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Prevenire incendi e/o esplosioni Lesioni da dispositivi piccoli e indossabili alimentati a batteria al litio

Bollettino informativo sulla sicurezza e la salute

SHIB 06-20-2019

Immagine 1. Esempio di una batteria al litio
Fonte/Copyright: OSHA

Introduzione

I dispositivi elettronici piccoli e indossabili utilizzati nei luoghi di lavoro (ad esempio, le telecamere per il corpo) fanno affidamento su una fonte di alimentazione che immagazzina un’elevata quantità di energia in uno spazio ridotto (cioè, alta densità di energia). Le celle al litio forniscono una potenza sostenuta e spesso hanno la capacità di ricaricarsi. Se progettate, prodotte e utilizzate correttamente, le batterie al litio sono una fonte di alimentazione sicura e ad alta densità di energia per i dispositivi sul posto di lavoro.

Mentre le batterie al litio sono normalmente sicure, possono causare lesioni se presentano difetti di progettazione, sono realizzate con materiali di bassa qualità, sono assemblate in modo errato, sono utilizzate o ricaricate in modo improprio o sono danneggiate. Nel febbraio 2018, lo Status Report on High Energy Density Batteries Project della U.S. Consumer Product Safety Commission ha riportato oltre 25.000 incidenti di surriscaldamento o incendio che hanno coinvolto più di 400 tipi di prodotti di consumo alimentati da batterie al litio, verificatisi in un periodo di cinque anni.

Molti prodotti di consumo hanno applicazioni pratiche in piccole e grandi aziende. Garantire che questi prodotti funzionino in modo sicuro nei luoghi di lavoro inizia con l’utilizzo di batterie, caricabatterie e attrezzature associate che sono testate in conformità con uno standard di prova appropriato (ad esempio, UL 2054) e, se applicabile, certificato da un laboratorio di prova riconosciuto a livello nazionale (NRTL) i. Le istruzioni del produttore forniscono procedure per l’uso, la ricarica e la manutenzione che è specifico per ogni dispositivo e necessario per prevenire danni alle batterie al litio (vedi immagine 1). Per esempio, alcune batterie si sovraccaricano se si usa un caricatore che non si spegne quando la batteria è completamente carica.

Immagine 2. Piccola fotocamera indossabile
Fonte/Copyright: Andreas Arnold/picture-alliance/dpa/AP Images

I lavoratori che indossano o maneggiano frequentemente dispositivi alimentati a litio o batterie sono particolarmente a rischio se una batteria al litio prende fuoco o esplode poiché il dispositivo o la batteria sono vicini al corpo. Per esempio, le piccole telecamere indossate dai lavoratori (per esempio, il personale di polizia e di sicurezza), come mostrato nell’immagine 2, possono causare ustioni o altre lesioni gravi se la batteria al litio prende fuoco o esplode mentre è indossata. Per prevenire le lesioni, è importante che i datori di lavoro e i lavoratori comprendano la funzione di base di un dispositivo alimentato al litio, i pericoli e l’uso sicuro.

Come funzionano le batterie al litio

Il termine “batteria al litio” si riferisce a una o più celle al litio che sono collegate elettricamente. Come tutte le batterie, le pile al litio contengono un elettrodo positivo, un elettrodo negativo, un separatore e una soluzione elettrolitica. Gli atomi o le molecole con una carica elettrica netta (cioè gli ioni) sono trasferiti da un elettrodo positivo a un elettrodo negativo attraverso una soluzione elettrolitica. Le celle al litio immagazzinano e rilasciano energia convertendo l’energia potenziale chimica in energia elettrica usando ioni di litio o litio metallico. Le soluzioni elettrolitiche permettono agli ioni di fluire liberamente tra gli elettrodi.

Le batterie agli ioni di litio usano il litio in forma ionica invece del litio in forma metallica solida (vedi immagine 3). Sono anche solitamente ricaricabili, spesso senza la necessità di rimuoverle dal dispositivo. Le batterie agli ioni di litio alimentano dispositivi come telefoni cellulari, computer portatili, tablet, fotocamere e utensili elettrici.

Immagine 3. Scarico di una cella agli ioni di litio
Fonte/Copyright: iStock

Le batterie litio-metallo sono generalmente non ricaricabili e hanno elettrodi di litio-metallo. Le batterie al litio-metallo sono generalmente utilizzate per alimentare dispositivi come orologi, calcolatrici, registratori di dati di temperatura, portachiavi per auto, torce e defibrillatori.

