio passivo

a. Operazioni di deposito temporaneo presso: produttori di pile al litio celle litio-ione; assemblatori di batterie; importatori di celle, batterie ed elettronica di consumo; rivenditori; interporti e catena logistica; gestori della filiera dei rifiuti di pile, batterie e rifiuti elettronici (RAEE);

b. manutenzione di dispositivi elettronici e di veicoli;

c. produzione e vendita di veicoli elettrici

2. Stoccaggio Attivo

a. Sistemi di stoccaggio dell’energia elettrica (ESS) ad uso industriale e domestico

b. Locali di ricarica di veicoli elettrici

c. Autorimesse e box nei quali vengono custoditi veicoli elettrici

Lo studio è suddiviso in sette capitoli nei quali vengono descritte le tecnologie al litio, incluse le norme applicabili, l’individuazione delle sostanze chimiche che le costituiscono, la loro classificazione ed etichettatura ai sensi del regolamento REACH, le dinamiche di guasto e le evoluzioni incidentali.

Gestione di una vettura con batteria critica in probabile fuga termica

Un capitolo è dedicato alla ampia casistica incidentale disponibile a livello internazionale, alla esposizione della struttura di un data base incidentale e la predisposizione di una bozza in formato elettronico, alle pratiche di prevenzione e protezione adottate a livello internazionale, sia a livello di politiche degli enti pubblici che a livello delle organizzazioni degli esperti di gestione incendi. Il secondo capitolo è dedicato alla caratterizzazione dello scenario del runaway dei sistemi litio ione, considerato come il caso di incidente in quanto, in tali condizioni, vengono rilasciate la massima quantità di energia e di materia disponibili. Nel capitolo cinque, vengono esaminati gli aspetti normativi relativi allo stoccaggio passivo e al trasporto delle batterie al litio, e vengono esaminati gli aspetti di rischio connessi alla gestione della filiera dei rifiuti. Nel 3 Inserire logo o denominazione dell’ente di appartenenza capitolo sei si tratta la materia della prevenzione e protezione dei rischi, valutando il contributo dei dispositivi esistenti a livello di batteria/dispositivi utilizzatori (quali il BMS) che le tecniche di protezione passiva e di protezione attiva attuabili all’interno degli stoccaggi. Lo studio si conclude con un capitolo dedicato alla modellazione su container e sperimentazione su scala reale, frutto delle attività svolte dall’Università “Sapienza” in collaborazione con il corpo Nazionale dei vigili del fuoco.