La crescente diffusione delle batterie a litio nei sistemi di accumulo energetico, negli impianti industriali e nelle infrastrutture critiche rende sempre più frequente la presenza di locali dedicati al loro stoccaggio e alla ricarica.
In questi ambienti, tuttavia, condizioni anomale come surriscaldamento, sovraccarica o danneggiamenti possono portare alla formazione di gas potenzialmente pericolosi. Comprendere i rischi e adottare soluzioni di rilevazione gas affidabili è quindi un elemento chiave per prevenire incendi, esplosioni e situazioni di rischio per il personale.
Indice
Cosa sono le batterie al litio?
Le batterie al litio sono dispositivi elettrochimici utilizzati per immagazzinare e rilasciare energia elettrica. Grazie alla loro elevata densità energetica, lunga durata e peso ridotto, rappresentano oggi una delle tecnologie più diffuse per l’accumulo di energia.
Sono impiegate in un’ampia gamma di applicazioni: dispositivi elettronici, veicoli elettrici, sistemi di continuità (UPS) e impianti di accumulo per energie rinnovabili come fotovoltaico ed eolico. Proprio la capacità di immagazzinare grandi quantità di energia in spazi relativamente ridotti ha reso le batterie al litio una soluzione chiave per la transizione energetica.
Come è fatta una batteria al litio?
Una batteria al litio è composta da diverse celle elettrochimiche collegate tra loro.
Ogni cella contiene principalmente quattro elementi fondamentali:
- Anodo: generalmente realizzato in grafite, è l’elettrodo che rilascia gli ioni di litio durante la scarica.
- Catodo: costituito da composti metallici contenenti litio (come ossidi di litio), riceve gli ioni durante la scarica.
- Elettrolita: una sostanza chimica che consente il movimento degli ioni di litio tra anodo e catodo.
- Separatore: una membrana che mantiene separati i due elettrodi evitando il contatto diretto, ma permettendo il passaggio degli ioni.
Durante il funzionamento, gli ioni di litio si muovono tra anodo e catodo, generando il flusso di elettricità che alimenta i dispositivi collegati alla batteria.
Quanto durano?
La durata delle batterie a litio dipende da diversi fattori, tra cui la tecnologia utilizzata, le condizioni di utilizzo e i cicli di carica e scarica.
In generale, queste batterie possono raggiungere da 1.000 a oltre 5.000 cicli di ricarica, mantenendo buone prestazioni per molti anni. Nei sistemi di accumulo energetico o nelle applicazioni industriali, la vita utile può arrivare anche a 10–15 anni, se la batteria è correttamente gestita e mantenuta.
A cosa servono le batterie a litio?
Le batterie sono utilizzate da oltre due secoli per immagazzinare e rilasciare energia elettrica, ma è soprattutto negli ultimi anni che il loro impiego è cresciuto in modo significativo. La diffusione delle energie rinnovabili, come solare ed eolico, ha infatti aumentato la necessità di sistemi di accumulo in grado di conservare l’energia prodotta e renderla disponibile quando necessario.
Dove vengono utilizzate?
Oggi le batterie a litio sono sempre più presenti in numerose applicazioni: impianti industriali, data center, infrastrutture critiche, impianti fotovoltaici e sistemi di continuità energetica. Le loro caratteristiche — elevata densità energetica, lunga durata e peso ridotto — le rendono la tecnologia più diffusa per i sistemi di accumulo.
Questa crescente diffusione comporta anche la presenza di locali dedicati allo stoccaggio o alla ricarica delle batterie, che possono variare da piccoli ambienti tecnici fino a grandi impianti di accumulo energetico. In questi spazi, spesso chiusi o con ventilazione limitata, è fondamentale considerare tutti gli aspetti legati alla sicurezza, compresa la possibile emissione di gas.
Proprio in questi ambienti, infatti, determinate condizioni operative possono portare al rilascio di gas che, se non rilevati tempestivamente, possono generare situazioni di rischio per persone e impianti.
Quali pericoli sono legati alle batterie agli ioni di litio?
In determinate condizioni operative, quasi tutte le batterie possono produrre gas. Questo può accadere, ad esempio, quando le batterie vengono sovraccaricate, surriscaldate, danneggiate o lasciate scariche per lunghi periodi. In queste situazioni i componenti chimici presenti all’interno della batteria possono vaporizzare, generando gas potenzialmente pericolosi.
