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Al giorno d’oggi le batterie al litio sono ampiamente utilizzate nei dispositivi tecnologici come cellulari, computer portatili, tablet, veicoli elettrici etc.
Molti però ignorano il pericolo di un dispositivo surriscaldato o di una batteria che viene danneggiata.

Elenco dei contenuti Cos’è il litio? Avvertenze Rischi per la salute Esperimenti  Precauzione Batteria gonfia Cosa fare Conclusione

Cos’è il Litio?

Il Litio è il terzo elemento della tavola periodica. Si tratta, quindi, di uno dei metalli più leggeri.
Le batterie sfruttano il litio sotto forma di ione che migra dal catodo verso l’anodo nella fase di carica, mentre viceversa in quella di scaricamento.
Il loro vantaggio più evidente è rappresentato dalla loro capacità di erogare una gran quantità di energia, mantenendo i vari dispositivi sempre più sottili e leggeri. 

Avvertenze

Con il crescente uso di batterie a litio, i pericoli legati allo stoccaggio e alla ricarica di queste vanno aumentando.
Infatti, proprio per la loro elevata densità energetica, possono scoppiare e causare incendi.
Solo se manipolate idoneamente, l’uso di batterie al litio in normali condizioni è considerato più che sicuro, mentre se presenta difetti tecnici, urti o contaminazioni, la situazione può diventare critica.

Rischi per la salute

La Dott.ssa Jie Sun, ricercatrice dell’Università di Virginia, nel suo studio  “Preparation of LiCoO2 films from spent lithium-ion batteries by a combined recycling process” fa notare che gli elettroliti utilizzati nelle batterie a litio contengono alogeni tossici (cloro, fluoro, bromo).
Queste sono sostanze che se infiammate sono in grado di catturare idrogeno producendo acidi alogenidrici, i cui fumi sono dannosi per la salute.
La ricerca ha individuato oltre 100 gas tossici emessi da batterie a litio, tra cui il monossido di carbonio (CO).
Tali gas possono causare dermatiti irritative, congiuntiviti, polmoniti, cefalee e possono risultare potenzialmente fatali.
La fuoriuscita di questo gas letale in ambienti chiusi come l’automobile o uno scompartimento aereo può mettere a repentaglio la sicurezza pubblica.

Esperimenti

La ricercatrice e i suoi colleghi hanno riscaldato fino al punto di combustione circa 20 mila batterie agli ioni di litio. Molti dispositivi sono esplosi e tutti hanno emesso una serie di gas tossici.
Da questo studio hanno scoperto che le batterie con un livello di carica del 100% emettono livelli maggiori di gas tossici rispetto alle batterie con una percentuale di carica del 50%.

Prevenzione

Per evitare tutto ciò bisogna cercare di preservare la batteria.
Una batteria a litio ha in media una vita tra i 200 e i 500 cicli di ricarica.
Solitamente dopo i 250 utilizzi una batteria non arriverà al 100% ma all’80% della sua capacità nominale.

Per non rovinarla:

• non lasciarla mai scaricare del tutto, si dovrebbe cercare di ricaricarla quando è ancora sopra al 20%
• se non si usa per un periodo di tempo prolungato è necessario caricarla portandola tra il 60% e il 70%
• caricarla con un caricabatteria meno veloce per avere una carica omogenea e cicli di ricarica maggiori. I moderni caricabatteria riescono a caricare le batterie in tempi brevissimi, questo rappresenta uno stress eccessivo per la batteria. Infatti se la batteria viene portata quotidianamente al limite delle sue capacità di carica, le reazioni chimiche che avvengono al suo interno non saranno omogenee e di conseguenza si avrà una riduzione della vita della pila stessa, con possibili riscaldamenti e rigonfiamenti.
• mantenerle a temperatura ambiente. A temperature molto basse (inferiori a 0 °C) la batteria tenderà a scaricarsi più velocemente. Così come temperature sopra i 30 °C possono interagire con la reazione chimica all’interno della stessa.

Batteria Gonfia

Cosa succede se una batteria si gonfia?
Le batterie agli ioni di litio utilizzano una reazione chimica per generare potenza. Man mano che la batteria invecchia questa reazione chimica non si completa più perfettamente e porta alla creazione di un gas che gonfia la batteria. Il rigonfiamento si genera a causa di particelle che rimangono incastrate tra gli strati della batteria e finiscono con perforare la membrana che li separa.
Se la membrana viene compromessa, l’umidità dell’aria può reagire con la cella facendola gonfiare.

Cosa fare

Per rimuovere la batteria è necessario lavorare in un’area ben ventilata onde evitare di inalare gas nocivi. L’ideale sarebbe quello di indossare una mascherina.
Una volta rimossa deve essere smaltita in maniera sicura, negli appositi contenitori.
Mai gettare mai batterie nella spazzatura o in contenitori della raccolta differenziata domestica!

Conclusione

Di questi dispositivi non possiamo più farne a meno seppur pericolosi.
Ma bastano pochi accorgimenti, talvolta anche banali, per evitare di far di questo oggetto “una bomba per le nostre tasche”.
La scienza ci porterà sempre a “toccare con mano” nuove scoperte, ma solo se usate con criterio e intelligenza  riusciremo a sfruttare al meglio il loro potenziale.

Elena Fortuna

 

Bibliografia:

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S037877530200037X?via%3Dihub

https://www.researchgate.net/publication/322582792_Effective_regeneration_of_LiCoO2_from_spent_lithium-ion_batteries_A_direct_approach_towards_high-performance_active_particles

https://www.greenstyle.it/batterie-al-litio-emissioni-gas-pericolose-salute-ambiente-207974.html

https://journals.lww.com/ccmjournal/Citation/2005/12001/Carbon_monoxide.30.aspx

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1888989120300756?via%3Dihub

https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0045-6535(21)01416-8https://hr2n59f75g6m.cdn.shift8web.com/wp-content/uploads/2018/07/ricerca-mercato-batterie-litio-industriali.jpg