Pericoli

Le batterie al litio sono generalmente sicure e difficilmente si guastano, ma solo finché non ci sono difetti e le batterie non sono danneggiate. Quando le batterie al litio non funzionano in modo sicuro o sono danneggiate, possono presentare un rischio di incendio e/o esplosione. Anche i danni causati da un uso improprio, dalla conservazione o dalla ricarica possono causare il guasto delle batterie al litio. Test delle batterie, dei caricabatterie e delle attrezzature associate in conformità con uno standard di test appropriato (ad esempio, UL 2054). La certificazione NRTL (dove applicabile) e i richiami dei prodotti aiutano a identificare i difetti di progettazione, produzione e qualità dei materiali.

I danni alle batterie al litio possono verificarsi immediatamente o in un periodo di tempo, a causa di un impatto fisico, dell’esposizione a determinate temperature e/o di una carica impropria.

  • Gli impatti fisici che possono danneggiare le batterie al litio includono la caduta, lo schiacciamento e la foratura.
  • I danni a tutti i tipi di batterie al litio possono verificarsi quando le temperature sono troppo elevate (ad esempio, oltre 130°F). Fonti di calore esterne (ad esempio, fiamme aperte, riscaldatori, ecc.) possono anche accelerare il guasto in celle con difetti o danni da altre cause.
  • I danni alle batterie agli ioni di litio possono verificarsi quando le batterie stesse o l’ambiente intorno alle batterie è sotto il congelamento (32°F) durante la carica. La carica a temperature inferiori al congelamento può portare ad un accumulo permanente di litio metallico (cioè, placcatura) sull’anodo, aumentando il rischio di guasto.
  • Caricare un dispositivo o una batteria senza seguire le istruzioni del produttore può causare danni alle batterie ricaricabili agli ioni di litio. Per esempio, alcuni caricabatterie autorizzati dal produttore accendono e spengono la batteria prima che sia completamente carica per evitare il sovraccarico. Dal momento che i caricabatterie ultra-veloci non possono ciclare l’alimentazione, non usarli a meno che le istruzioni del produttore li includano come opzione.

Il calore rilasciato durante la rottura della cella può danneggiare le celle vicine, rilasciando più calore in una reazione a catena nota come una fuga termica. L’alta densità di energia nelle batterie al litio le rende più suscettibili a queste reazioni. A seconda della chimica della batteria, delle dimensioni, del design, dei tipi di componenti e della quantità di energia immagazzinata nella cella al litio, i guasti delle celle al litio possono provocare reazioni chimiche e/o di combustione, che possono anche provocare rilasci di calore e/o sovrappressione.

  • Nelle reazioni chimiche, i sottoprodotti della soluzione elettrolitica e degli elettrodi possono aumentare la pressione nella cella fino al punto in cui le pareti della cella si espandono e i sottoprodotti fuoriescono. I sottoprodotti chimici di solito includono monossido di carbonio, anidride carbonica, idrogeno e idrocarburi. In molti casi, i sottoprodotti sono anche combustibili e potrebbero incendiarsi.
  • Nelle reazioni di combustione, una fuga termica rilascia sottoprodotti che possono incendiarsi e causare fumo, calore, fuoco e/o esplosioni. I sottoprodotti della reazione di combustione di una batteria al litio sono di solito anidride carbonica e vapore acqueo. In alcune batterie al litio, la combustione può separare il fluoro dai sali di litio della batteria. Se mescolato con i vapori d’acqua, il fluoro può produrre acido fluoridrico, che è particolarmente pericoloso perché i lavoratori non possono sentire i suoi effetti fino a ore dopo l’esposizione della pelle.

Prevenzione

Gli infortuni sul posto di lavoro causati da difetti o danni alle batterie al litio sono prevenibili e le seguenti linee guida aiuteranno a incorporare la sicurezza delle batterie al litio nel programma di sicurezza e salute di un datore di lavoro:

