Negli ultimi anni si sono verificati, sebbene non frequenti, richiami di veicoli elettrici a causa di rischi legati all'instabilità termica. Come prevedibile, alcuni di questi incendi si sono verificati durante collisioni o ricariche rapide, ma, in modo alquanto inaspettato, si sono spesso verificati anche a veicolo fermo e non in funzione. Ciò evidenzia l'imprevedibilità di questi incidenti.
Le batterie celle singole stanno guadagnando popolarità grazie al loro potenziale di migliorare la densità energetica, ridurre il numero di componenti e abbassare i costi. Tuttavia, l'impilamento diretto di tutte le celle comporta un rischio maggiore di propagazione dell'instabilità termica. A livello di singola cella, con il passaggio alla configurazione cella-pacco, diventa fondamentale integrare materiali in grado di svolgere molteplici funzioni. I materiali ideali dovrebbero essere capaci di fornire isolamento termico ed elettrico, conformabilità e persino struttura, pur essendo leggeri, sottili ed economici.
Il Dott. James Edmondson, Direttore della Ricerca, illustra opzioni come schiume incapsulanti da inserire tra le celle o cuscinetti di compressione ignifughi per proteggere le celle a sacchetto. Questi materiali possono contribuire a prevenire la propagazione dell'instabilità termica da cella a cella all'interno del pacco.
Diversi materiali possono essere applicati anche sotto il coperchio, sopra i moduli o sulla superficie esterna della batteria per fornire una protezione aggiuntiva oltre il livello delle celle. Ad esempio, si possono utilizzare coperte ceramiche o fogli di mica sotto il coperchio e vari tipi di rivestimenti ignifughi sull'involucro.
La gestione termica rappresenta un'ulteriore opzione per ridurre il rischio di incendio. Il raffreddamento attivo a liquido e a refrigerante ha già sostituito le batterie raffreddate ad aria, consentendo un maggiore controllo della temperatura. Le piastre di raffreddamento all'interno della batteria non sono comuni, ma le future tecnologie chimiche delle batterie potrebbero influenzare la gestione del calore?
Chimica delle batterie:
il passaggio dalle batterie agli ioni di litio a quelle agli ioni di sodio potrebbe essere un'altra soluzione per ridurre il rischio di incendi. Sebbene questo tipo di batteria comporti ancora un certo rischio, gli studi iniziali indicano una minore probabilità di instabilità termica. La loro capacità di essere trasportate a 0 V le rende inoltre meno pericolose delle batterie agli ioni di litio durante il trasporto e l'assemblaggio.
Le batterie a stato solido potrebbero anche sostituire l'elettrolita liquido delle tradizionali batterie agli ioni di litio, offrendo un intervallo di temperatura di funzionamento più ampio e riducendo quindi il rischio di surriscaldamento.
La domanda di batterie è maggiore nel settore automobilistico, con paesi come la Norvegia che detengono la più grande quota di mercato mondiale di veicoli elettrici. Tuttavia, anche altri mezzi di trasporto sono a rischio. Gli autobus elettrici, che operano per lunghi periodi e richiedono batterie più grandi, potrebbero essere ancora più critici da proteggere, dato l'elevato numero di passeggeri che trasportano durante la giornata. In Asia, i monopattini elettrici sono un mezzo di trasporto molto diffuso e spesso vengono tenuti al chiuso, rendendo la protezione antincendio essenziale.
Sebbene le auto a benzina e diesel siano più soggette a incendi, il mercato dei veicoli elettrici, in rapida crescita, presenta comunque alcuni rischi. IDTechEx ha confrontato diverse opzioni di materiali antincendio in termini di efficacia applicativa, isolamento termico ed elettrico, costi e altri fattori. Il rapporto fornisce anche dati sulla quota di mercato dei materiali attualmente in uso e sulla loro adozione prevista. La crescente popolarità di questo argomento ha portato a un maggiore interesse da parte delle aziende. Sebbene i materiali comunemente utilizzati rimarranno un punto fermo, si prevede che la loro quota di mercato sarà in qualche modo ridotta dalle alternative emergenti come gli aerogel e i cuscinetti a compressione.
