Funcionamiento de las baterías de litio

Conocer el funcionamiento de las baterías de litio te ayuda a entender por qué es la solución más competitiva en la actualidad y por qué son las preferidas de las empresas en sus soluciones de movilidad sostenible que les ayude a avanzar hacia la descarbonización y la huella de carbono neutra. También es crucial para comprender la importancia de un manejo y gestión adecuada así como de las medidas de seguridad y soluciones para la carga y almacenamiento de baterías de litio en las organizaciones.

En Conterol estamos comprometidos con las empresas y contamos con un amplio catálogo de más de 3.000 productos para la gestión y almacenamiento de sustancias peligrosas, entre ellos, para las baterías de litio.

Funcionamiento de las baterías de litio.

Las baterías de litio o baterías de ion de litio son baterías recargables que utilizan compuestos de litio como uno de los electrodos.

Son baterías con una larga vida útil y una gran capacidad de almacenamiento de energía en un espacio de dimensiones pequeñas que ninguna otra alternativa es capaz de igualar en la actualidad. Además, apenas pierden carga cuando no se utilizan.

Forman parte de la cotidianeidad de particulares y empresas. En teléfonos móviles, en las soluciones de movilidad eléctrica que van desde los coches a las carretillas elevadoras y en una gran variedad de dispositivos.

Componentes y características de las baterías de litio.

Las baterías de litio se componen de varias partes diferentes:

• Un electrodo negativo o ánodo. Es el lugar de donde salen los electrones para el funcionamiento de las baterías de litio.
• Un electrodo positivo o cátodo. Es la parte que recibe los electrones.
• Una o varias celdas. Pueden ser cilíndricas o planas, dependiendo del tipo de batería y para qué dispositivos se vaya a usar. Lo habitual es que los vehículos eléctricos sean de calle, logísticos o industriales dispongan de baterías de celdas cilíndricas, y los ordenadores portátiles al igual que las tablets y los teléfonos móviles inteligentes las tengan planas.
• Componentes para la mejora del rendimiento y seguridad de las baterías de litio. Estos componentes suelen ser un sensor de temperatura junto con un circuito regulador de tensión y también un monitor de estado de carga. De esta manera permiten controlar el nivel de carga y mantener a raya la temperatura que tiene una gran influencia en la durabilidad de la batería y en sus riesgos.

Cómo es el funcionamiento de las baterías de litio para surtir de corriente al dispositivo.

Al conectar una batería de litio al dispositivo al que tiene que surtir de energía se activa el movimiento de los iones de litio. Estos iones salen del ánodo o electrodo negativo y a través de un electrolito llegan hasta el cátodo o electrodo positivo.

En ese movimiento entre electrodo negativo y positivo tiene lugar una diferencia de potencial que es la que produce la corriente eléctrica que surte de energía al dispositivo o vehículo para su funcionamiento.

Funcionamiento de las baterías de litio: cómo se carga.

Cuando se enchufa una batería de litio para su carga los iones de litio se trasladan desde el cátodo o electrodo positivo hasta el al ánodo o electrodo negativo a través de un electrolito. Esa diferencia de potencial es la que genera la energía que se almacena en la batería y que posteriormente se utiliza para permitir el funcionamiento del dispositivo, máquina o vehículo al que se conecta.

Riesgos de las baterías de litio y cómo prevenirlos.

El funcionamiento de las baterías de litio es muy sencillo y sus ventajas son claras. Pero también es necesario ser consciente de las vulnerabilidades o puntos críticos de estas baterías. Y es que su principal desventaja está relacionada con la protección y la seguridad. Conocerlos es el primer paso para actuar minimizando esos riesgos y sus potenciales consecuencias.

Sobrecarga.

Se da cuando la batería carga por encima de los voltios permitidos, es decir, por encima de los voltios para los que se ha fabricado y que son seguros. Si esto sucediera y en casos extremos la batería podría entrar en combustión espontánea, encendiéndose por sí sola.

Las propias baterías en casi todos los casos incorporan unidades de control o BSM para controlar y evitar sobrecargas. No obstante, en casos extremos y por deterioros o averías podría sufrir este problema.

Para evitar que una combustión espontánea genere un incendio que se extienda a otras baterías o a otras zonas, existen soluciones para empresas. Son los armarios y soluciones de carga y almacenamiento para baterías de litio.

Temperaturas extremas.

El sobrecalentamiento no solo afecta al funcionamiento de las baterías de litio, es letal para ellas y puede provocar su combustión espontánea. Se puede dar por un aumento de la temperatura durante la carga, pero también por otros motivos como altas temperaturas ambientales.

También en casos de incendio en las instalaciones ya que incluso a distancia, al aumentar la temperatura ambiental, las baterías pueden autocombustionar de forma espontánea generando nuevos focos y expandiendo el incendio y sus consecuencias.

También las temperaturas por debajo de cero grados centígrados pueden inestabilizar el sistema.

Para evitar un problema de este tipo y sus posibles consecuencias, los ya mencionados armarios de seguridad para baterías son el mejor sistema de prevención de riesgos. Entre ellos destacan los armarios de almacenamiento y carga de baterías lockEX inside con protección antideflagrante.

Golpes o impactos.

Un golpe accidental puede perforar la batería y ocasionar un incendio. Para minimizar este riesgo durante el transport se puede contar con la ayuda y protección de soluciones para el transporte de las baterías de litio. Y para evitar que suceda en la zona de almacenamiento, como son los armarios y almacenes seguros para baterías de litio.

Cómo actuar en caso de incendio de las baterías de litio.

En caso de que se produzca un incendio que afecte a una o varias baterías de litio, con independencia de si es debido a una autocombustión o le han alcanzado llamas externas, se debe proceder a su extinción. Se deben aplicar productos y medidas extintoras específicas para baterías de litio.

En Conterol disponemos de una amplia gama de soluciones para la extinción de baterías de litio efectivas y de fácil manejo.

• Mantas, de fácil uso.
• Kits completos para la extinción de incendios sobre baterías de litio.
• Extintores y supresores del fuego.
• Agentes extintores Extover, una solución respetuosa con el medio ambiente, reutilizable y no causa daños.

Fuentes:

https://es.wikipedia.org/wiki/Bater%C3%ADa_de_ion_de_litio

https://www.iberdrola.com/innovacion/baterias-ion-litio

https://blog.toyota-forklifts.es/baterias-litio-riesgos-y-prevencion