  • Assicurarsi che le batterie al litio, i caricatori e le attrezzature associate siano testati in conformità con uno standard di prova appropriato (ad esempio, UL 2054) e, se del caso, e certificati da un laboratorio di prova riconosciuto a livello nazionale (NRTL), e sono classificati per gli usi previsti.
  • Seguire le istruzioni del produttore per lo stoccaggio, l’uso, la ricarica e la manutenzione.
  • Quando si sostituiscono batterie e caricabatterie per un dispositivo elettronico, assicurarsi che siano specificamente progettati e approvati per l’uso con il dispositivo e che siano stati acquistati dal produttore del dispositivo o da un rivenditore autorizzato dal produttore.
  • Rimuovere i dispositivi alimentati a litio e le batterie dal caricatore una volta che sono completamente carichi.
  • Conservare le batterie al litio e i dispositivi in luoghi asciutti e freschi.
  • Evitare di danneggiare le batterie al litio e i dispositivi. Controllate che non ci siano segni di danni, come rigonfiamenti/crepe, sibili, perdite, aumento della temperatura e fumo prima dell’uso, specialmente se sono indossabili. Rimuovere immediatamente un dispositivo o una batteria dal servizio e metterlo in un’area lontana da materiali infiammabili se uno qualsiasi di questi segni è presente.
  • Se le batterie sono danneggiate, rimuoverle dal servizio, metterle in un contenitore resistente al fuoco (ad esempio, fusto di metallo) con sabbia o altro agente estinguente e smaltire in conformità con le norme locali, statali e federali. Contattare un centro locale di riciclaggio delle batterie per le istruzioni di smaltimento.
  • Seguire le indicazioni del produttore su come estinguere piccoli incendi di batterie, che potrebbero includere l’uso di estintori chimici a secco ABC, estintori di classe D (per litio-metallo), terra o sabbia.

Formazione

Assicurarsi che i lavoratori che usano o maneggiano dispositivi, celle o batterie al litio sul posto di lavoro ricevano una formazione associata a questi prodotti, compresa la formazione su come:

  • Verificare la certificazione NRTL per batterie, caricatori e attrezzature associate, ove applicabile.
  • Identificare dispositivi e batterie al litio difettosi, danneggiati o non funzionanti.
  • Rimuovere i dispositivi difettosi o le batterie dal posto di lavoro.
  • Rimuovere rapidamente un dispositivo alimentato a litio dagli indumenti se si sente caldo o se il dispositivo perde, rilascia gas, sibila, si gonfia/crepa o prende fuoco.

Assicurarsi che un piano d’azione di emergenza (EAP) per un luogo di lavoro con dispositivi alimentati a litio o batterie includa procedure di risposta agli incidenti legati al litio basate sulle istruzioni del produttore per rispondere ai guasti delle batterie, compresi incendi e/o esplosioni.

Assicurarsi che le informazioni appropriate sui pericoli dei dispositivi alimentati a litio e delle batterie al litio siano comunicate ai lavoratori esposti (ad es, durante la riparazione dei dispositivi alimentati al litio o durante le attività di riciclaggio) e che i lavoratori ricevano una formazione sui rischi fisici e sanitari associati alle celle o alle batterie agli ioni di litio e/o al litio-metallo.

Risorse

Pagina degli argomenti dell’OSHA sulla sicurezza e la salute in caso di incendio
Pagina degli argomenti dell’OSHA sulla sicurezza e la salute in caso di comunicazione dei rischi
Piani e procedure di evacuazione eTool dell’OSHA
Pratiche raccomandate dell’OSHA per i programmi di sicurezza e salute
Programma dei laboratori di prova riconosciuti a livello nazionale dell’OSHA
Pagina degli argomenti della Commissione per la sicurezza dei prodotti dei consumatori sulle batterie
Rapporto di stato sul progetto batterie ad alta densità energetica, 12 febbraio 2018
Department of Energy, “How Does a Lithium-ion Battery Work?”
NFPA Lithium Ion Batteries Hazard and Use Assessment
NFPA Safety Tip Sheet: Batterie agli ioni di litio
Pipeline and Hazardous Materials Safety Administration – Safe Travel, Batteries
2019 Lithium Battery Guidance Document – IATA

Informazioni aggiuntive

OSHA fornisce assistenza per la conformità attraverso una varietà di programmi. Il programma di consultazione in loco dell’OSHA offre servizi di sicurezza e salute sul lavoro gratuiti e riservati alle piccole e medie imprese. I servizi di consultazione in loco sono separati dagli sforzi di applicazione dell’OSHA e non comportano sanzioni o citazioni. Tuttavia, i datori di lavoro devono accettare di correggere qualsiasi pericolo grave e imminente identificato in modo tempestivo. Per individuare il programma di consultazione in loco OSHA più vicino a te, chiama il numero 1-800-321-OSHA (6742) o visita il sito www.osha.gov/consultation.

