Il caldo? Fa male anche alle batterie: quali rischi?

Ondate di caldo intenso come quella a cui stiamo assistendo hanno un impatto negativo per le batterie delle automobili e degli apparecchi elettronici. Il calore, infatti, può danneggiare l’interno delle batterie fino a causarne la rottura. Un problema destinato a crescere di entità per l’effetto combinato del riscaldamento globale e l’aumento delle auto elettriche, proprio per tentare di limitare gli effetti negativi del primo. E il discorso vale in parte anche per tutti i device elettronici entrati nella nostra quotidianità. Ecco allora una serie di chiarimenti su possibili dubbi legati alle batterie agli ioni di litio e alle conseguenze delle elevate temperature.

Quali sono gli effetti negativi del caldo sulle batterie?

Il primo effetto, più immediato, è sulla durata delle batterie delle automobili elettriche. La crescita della temperatura accelera la reazione elettrochimica all’interno della batteria, rendendo più rapido il fenomeno naturale dell’autoscarica. In poche parole, le batterie dei veicoli esposti al sole, richiedono ricariche più frequenti per mantenere l’efficienza ottimale.

Inoltre, il caldo contribuisce alla corrosione della griglia, che poco alla volta riduce il materiale conduttivo della batteria e aumenta la resistenza interna, diminuendo progressivamente le prestazioni della potenza di avviamento. Nonostante, infatti, le batterie moderne siano climatizzate, coibentate ed isolate, il calore e il gelo riescono comunque a variare la temperatura del “sarcofago” all’interno del quale sono collocate, e quindi a modificare la temperatura delle componenti interne.

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Quale è la temperatura ideale per le batterie?

Le batterie attuali agli ioni di litio riescono a dare il massimo in termini di efficienza e fornitura d’energia quando la temperatura esterna è compresa tra i 15 e i 25 gradi. All’interno di questo range la batteria non deve attivare il sistema di raffreddamento e può lavorare senza rischiare di riscaldarsi troppo. C’è da considerare, inoltre, che la temperatura sotto il cofano è assai più elevata di quella registrata all’esterno. La temperatura interna del pacco batterie può quindi raggiungere facilmente i 40 gradi, e persino superarla, col rischio di subire danni in alcuni casi permanenti.

Quanta efficienza perdono le batterie a cusa del caldo?

Secondo i dati forniti dalle riviste specializzate, in estate assistiamo a un calo dell’efficienza del 10% e in inverno addirittura del 20% (il freddo è ancora più dannoso). Se un’automobile percorre 300 chilometri, in inverno riuscirà a percorrerne solo 240, e 270 in estate. A diminuire l’efficienza delle batterie in estate, inoltre, contribuisce l’energia utilizzata per raffreddare le batterie stesse, circa il 2% e, più in generale, quella probabilmente impiegata per climatizzare l’abitacolo.

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Quali consigli per migliorare l’efficienza?

Per prima cosa gli automobilisti per evitare il problema dell’autoscarica possono recarsi, magari prima dell’inizio di una vacanza, in un’officina dove i meccanici grazie a tester intelligenti possono capire il livello di “salute” della batteria, oltre ad assicurarsi che la batteria sia pulita e i liquidi del motore siano mantenuti al giusto livello per ridurre al minimo gli effetti del caldo estivo.

Ci sono poi tutta una serie di accortezze semplici da mettere in pratica e spesso intuitive. Ad esempio, evitare di tenere l’automobile per lunghi periodi di tempo sotto il sole cocente: da un lato riscalda la batteria, che perderà efficienza, e dall’altro costringerà a sprecare più energia per climatizzare l’abitacolo. Sempre per lo stesso principio del risparmio di energia, una guida troppo sportiva porta le batterie a surriscaldarsi.

