Veicoli elettrici e banchi prova

Le situazioni in cui un’auto elettrica può prendere fuoco sono molto varie rispetto a un’auto tradizionale ICE (motore a combustione interna). Tra le diverse tecnologie costruttive delle batterie, quelle agli ioni di litio hanno una grandissima densità di energia, vantaggio che si aggiunge a quello di avere un ottima resistenza ai cicli di carica e scarica.

Le batterie agli ioni di litio sono straordinarie e il motivo per cui sono straordinarie è perché possono immagazzinare un’enorme quantità di energia in uno spazio molto piccolo. Ma in caso di problemi quell’energia cercherà di uscire” afferma Paul Christensen, docente all’Università di Newcastle, esperto in tecniche antincendio per veicoli elettrici nonché fondatore di lithiumionsafety.co.uk. “Se la batteria è esposta a calore eccessivo o c’è una penetrazione nella batteria, si verifica un cortocircuito interno”, spiega il prof. Christensen su un sito governativo Inglese. “Questo cortocircuito provoca quello che viene chiamato effetto Joule, che avviene quando l’elettricità che passa all’interno della batteria genera calore che non si riesce a dissipare alla stessa velocità con cui viene generato. A causa del calore esponenziale le reazioni chimiche accelerano, provocando altre reazioni più veloci che portano all’instabilità termica che culmina con l’incendio o l’esplosione”. Inoltre c’è un altro problema più grave per quanto riguarda i posti al chiuso, come i garage: “durante un incendio di un veicolo elettrico, vengono generate oltre 100 sostanze chimiche organiche, inclusi alcuni gas incredibilmente tossici come monossido di carbonio e acido cianidrico, entrambi mortali per l’uomo”.


L’importanza della fase di testing delle batterie

Una parte importante di tutte le procedure di test è quella che riguarda il ciclo di vita. Le batterie vengono sottoposte a sollecitazioni derivanti da urti meccanici, come quelle causati dai cordoli, dal pietrisco o dagli attraversamenti ferroviari. Si tratta di test di vibrazione che in due settimane simulano il ciclo di vita completo di un veicolo. Poi ci sono gli shock termici, con test che riproducono la guida in diverse condizioni climatiche. Vengono eseguiti in banchi di prova specifici, dove si possono modificare temperatura e umidità ed effettuare cicli di carica e scarica. Alla fine di ogni procedura di test, la batteria viene smontata e controllata a fondo.

L'elettronica delle batterie viene trattata con gli standard di sicurezza più elevati esistenti nell'industria automobilistica. Tradotto in numeri, vuol dire che un guasto di un qualche rilievo riguardante la loro sicurezza può verificarsi solo dopo almeno 100 milioni di ore di funzionamento. Se il veicolo viene coinvolto in un incidente, l'elettronica disattiva in automatico la batteria, in modo che l'auto non rimanga sotto tensione elettrica e garantendo così che chi si trova a bordo sia al sicuro anche in una situazione di imprevisto.


L’energia a portata di mano

Gli accumulatori agli ioni di litio si trovano dappertutto: negli smartphone, utensili, automobili e ovunque ci sia bisogno di energia senza connessione di rete. Offrono moltissimi vantaggi, elevata efficienza e lunga durata. Inoltre, sono relativamente economici e resistono a molti cicli di carica. Tuttavia, le batterie agli ioni di litio continuano a essere al centro di critiche poichè in passato si sono verificati incendi proprio per il loro surriscaldamento e successiva combustione o esplosione, processo conosciuto con il termine di “thermal runaway”: quando un accumulatore si surriscalda, una delle cellule può iniziare a bruciarsi. Si verifica una reazione a catena: La cellula che brucia riscalda la cellula vicina che comincia anche a bruciare.

La causa di un “thermal runaway” può essere dovuta al malfunzionamento dell'accumulatore. Difetti di costruzione, polveri o danni possono provocare un corto circuito. Normalmente il polo positivo e il polo negativo sono separati tra loro. A tale scopo c’è il separatore, un sottile foglio di plastica. Spaccature nel separatore provocano un corto circuito e quindi uno sviluppo di calore. Il danneggiamento di un accumulatore, può innescare un’incendio anche poche ore dopo dal suo guasto. Se un’automobile elettrica rimane coinvolta in un incidente, la sua batteria potrebbe infiammarsi dopo 72 ore o più tardi ancora. Bisogna quindi aspettare un po’ di tempo per essere sicuri. Ciò vale anche per altri danni, ad esempio quando uno smartphone cade al suolo.


Le fasi di testing rappresentano certamente la modalità più sicura per poter usufruire al meglio di una tecnologia sempre più in espansione e da conoscere bene per poterne apprezzare e sviluppare i vantaggi che offre.



 

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