Los avances recientes en las tecnologías de baterías de iones de litio están evolucionando rápidamente, mejorando tanto su rendimiento como su capacidad de almacenamiento. El alcance de sus aplicaciones sigue expandiéndose, abarcando desde dispositivos IoT y electrodomésticos hasta sistemas de almacenamiento de energía a gran escala, como los centros de datos, vehículos eléctricos y la movilidad del futuro.
Este rendimiento optimizado y la creciente variedad de usos de las baterías de litio tienen un impacto significativo en nuestra vida cotidiana. Sin embargo, debido a la composición de las celdas de litio, es importante tener en cuenta los riesgos asociados y mantenerlos bajo control en la medida de lo posible.
Tabla de contenidos
Peligros asociados al uso de baterías de iones de litio
Las baterías de iones de litio pueden verse afectadas por diversas condiciones adversas, como una carga inadecuada, cortocircuitos, vibraciones, estrés mecánico, temperaturas extremas, o un manejo incorrecto durante el uso, almacenamiento o transporte. Bajo estas circunstancias, pueden surgir los siguientes problemas:
- Thermal runaway (fuga térmica)
- Fugas de electrolito
- Liberación de gases debido al aumento de la presión interna de la celda
- Reacciones de pirólisis del electrolito
Thermal runaway se refiere a una reacción de retroalimentación positiva que puede ocurrir dentro de una batería cuando la temperatura interna supera un umbral crítico durante la carga, descarga u otros fallos. Una vez iniciado este proceso, la reacción tiende a descontrolarse.
Estas situaciones suelen ser causadas por un rápido aumento de la temperatura del electrolito, desencadenado por factores como una alta temperatura ambiente, alta presión u otras condiciones externas. En el peor de los casos, pueden provocar accidentes graves, como incendios o explosiones.
Gases generados en condiciones anormales en baterías de litio
En situaciones de funcionamiento anómalas, las baterías de litio pueden generar diversos gases, entre los más comunes se encuentran: hidrógeno (H₂), monóxido de carbono (CO), metano (CH₄), dióxido de carbono (CO₂) y compuestos orgánicos volátiles (VOCs), como EMC, DEC, DMC, EC, entre otros hidrocarburos. Estos VOCs provienen de los vapores o productos de la pirólisis del disolvente orgánico empleado en el electrolito dentro de la celda.
Gases generados en condiciones anormales en baterías de litio
La incorporación de sensores de gas, como se muestra a continuación, en un sistema de seguridad de los equipos con baterías de litio, permite la detección rápida de gases que pueden generarse durante una situación anormal de uso de una celda de litio, incluso en ubicaciones remotas donde no es factible el control humano continuo. Este enfoque puede ayudar a prevenir accidentes graves derivados de fallos en las baterías de litio.
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