Perché Avvengono gli Incendi degli Scooter Elettrici? Come le Norme di Sicurezza delle Batterie 21700 Preveniscono le Esplosioni

Oggi, gli scooter elettrici si possono vedere ovunque intorno a noi, che sfrecciano per le strade della città. Ma recentemente, una domanda ha continuato a girare nella mente di molte persone: gli incendi delle batterie. Vediamo più da vicino cosa sta succedendo esattamente con le batterie al litio che alimentano i nostri amati scooter elettrici.

Causa comune degli incendi dei batteri a ion litio nelle scooter elettriche

I batteri a ion litio sono la fonte di alimentazione per milioni di scooter elettrici in tutto il mondo. Accumulano una grande quantità di energia, il che è fantastico, ma questa alta densità energetica comporta anche alcuni rischi potenziali. Una delle situazioni più terrificanti è l'escursione termica. È come un effetto domino di surriscaldamento che può portare a un incendio. Di solito, inizia con un cortocircuito interno. E ci sono varie ragioni per questo cortocircuito. Forse il batterio ha subito danni fisici, ad esempio quando lo scooter elettrico cade violentemente. A volte, è dovuto a difetti di produzione perché non tutti i batteri vengono prodotti perfettamente. Anche le nostre abitudini di ricarica giocano un ruolo importante. Se ricarichiamo eccessivamente il batterio, facendolo superare il limite di tensione, metteremo sotto stress considerevole le piccole celle elettrochimiche all'interno. Inoltre, se il batterio viene esposto a temperature estreme, sia calde che fredde, ne accelererà il processo di invecchiamento. Anche un piccolo foro sulla custodia del batterio può essere un grosso problema. Quel piccolo buco può danneggiare il separatore tra l'anodo e il catodo, creando condizioni propense a scintille.

Il ruolo del design della batteria 21700 nella prevenzione degli incendi

Fortunatamente, la tecnologia moderna è intervenuta per aiutare. Le batterie cilindriche 21700 stanno svolgendo il loro ruolo. Hanno introdotto tre innovazioni molto intelligenti per affrontare i problemi di sicurezza di cui abbiamo appena parlato. Primo, date un'occhiata alle loro dimensioni e forma. Sono più grandi e cilindriche, con un diametro di 21 mm e un'altezza di 70 mm. Confrontandole con il vecchio modello 18650, questo le rende più stabili a livello strutturale. È come costruire una casa più solida per i componenti della batteria. Secondo, hanno migliorato il catodo. L'uso di un catodo avanzato in nichel-cobalto-aluminio (NCA) significa che la batteria può gestire meglio il calore. Può persino resistere alla decomposizione a temperature fino a 150°C. Questo è un grande miglioramento. Infine, c'è il sistema intelligente di gestione delle batterie (BMS). Questi sono come i piccoli guardiani della batteria. Monitorano continuamente in tempo reale la tensione di ogni singola cella della batteria. Quindi, se la tensione aumenta improvvisamente o la batteria inizia a surriscaldarsi, il BMS interromperà automaticamente l'apporto di energia. Tutti questi miglioramenti combinati hanno ridotto con successo il tasso di guasto del 40% rispetto alle batterie che usavamo in passato.

Passi pratici per ridurre il rischio di incendi degli scooter elettrici

Come utenti di scooter elettrici, giociamo anche noi un ruolo importante nel prevenire questi incendi delle batterie. Ci sono tre cose semplici che possiamo fare. Primo, utilizzare sempre il caricabatterie consigliato dal produttore e assicurarsi che corrisponda alle specifiche di ingresso della batteria. Potreste essere tentati di usare un caricabatterie universale, ma spesso questi non riescono a regolare la tensione in modo appropriato. È come cercare di aprire una porta con la chiave sbagliata. Non funzionerà e potrebbe persino causare problemi. Secondo, il luogo dove conserviamo i nostri scooter elettrici è importante. Conservateli in un luogo asciutto e assicuratevi che la temperatura sia controllata, preferibilmente sotto i 25°C. Questo aiuta a prevenire la fuoriuscita dell'elettrolita all'interno della batteria. Infine, c'è una regola pratica del 80-20 per la ricarica. Non lasciate scaricare completamente la batteria sotto il 20%, e smettete di caricarla quando raggiunge il 80%. Questo aiuta a ridurre lo stress sulle celle della batteria. Se non pianificate di usare lo scooter elettrico per un po', come per una conservazione a lungo termine, assicuratevi che la carica della batteria rimanga al 50% e conservatela in un contenitore antincendio. Molti conducenti comuni come noi trascurano spesso questo passo importante, ma può davvero fare una grande differenza.

Come le certificazioni di sicurezza garantiscono la affidabilità delle batterie

Quando andiamo a comprare uno scooter elettrico, come facciamo a sapere se la batteria è sicura? È lì che entrano in gioco certificazioni internazionali come UL 2271 e UN 38.3. Queste certificazioni hanno procedure di test molto severe per le batterie al litio. Ad esempio, sottopongono la batteria a un ciclo di temperatura di 360 ore, che varia da temperature estremamente fredde di -40°C fino a calde +70°C. Condono anche una simulazione di altitudine di 48 ore per vedere come la batteria si comporta in diverse condizioni. Poi c'è il test di penetrazione con chiodo, proprio come suggerisce il nome. Vogliono vedere se la batteria può resistere alle esplosioni durante questi test estremi. Le batterie certificate devono inoltre essere in grado di reggere il 150% della tensione nominale senza rilasciare gas pericolosi. I produttori che ottengono queste certificazioni devono dimostrare che le loro batterie possono sopportare molta stress. Devono soddisfare una soglia di compressione superiore ai 13 chilonewton, che è circa equivalente al peso di un'auto di medie dimensioni. Questo significa che anche se lo scooter elettrico si schianta, la batteria dovrebbe comunque mantenere la sua integrità strutturale.

Futuri Innovazioni nella Tecnologia di Sicurezza delle Batterie

Il futuro sembra promettente quando si parla della sicurezza delle batterie dei monopattini elettrici. Ci sono alcune tecnologie emergenti straordinarie all'orizzonte. Per esempio, si stanno sviluppando elettroliti a stato solido. Questo è fantastico perché eliminano i componenti liquidi infiammabili all'interno della batteria. Gli esperti ritengono che ciò abbia il potenziale di ridurre il rischio di incendio del 90%. Ci sono anche separatori rinforzati con grafene. Sono così sensibili da rilevare i cambiamenti di pressione interna fino al 300% più velocemente dei materiali che utilizziamo attualmente. Questo significa che, se qualcosa va storto, possono disattivare la batteria prima. Alcuni prototipi utilizzano addirittura gel estintori. Questi gel si attivano a 100°C e coprono le celle danneggiate con un composto antinfiammabile. E non è tutto. Vengono anche sviluppati algoritmi di caricamento basati sull'Intelligenza Artificiale. Questi algoritmi possono essere regolati in base al modo in cui utilizziamo i nostri monopattini elettrici. Con tutti questi progressi, l'obiettivo è quello di quasi eliminare i guasti catastrofici delle batterie entro il 2030.