Las baterías de iones de litio son capaces de almacenar gran cantidad de energía en poco espacio, lo cual puede significar un riesgo para las personas y el entorno, pudiendo generar ambientes tóxicos, incendios, e incluso explosiones.
Para entender por qué explotan las baterías de litio hemos de comprender el concepto de “fuga térmica” o “desbordamiento térmico”. Muchas veces, el sobrecalentamiento de las baterías o su exposición a altas temperaturas, alcanzado un puto crítico, puede generar una reacción incontrolada, desencadenándose reacciones exotérmicas que propician un aumento de tensión, la generación de gases inflamables por reacciones electroquímicas que aumentan la presión, y la liberación de energía en forma de calor. Este cúmulo de circunstancias puede dar lugar a explosiones e incendios repentinos, en ocasiones de magnitud catastrófica debido a su rápida propagación y difícil extinción debido a que no dependen de la privación de oxígeno para seguir ardiendo.
Disponer de armarios especializados para baterías de litio que cumplan con rigurosos estándares de seguridad, y permitan salvaguardar la integridad operativa y cumplir con las normativas de seguridad y medioambientales vigentes a la hora de almacenar baterías de litio
Descubre por qué explotan las baterías de litio
Aunque en los últimos años se ha visto una notable mejora de las baterías de litio, principalmente en los relativo a aspectos como el rendimiento, densidad de carga y la seguridad, no debemos olvidar que este tipo de baterías almacenan energía en grandes cantidades y en poco espacio. En ocasiones, el mal uso, un deficiente mantenimiento, su mala manipulación o un almacenamiento inapropiado, puede causar explosiones.
Las razones principales por las que se producen las explosiones de las baterías de litio son:
- Cortocircuito interno: Ante casos de deterioro mecánico, ya sea debido a impacto, aplastamiento, penetración o pérdida de integridad estructural debido a cualquier circunstancia imprevista, ciertos materiales pueden entrar en contacto con una o más células, dando lugar cortocircuitos internos que pueden dar lugar aumento de calor, su propagación y eventualmente su fallo y explosión.
- Sobrecarga / descarga profunda: La sobrecarga de las baterías suele estar relacionada con el uso abusivo, por ejemplo, superar el umbral de voltaje máximo seguro. En este sentido, se recomienda siempre respetar las indicaciones y condiciones de carga recomendadas por el fabricante, ya que su incumplimiento puede causar el sobrecalentamiento y consecuencias indeseadas. En contraposición, realizar múltiples descargas excesivas (más allá del voltaje mínimo recomendado) de las baterías de litio, seguidas de su correspondiente recarga, puede ocasionar fuga térmica.
- Daño físico: Los golpes o perforaciones pueden liberar sustancias químicas peligrosas como el litio metálico, altamente reactivo en contacto con el agua o la humedad, o provocar la oxidación de compuestos. Los electrolitos presentes en las baterías de litio, ácidos y las bases, también pueden ser peligrosos dando lugar a liberación de gases, sobrepresión y aumentos de temperatura que pueden ocasionar incendios o explosiones mecánicas. Además, un impacto, con o sin rotura, puede dañar el sistema de gestión de baterías (BMS), propiciando un mal funcionamiento de la unidad que controla y que gestiona las condiciones de seguridad y rendimiento óptimo.
- Exposición al calor: En ocasiones, el mal estado de elemento refrigerantes de los equipos asociado, unas condiciones de almacenamiento inadecuadas o fuentes de calor externas imprevistas (exposición a temperaturas elevadas, llamas, etc.), pueden generar el aumento de la velocidad de reacción con la consiguiente retroalimentación positiva de la temperatura, su sobrecalentamiento, y la fuga o desbordamiento térmico. Cabe reseñar que, también es posible ocasionar daños de la batería por exposición a temperaturas extremadamente bajas, lo que podría desestabilizar el sistema.
- Defectos de fabricación: En ocasiones, la presencia de impurezas, restos de humedad, partículas impropias o desalineación del separador por fallos de fabricación, pueden dar lugar a la formación de “dendritas”, unas estructuras ramificadas que pueden formarse en el interior de una célula por deposición de metal de litio en el ánodo y recrecimiento hacia el cátodo, dando lugar, también a un cortocircuito interno, y en consecuencia un sobrecalentamiento y eventual pérdida estructural.
¿Cómo evitar que exploten las baterías de litio?
Principalmente, lo que se debe considerar para evitar situaciones imprevistas extremas, es realizar un uso adecuado, cuidar los dispositivos asociados, el uso responsable y seguir las instrucciones de mantenimiento, manipulación y cuidado de estas según el fabricante. En este sentido, como medidas preventivas, os recomendamos:
- No exponer las baterías directamente al sol o a fuentes de calor conocidas.
- Utilizar cargadores y cables homologados, con características técnicas conformes, máxime cuando se realicen cargas rápidas.
- Proteger las baterías de daños mecánicos sin alterar las condiciones de refrigeración / ventilación.
- En caso de detectarse sobrecalentamiento, suspende la carga. Ante dudas de mal funcionamiento o sospecharse daño mecánico, consultar a personal técnico capacitado o proceder a su sustitución.
- No realizar la carga junto a materiales inflamables. Realizar la carga preferentemente sobre superficies planas y bien ventiladas.
- Una vez realizada la carga, proceder a su desconexión de la corriente eléctrica.
- En caso de detectarse sobrecalentamiento, suspende la carga.
- No manipular ni modificar técnicamente si no se dispone de los conocimientos necesarios.
- En entornos industriales, para minimizar riesgos, se recomienda guardar baterías de litio en armarios especializados diseñados con materiales de alta resistencia y sistemas de control térmico avanzados. Algunas de las ventajas de los armarios de baterías de litio incluyen la reducción de riesgos de accidentes y emergencias medioambientales, la optimización del espacio de almacenamiento y la mejora de las condiciones de seguridad en la zona.
Durante los últimos años, se ha ido extendiendo el uso de baterías de litio en infinidad de dispositivos (teléfonos móviles, herramientas portátiles, vehículos, maquinaria eléctrica, …). Aunque las tecnologías relacionadas con el rendimiento, eficiencia y seguridad han mejorado significativamente en los últimos tiempos, es de vital importancia conocer las limitaciones de uso, los riesgos asociados a la carga y manipulación, así como las condiciones de almacenamiento.
En el ámbito industrial, donde el uso de batería de litio está cada vez más extendido, y donde pueden existir fuentes de calor inesperadas e incidentes que repercutan en la integridad física de las baterías, se recomienda disponer de armarios especializados que cumplan con rigurosos estándares de seguridad, y permitan salvaguardar la integridad operativa y cumplir con las normativas de seguridad y medioambientales vigentes.
En absorbentes y cubetos disponemos de las mejores opciones de armarios para baterías de litio diseñados para garantizar la seguridad en entornos industriales.
