Perché le batterie delle biciclette e dei monopattini elettrici possono esplodere

Se le biciclette elettriche e i monopattini elettrici stanno recentemente dimostrando qualcosa, è che è impossibile utilizzare dispositivi elettrici senza il pericolo che prendano fuoco. È un dato di fatto, un problema riscontrato addirittura con gli smartphone, e che ha avuto conferma nell'incendio divampato nella notte del 21 novembre in una mansarda in zona Navigli, a Milano: la causa dell'incendio pare essere proprio un cortocircuito in una batteria in un monopattino elettrico.

Insomma, gli incendi delle e-bike e dei monopattini elettrici sono al pari di quelli degli smartphone, degli hoverboard e delle Tesla, ed anche se nessuno si aspetta problemi con le batterie che alimentano tutti i dispositivi tecnologici, c'è sempre una minima possibilità che esplodano. In realtà però, per fa sì che questo accada deve verificarsi una successione di eventi piuttosto rari e le batterie agli ioni di litio, ossia la quelle più utilizzate nei prodotti tecnologici moderni, per la propria conformazione fisica e chimica tendono difficilmente a creare una vera e propria esplosione, L'arma più vincente per proteggersi da questi sfortunati eventi? Una corretta manutenzione e una conservazione oculata.

Perché le batterie delle bici elettriche e dei monopattini esplodono

Le condizioni che potrebbero portare ad un'esplosione delle batterie di bici elettriche e monopattini elettrici variano. Molti tra gli incendi ad oggi documentati sembrano essere nati nel corso di una ricarica e raramente si verificano problemi mentre si utilizza il dispositivo. Ma prima di riuscire a comprendere quali siano le cause che portano all'esplosione di una batteria al litio, è importante capire il metodo di funzionamento di questi particolari accumulatori di energia.

In maniera del tutto semplificativa, una batteria al litio è in grado di funzionare sfruttando due conduttori elettrici separati e opposti l'un l'altro (chiamati elettrodi) che, quando non è in uso, immagazzinano degli ioni di litio "fermi" nel proprio stato fondamentale. In questa condizione, cioè quando la batteria non è in uso e non viene neppure ricaricata, difficilmente si possono riscontrare problemi se non per azioni esterne.

Il problema sorge quando la batteria è in uso o in ricarica, cioè quando gli ioni vengono spinti velocemente verso l'anodo (l'elettrodo con carica negativa), creando così una differenza di potenziale per poi essere spinti a loro volta dall'anodo verso il catodo (l'elettrodo con carica positiva) in modo da riequilibrare il sistema. È proprio questo spostamento che deve essere controllato per evitare che gli ioni si spostino in massa, causando un conseguente surriscaldamento della batteria che, in alcuni rari casi, potrebbe portare ad un'esplosione.

A questo scopo vengono utilizzati gli elettroliti, cioè dei composti chimici che conducono la corrente e rendono più semplice il passaggio dell'energia. Un passaggio che risulterà stabile solo se anodo e catodo non vengono mai in contatto: qualora non fosse così, si potrebbe creare un cortocircuito dagli effetti imprevedibili. Il processo più difficile nel rendere una batteria sicura, sta proprio nell'accertarsi che anodo e catodo siano separati efficacemente e nel calcolare la giusta combinazione di elettroliti per ridurre al minimo la relativa instabilità.

La stragrande maggioranza delle esplosioni delle batterie avviene per via del calore. Un particolare da non sottovalutare, soprattutto mentre si lascia in carica un dispositivo o lo si utilizza portandolo oltre le sue capacità, che a sua volta può dipendere da innumerevoli fattori, tra cui addirittura la forma delle celle utilizzate nel creare i pacchi batteria.

È questa la principale differenza tra le batterie degli smartphone e le batterie delle biciclette o dei monopattini elettrici: questi ultimi, per avere la potenza necessaria al trasporto di una persona, utilizzano dei pacchi in cui sono inserite una serie di celle contenenti ioni di litio. Tante batterie cilindriche che teoricamente dovrebbero riuscire a gestire anche le temperature più elevate senza deformarsi.

Ed è proprio quando queste celle di batterie si deformano o perdono le sostanze che racchiudono all'interno (per una manomissione, per un incidente o per un impatto troppo forte), che si può creare un corto circuito con un conseguente accumulo di calore che rischia di dare il via all'incendio auto indotto.

Le probabilità di un'esplosione

Non esiste una cifra precisa e certa circa il numero di incendi relativo alle batterie delle bici elettriche o dei monopattini elettrici. Nel mondo, si stima che siano oltre 270 milioni le sole bici elettriche utilizzate dai cittadini e con oltre 200 milioni di e-bike registrate, il Paese con il numero maggiore di incendi di batteria è la Cina: in rapporto pubblicato nel maggio del 2018 dal Ministero della gestione delle emergenze cinese, è stato sottolineato che tra il 2013 e il 2017 sono avvenuti oltre 10.000 incendi di e-bike, che hanno portato alla morte di oltre 200 persone.

Insomma, in numeri parlano chiaro. Rispetto alle centinaia di milioni di biciclette elettriche e di monopattini elettrici, gli episodi di incendi o sono estremamente rari e non ci si dovrebbe preoccupare più di tanto quando li si utilizza. A patto che la manutenzione sia effettuata regolarmente e che si ricarichino i dispositivi in un arco di tempo in cui è possibile controllare il processo, tenendo sott'occhio la temperatura della batteria.

Come diminuire il rischio

Le regole per diminuire il rischio di esplosione delle batterie delle biciclette elettriche o dei monopattini elettrici sono piuttosto semplici e, in fin dei conti, richiedono solo un pizzico di buon senso. Dato per scontato il fatto che il vano delle batterie non dovrà mai e poi mai essere manomesso, ecco alcuni utili consigli per utilizzare i mezzi di trasporto elettrici in totale sicurezza:

• Non lasciare incustodito il mezzo in fase di ricarica e non caricarlo accanto ad oggetti infiammabili.
• Non lasciare sotto carica una bicicletta elettrica o un monopattino elettrico durante la notte, mentre si dorme.
• Utilizzare esclusivamente il caricabatterie fornito dal produttore: spesso questi dispositivi sono dotati di un chip che controlla e regola la quantità di energia trasferita.
• Durante il processo di ricarica, controllare sempre la temperatura della batteria: in caso di surriscaldamento eccessivo è importante interrompere la ricarica e lasciar raffreddare le celle.
• Non lasciare monopattini o biciclette elettriche ferme con la batteria carica per troppo tempo.
• Non utilizzare un monopattino o una bicicletta elettrica dopo aver preso un forte impatto o con il vano batteria danneggiato.