Peligros de las baterías

Naturalmente, existe un riesgo fundamental de que la energía almacenada se libere de forma no deseada y destructiva en cualquier almacén de energía con una capacidad significativa. En el caso de las baterías, por ejemplo, es el caso cuando se produce un cortocircuito, es decir, cuando los polos están conectados directamente entre sí y, por lo tanto, la batería está cargada con una corriente muy alta. Esto conduce a un fuerte calentamiento interno y, como resultado, a la explosión de la carcasa de la batería, liberando sustancias líquidas o gaseosas calientes, algunas de las cuales son tóxicas y corrosivas.

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Estos peligros tienden a ser más graves en el caso de las baterías de alta capacidad, alta densidad de energía y alta densidad de potencia. Se sabe que las baterías de iones de litio en particular terminan de una manera relativamente espectacular y peligrosa – por ejemplo con humo, llamas calientes, rociando líquidos y vapores tóxicos calientes o incluso una explosión. Esto puede ocurrir no sólo en caso de cortocircuito, sino también en otras situaciones problemáticas como una temperatura ambiente considerablemente alta o daños mecánicos graves. Si se sobrepasa una determinada temperatura crítica en el interior, se puede producir un desbordamiento térmico: Se produce una descarga interna, que aumenta aún más la temperatura, de modo que la batería se calienta cada vez más de forma irreversible, incluso cuando la carga actual está completamente agotada, lo que puede provocar la destrucción final de la batería y, posiblemente, poner en peligro el medio ambiente. Este problema también puede desencadenarse por sobrecarga (es decir, incluso si se excede ligeramente la tensión de carga admisible) y también por carga después de una descarga profunda.

Varios tipos de precauciones de seguridad pueden limitar los peligros del uso de las pilas:

  • Las conexiones de las baterías potentes deben diseñarse de forma que se evite de forma fiable un cortocircuito, por ejemplo debido a un contacto accidental de los polos con una herramienta metálica.
  • Los fusibles (p. ej. fusibles) en los cables de conexión pueden interrumpir rápidamente el circuito si se excede la corriente permitida.
  • Para garantizar una interrupción segura de la corriente, los transistores que se vuelven permanentemente conductores en caso de sobrecarga no deben utilizarse, por ejemplo, para la conmutación. Los contactos de conmutación mecánicos, p. ej. en relés, deben ser de alta calidad.
  • La temperatura dentro de la batería puede ser monitoreada por un sistema electrónico que puede reducir o eliminar la carga de corriente.
  • Deben tomarse las medidas adecuadas para evitar el sobrecalentamiento de las baterías desde el exterior. Esto puede ser problemático en los coches eléctricos, por ejemplo, cuando están al sol en días calurosos.
  • La electrónica puede controlar las tensiones de las células individuales de un paquete de baterías e iniciar las medidas adecuadas (por ejemplo, apagar) en caso de desviaciones críticas.
  • Dado que parámetros importantes como la tensión y la corriente máximas permitidas para la carga pueden variar considerablemente incluso entre diferentes formas de baterías de iones de litio, es esencial que la electrónica utilizada se adapte al tipo exacto de batería. En caso de sustitución de células defectuosas, puede ser necesario utilizar las piezas de repuesto adecuadas.
  • Para el transporte de baterías de gran potencia deben observarse diversas normas de seguridad. Por ejemplo, debe seleccionarse un embalaje seguro y etiquetado para que el transportista pueda identificar fácilmente la información pertinente (por ejemplo, tipo de batería, fabricante, advertencias de peligro, número de teléfono de contacto en caso de problema).

Por supuesto, la elección de un tipo de batería adecuado por sí sola puede reducir en gran medida estos peligros. Esta es una de las razones por las que las baterías con la mayor densidad de energía posible no se utilizan necesariamente para aplicaciones estacionarias.

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