Nel caso accumulatori al litio, uno dei rischi più rilevanti è il fenomeno del thermal runaway. Quando la temperatura interna della batteria raggiunge un livello critico, può verificarsi una reazione a catena che provoca il rilascio di gas infiammabili. Questo processo è particolarmente difficile da arrestare e può propagarsi rapidamente alle celle vicine.
In ambienti chiusi, come i locali di stoccaggio o di ricarica delle batterie, l’accumulo di questi gas può creare condizioni estremamente pericolose. Ad esempio, l’idrogeno — un gas incolore, inodore e altamente infiammabile — può diventare esplosivo già a concentrazioni pari al 4% in volume nell’aria.
Negli anni non sono mancati incidenti legati a questi fenomeni. In diversi casi, il guasto di una singola cella ha innescato incendi o esplosioni che si sono propagati rapidamente all’intero sistema di accumulo. L’accumulo di gas combustibili all’interno dei locali è stato spesso uno dei fattori che ha contribuito alla gravità di questi eventi.
Per questo motivo, nei locali destinati allo stoccaggio delle batterie a litio, è fondamentale monitorare costantemente la presenza di gas per individuare tempestivamente eventuali perdite o anomalie e intervenire prima che la situazione diventi critica.
Le soluzioni Sensitron per la rilevazione gas nei locali di stoccaggio di batterie a litio
Considerando i rischi legati all’emissione di gas e ai fenomeni di thermal runaway, la rilevazione gas rappresenta una misura di sicurezza fondamentale nei locali di stoccaggio e ricarica delle batterie. L’obiettivo è individuare tempestivamente eventuali accumuli di gas pericolosi e attivare allarmi o sistemi di sicurezza prima che si creino condizioni di rischio.
Ecco i prodotti Sensitron progettati per la rilevazione di gas nei locali tecnici di stoccaggio di batterie a litio:
SMART 3G C2
Consente una taratura in campo tramite l’apposito tastierino portatile di calibrazione STS/CKD+. Certificato ATEX Categoria 2 per Zona 1.
SMART 3G D2
Idoneo per rilevare in aree classificate la presenza di sostanze infiammabili, gas tossici, refrigeranti e ossigeno. Certificato ATEX, IECEx e SIL2/3.
SMART 3G C3
Consente una taratura in campo tramite l’apposito tastierino portatile di calibrazione STS/CKD+. Viene impiegato per rilevare, in aree classificate Zona 2, la presenza di sostanze infiammabili (% LFL), di gas tossici in ppm, gas refrigeranti oppure per la rivelazione di deficienza o eccesso di ossigeno. Certificato ATEX Categoria 3 per Zona 2
SMART 3G D3
Idoneo per rilevare in aree classificate, Certificato ATEX, IECEx e SIL2/3, consente una taratura in campo non intrusiva.
MULTISCAN ++S1/++S2
Progettate per soddisfare la più ampia richiesta di flessibilità da parte del mercato, consentono la gestione di massimo 264 rilevatori. Certificate ATEX e SIL.
Affidati all’esperienza di Sensitron
Da oltre 35 anni Sensitron sviluppa soluzioni per la rilevazione gas progettate per garantire sicurezza, affidabilità e prestazioni elevate anche negli ambienti industriali più complessi. Fondata nel 1988 in provincia di Milano e oggi parte del gruppo Halma plc, l’azienda unisce ricerca e sviluppo, esperienza sul campo e competenze normative per offrire tecnologie affidabili e conformi ai più alti standard internazionali.
I sistemi Sensitron sono progettati per rilevare gas infiammabili, tossici, refrigeranti e ossigeno e sono utilizzati in numerosi settori: industria, energia, infrastrutture, sanità, edilizia e applicazioni marine. Tutti i prodotti sono testati e certificati CE e progettati per garantire prestazioni accurate e durature nel tempo.
Le nostre certificazioni
All’interno di ambienti pericolosi in cui bisogna rispettare rigorosi standard di sicurezza è importante utilizzare prodotti certificati e conformi alle normative.
ATEX
La Direttiva stabilisce i requisiti e la valutazione degli apparecchi destinati ad atmosfere potenzialmente esplosive.
IECEx
Il sistema IECEx è un sistema di certificazione internazionale. È sviluppato dalla Commissione Elettrotecnica Internazionale.
SIL
Il Safety Integrity Level (SIL) è la capacità di ridurre il rischio valutato, garantendo l’affidabilità dei sistemi di sicurezza.
Contatta il nostro team per ricevere supporto tecnico e trovare la soluzione più adatta alla tua applicazione.
