Auto elettrica cinese esplode durante la ricarica

È proprio durante la ricarica rapida che un’auto elettrica, in Cina, prima prende fuoco e poi esplode. Eventi di questo tipo sembrano sollevare dubbi sulla sicurezza dei veicoli elettrici e sulle procedure di intervento in queste circostanze.

Il video shock

Alcune fonti riferiscono che si tratterebbe di una BAIC EX360, una sorta di B-SUV compatto, con le dimensioni poco più grandi di una Volkswagen T-Cross.

Dapprima il veicolo inizia ad emettere fumo. Poi si genera un piccolo incendio. Infine una potente esplosione che lancia le portiere dell’auto a metri di distanza.

Guardando il video è possibile notare come i vigili del fuoco abbiano provato a domare le fiamme con i loro getti d’acqua, senza ottenere risultati. Per quanto i veicoli a batteria possano essere sicuri, se l’approccio al principio d’incendio non è ottimale, questo è il risultato.

Perché le batterie esplodono?

Le motivazioni per cui le batterie esplodono sono tendenzialmente di natura termica (non esclusivamente). Uno dei fattori più importanti è, quindi, il thermal management per evitare l’aumento di temperatura incondizionato all’interno della cella o del modulo.

La precedente tabella offre una esaustiva panoramica di quelle che sono le possibili reazioni esotermiche, cioè che rilasciano calore all’atto del loro avvenimento, all’interno di una cella al litio in funzione della temperatura interna alla cella stessa.

La reazione di materiale organico libera sostanzialmente “poca energia” e il sistema di thermal management dovrebbe essere in grado di gestire il calore rilasciato. In questi casi il problema principale è la formazione di composti volatili come etilene (C₂H₄), anidride carbonica (CO₂), propene (C₃H₆), etano (C₂H₆) e così via. La produzione di questi composti volatili tende a far aumentare la pressione interna alla cella, che viene sottoposta a stress meccanici strutturali. È proprio per questo che sono presenti sistemi di venting per riequilibrare la pressione interna riducendo lo stress sul materiale.

La formazione di dendriti di litio, come mostrate in figura, può portare alla corto-circuitazione della cella. Le dendriti infatti si formano e sviluppano dall’anodo e possono raggiungere il catodo. In quel caso la corrente elettrica che le attraversa determina un aumento di temperatura tale da mettere in moto le reazioni del litio metallico. Queste reazioni, mostrate in tabella, sono quelle più esotermiche e quelle più pericolose e complesse da gestire.

Sicurezza delle batterie

Sono diversi i fattori che rendono complesso l’estinguersi rapido di queste reazioni. Il primo fattore è intrinseco. Le celle sono arrangiate in moduli chiusi da “contenitori” metallici o polimerici rinforzati. Questi contenitori sono ingegnerizzati in modo tale da garantire elevata resistenza alle infiltrazioni di acqua e di umidità. È proprio per questo che l’utilizzo di acqua dall’esterno è particolarmente inefficace (proprio come si vede nel video).

È inoltre complesso controllare queste reazioni eliminando l’ossigeno perché è prodotto in molte delle reazioni che possono avvenire. La soluzione più efficace, per controllare e/o limitare lo scenario di thermal runaway è quello di rimuovere il calore in eccesso utilizzando un heat-removing agent.

Il tema delle batterie è un hot topic della ricerca scientifica per sviluppare nuove batterie più sicure o per migliorare le performance delle batterie attualmente esistenti.

Elettrico vs termico

L’evento ha generato perplessità sulla sicurezza dei veicoli elettrici. La realtà è che un veicolo termico, appartenente dello stesso segmento, avrebbe generato un’esplosione di gran lunga più pericolosa e rischiosa di quanto visto in questo video. I veicoli elettrici restano, senza ombra di dubbio, più sicuri dei veicoli termici quando paragoniamo eventi di questo tipo.