L’aspetto più importante, infine, riguarda la ricarica della batteria. La regola sarebbe non superare l’80% di ricarica perché l’ultimo 20% di ricarica è il più stressante e usurante per la batteria. Tuttavia, in vista di un lungo viaggio in estate, meglio arrivare al 100% che essere costretti a una ricarica veloce di emergenza: la ricarica più rapida, da 100, 150 o 200 kW, fa infatti passare un’enorme quantità di elettricità all’interno del sistema, che va inevitabilmente a riscaldarsi. Attenzione anche al luogo e all’orario in cui si carica la batteria: meglio, naturalmente, la notte. Altrimenti il sistema di controllo potrebbe decidere di interrompere la fase di ricarica per evitare il rischio di danneggiare la batteria o di incendi.

In estate si rischiano incendi causati dalle batterie?

Gli incendi delle batterie delle automobili elettriche, infatti, sono possibili, ma ci sono sistemi di controllo e di avviso: secondo i progettisti non ci sono rischi per gli automobilisti e le statistiche gli danno ragione. A innescare l’incendio può essere la cosiddetta “fuga termica”. In pratica, quando la batteria viene sovraccaricata, ad esempio per un cortocircuito in una cella della batteria agli ioni di litio, o deformata (e si determina un avvicinamento dei poli negativo e positivo fino a toccarsi), la batteria produce calore e una miscela di gas che, una volta rilasciati, formano una nuvola di vapore che può sviluppare fiamme o addirittura causare un’esplosione.

Peraltro l’incendio è complicato da contenere, perché l’acqua non riesce a spegnerlo facilmente, ma solo a impedire che si estenda. La maggior parte dei casi gravi di esplosione o incendio delle batterie al litio non avviene, però, durante l’utilizzo del dispositivo su cui sono installate, bensì durante la fase di trasporto all’apposito centro di smaltimento, se non opportunamente protette da urti e lacerazioni, oppure se la batteria non è stata smaltita correttamente e si trova in una infrastruttura non adeguatamente protetta.

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Anche le batterie dei cellulari sono danneggiate dal caldo?

Il surriscaldamento e una cattiva manutenzione del dispositivo sono ugualmente “fatali” per i dispositivi elettronici come gli smartphone. Anche in questo caso, i consigli sono molto intuitivi, e si trovano anche nei manuali di istruzioni. Prima di tutto, non lasciare il telefono all’interno di una macchina parcheggiata al sole, e tenerlo comunque lontano dalla luce solare diretta per evitare che assorba il calore. Secondo Apple, ad esempio, gli iPhone non dovrebbero mai essere conservati in luoghi con temperature superiori a 45°.

Infine, evitare tutte le azioni che possono aumentare il dispendio energetico dello smartphone: girare video, tenere troppe app aperte in contemporanea, soprattutto quelle ad alta intensità grafica come i videogiochi, lo streaming di video, l’utilizzo del sistema di localizzazione Gps e mappe. È sconsigliato, in assenza di Wi-Fi, l’utilizzo del telefono come hotspot. Più in generale, meglio utilizzare lo smartphone in modalità risparmio energetico e ridurre la luminosità. Infine, il consiglio più intuitivo di tutti: rimuovere la custodia del telefono.

La tecnologia in futuro risolverà il problema?

L’attuale sviluppo tecnologico non permette di ovviare a questi ostacoli, sebbene siano allo studio nuove tecnologie più stabili e nuovi elettroliti più resistenti agli sbalzi di temperatura. L’unica soluzione possibile, per il momento, appare il passaggio dalle batterie agli ioni di litio allo stato liquido a batterie allo stato solido. Per il momento, tuttavia, sono difficili da realizzare e costose. Tuttavia, il loro utilizzo, secondo l’ong Transport&Environment potrebbe contribuire a ridurre del 29% l’impronta di carbonio delle batterie. In attesa dei prossimi sviluppi della ricerca, intanto c’è una certezza: il caldo non ci abbandonerà nei prossimi anni, ma lì non basterà una soluzione tecnologica.

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