Diritti dei lavoratori

I lavoratori hanno diritto a:

  • condizioni di lavoro che non comportino un rischio di danno grave.
  • Ricevere informazioni e formazione (in una lingua e in un vocabolario che il lavoratore comprende) sui pericoli sul posto di lavoro, sui metodi per prevenirli e sugli standard OSHA che si applicano al loro posto di lavoro.
  • Rivedere le registrazioni di infortuni e malattie legate al lavoro.
  • Presentare una denuncia chiedendo all’OSHA di ispezionare il loro posto di lavoro se ritengono che ci sia un grave pericolo o che il loro datore di lavoro non stia seguendo le regole dell’OSHA. L’OSHA manterrà tutte le identità riservate nella misura consentita dalla legge.
  • Esercitare i propri diritti ai sensi dell’Occupational Safety and Health Act (OSH Act) senza ritorsioni, compresa la segnalazione di un infortunio o la segnalazione di problemi di salute e sicurezza al proprio datore di lavoro o all’OSHA. Per conservare un reclamo per ritorsione illegale ai sensi dell’OSH Act, un lavoratore deve presentare un reclamo all’OSHA entro 30 giorni dal verificarsi della presunta azione sfavorevole.
  • Esercitare i propri diritti ai sensi del Consumer Product Safety Improvement Act (CPSIA) senza ritorsioni, compresa la segnalazione di un prodotto potenzialmente non sicuro o difettoso al proprio datore di lavoro, al governo federale (come la Consumer Product Safety Commission (CPSC)), o a un procuratore generale statale. Per preservare un reclamo per ritorsione illegale ai sensi della CPSIA, un lavoratore deve presentare una denuncia all’OSHA entro 180 giorni dal verificarsi di una presunta violazione della disposizione sul whistleblower della CPSIA.

Per ulteriori informazioni, consultare la pagina dei lavoratori dell’OSHA.

Contattare l’OSHA

In base all’OSH Act, i datori di lavoro sono responsabili di fornire ambienti di lavoro sicuri e salubri per i loro dipendenti. Il ruolo dell’OSHA è quello di aiutare a garantire queste condizioni ai lavoratori e alle lavoratrici d’America, stabilendo e facendo rispettare gli standard e fornendo formazione, istruzione e assistenza. Per maggiori informazioni, visita www.osha.gov/ o chiama l’OSHA al 1-800-321- OSHA (6742), TTY 1-877-889-5627.

i Molti degli standard di sicurezza OSHA per l’edilizia e l’industria generale (ad esempio, lo standard elettrico OSHA per l’industria generale, 29 CFR Parte 1910 Sottoparte S) richiedono che le attrezzature e i prodotti siano testati e certificati per contribuire a garantire il loro uso sicuro sul posto di lavoro. Per attuare questi requisiti, l’OSHA ha istituito il programma NRTL (Nationally Recognized Testing Laboratory) e l’Agenzia generalmente richiede a organizzazioni indipendenti riconosciute dall’OSHA (cioè gli NRTL) di eseguire tali test e certificazioni. Per ulteriori informazioni sul programma NRTL e sui requisiti OSHA per i test e la certificazione NRTL, vedere https://www.osha.gov/dts/otpca/nrtl/index.html.

Questo bollettino informativo sulla sicurezza e la salute non è uno standard o un regolamento e non crea nuovi obblighi legali. Il Bollettino è di natura consultiva, ha un contenuto informativo ed è destinato ad assistere i datori di lavoro nel fornire un luogo di lavoro sicuro e salutare. Ai sensi dell’Occupational Safety and Health Act (OSH Act), i datori di lavoro devono rispettare le norme e i regolamenti in materia di sicurezza e salute specifici per i rischi promulgati dall’OSHA o da uno stato con un piano statale approvato dall’OSHA. Inoltre, ai sensi della sezione 5(a)(1), la clausola del dovere generale della legge, i datori di lavoro devono fornire ai loro dipendenti un luogo di lavoro libero da pericoli riconosciuti che possono causare morte o gravi danni fisici. I datori di lavoro possono essere citati per aver violato la clausola del dovere generale se c’è un pericolo riconosciuto e non prendono misure ragionevoli per prevenire o abbattere il pericolo. Tuttavia, la mancata implementazione di qualsiasi raccomandazione in questo bollettino informativo sulla sicurezza e la salute non è, di per sé, una violazione della clausola dell’obbligo generale. Le citazioni possono essere basate solo su standard, regolamenti e sulla General Duty Clause.

Ventotto stati e territori gestiscono i propri piani statali per la sicurezza e la salute sul lavoro approvati dall’OSHA. I piani statali possono avere requisiti diversi o aggiuntivi. Un elenco dei piani statali è disponibile all’indirizzo: https://www.osha.gov/dcsp/osp/.

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