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Riesgos de explosión de las pilas de litio, causas, prevención y respuesta

Explosión de baterías de litio: riesgos, causas, prevención y respuesta

En octubre de 2024, se produjo una explosión en una planta de reciclaje de baterías de litio en Missouri, Estados Unidos, que despertó una preocupación generalizada por la seguridad de las pilas de iones de litio. Al mismo tiempo, los accidentes por incendios relacionados con baterías de litio también están aumentando en todo el mundo. Por ejemplo, los incendios de baterías de litio en Nueva Zelanda aumentaron 17% en un año.

Estos accidentes no sólo causaron enormes pérdidas económicas, sino que también supusieron una grave amenaza para la vida y los bienes de las personas. Este artículo explorará las causas y los riesgos potenciales de explosión de una batería de litio en profundidad, y ofrecer medidas de prevención y respuesta para mejorar la concienciación sobre la seguridad pública.

Índice
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Análisis de casos de accidentes por explosión de baterías de litio

Explosión en una planta de reciclaje de baterías de litio en Misuri, EE.UU.

Hora: 30 de octubre de 2024
Ubicación: Fredericktown, Missouri, EE.UU.
Unidad: Planta de reciclaje de baterías de litio Critical Mineral Recovery
Pérdidas: La fábrica se quemó por completo, las pérdidas económicas fueron enormes y un gran número de peces murieron en el río aguas abajo.
Análisis de causas: La planta de reciclaje maneja un gran número de residuos de baterías de litio (explore cómo reciclar las pilas de litio), que pueden presentar problemas tales como envejecimiento de la batería, daños o funcionamiento inadecuado, causando embalamiento térmico y explosión.

Explosión de una bicicleta eléctrica en el distrito de Haidian, Pekín

Hora: Octubre 2024
Ubicación: Comunidad residencial en el distrito de Haidian, Pekín
Siniestro: La bicicleta eléctrica se incendió y explotó, afortunadamente no hubo víctimas
Análisis de la causa: Puede deberse a la calidad no cualificada de las baterías de las bicicletas eléctricas, la sobrecarga (expolre sobrecarga de la batería) o el envejecimiento de las líneas.
Aumentan en todo el mundo los accidentes por incendio relacionados con las pilas de litio

Aumento de los incendios provocados por baterías de litio en Nueva Zelanda

Tiempo: En el último año
Tasa de crecimiento: 17%
Análisis de las causas: Funcionamiento incorrecto durante la carga, almacenamiento y manipulación, y gran variedad de equipos implicados (drones, bicicletas eléctricas, coches, etc.).

Estos casos demuestran que los accidentes por explosión e incendio de baterías de litio son universales y diversos, y abarcan múltiples eslabones como la producción, el reciclado y el uso, e implican a vehículos eléctricos, aparatos electrónicos de consumo y otros equipos.

Análisis de las causas de la explosión de las baterías de litio

Las causas de la explosión de las baterías de litio son complejas y diversas, pero en última instancia todas están relacionadas con el desbordamiento térmico en el interior de la batería (encontrar batería de iones de litio con embalamiento térmico). He aquí algunas de las principales razones:

Las propiedades químicas de la propia pila

  • Alta densidad energética: La densidad energética de las baterías de litio (explore densidad energética de la batería) es mucho mayor que la de otras baterías, lo que significa que una vez que se produce el desbordamiento térmico, se liberará una gran cantidad de energía calorífica, lo que acelerará la reacción y provocará una explosión.
  • Propiedades químicas activas: El litio metálico tiene propiedades químicas activas y es fácil que reaccione con el oxígeno, el agua y otras sustancias para generar calor y gas.
  • Electrolito orgánico inflamable: Las baterías de litio utilizan electrolitos orgánicos, que son inflamables y volátiles y arderán rápidamente en condiciones de alta temperatura o cortocircuito.

Uso inadecuado

  • Sobrecarga: La sobrecarga provocará cambios en la estructura del material del electrodo positivo, la descomposición del electrolito, la producción de una gran cantidad de gas, el aumento de la presión interna y, finalmente, la explosión.
  • Sobredescarga: La sobredescarga provocará reacciones químicas secundarias en el interior de la batería, afectando a su rendimiento y vida útil, y puede producir gas, provocando una explosión.
  • Funcionamiento con sobreintensidad: La sobrecorriente provocará el calentamiento interno de la batería, acelerará las reacciones químicas secundarias y aumentará el riesgo de explosión.
  • Temperatura alta, baja o ambiente húmedo: Un entorno extremo acelerará el envejecimiento de la batería y reducirá su estabilidad y seguridad.
  • Daños por fuerza externa: Las fuerzas externas, como la extrusión y la perforación, dañarán la estructura de la batería, provocando cortocircuitos y escapes térmicos.
Principales causas de las explosiones de baterías de litio

Defectos de fabricación de las baterías

  • Mezcla de impurezas: Las impurezas mezcladas durante el proceso de producción pueden provocar cortocircuitos internos.
  • Recubrimiento irregular del electrodo: Un revestimiento desigual de los electrodos afectará al rendimiento de carga y descarga de la batería y aumentará el riesgo de sobrecalentamiento.
  • Diafragma dañado: El diafragma es un componente clave para evitar el contacto directo entre los electrodos positivo y negativo. Si se daña, se producirá un cortocircuito.

Otros motivos

  • Desajuste del cargador: El uso de un cargador no compatible puede causar sobrecarga o sobrecorriente.
  • Desajuste entre célula y cuadro de protección: El desajuste entre la célula y el cuadro de protección puede hacer que falle la función de protección.
  • Montaje con células inferiores desechadas: El uso de células de calidad inferior aumentará considerablemente los riesgos para la seguridad.
  • Cortocircuito interno de la batería: Cuando los electrodos positivo y negativo de la pila se conectan entre sí en una trayectoria anormal con muy baja resistencia, es decir, cuando solemos decir cortocircuito, se generará una corriente y un calor muy grandes en el interior de la pila. El calor generado y la liberación excesiva de energía eléctrica no sólo causarán graves daños a la vida útil de la pila, sino que además, en el caso de las pilas de litio fabricadas con envoltura sellada, se generará una cierta presión en su interior, lo que provocará un aumento repentino de la presión interna de la pila, y como las propiedades químicas de los iones de litio son muy activas, la envoltura acabará por reventar y quemarse.

Premoniciones de explosión de baterías de litio

¿Cuáles son los signos de explosión de las baterías de litio?

Descubrir a tiempo los signos de explosión de una batería de litio puede hacernos ganar un tiempo precioso para escapar y manipularla. A continuación se enumeran algunos signos comunes:

  • Calentamiento de la batería: La temperatura de la batería sigue aumentando, superando los 65°C y sigue subiendo.
  • Deformación de la batería: El armazón de la pila o la célula individual muestra una expansión y deformación evidentes (entendiendo lo que es un batería hinchada).
  • Fuga de electrolitos: El electrolito de la batería se fuga al exterior a través de la junta o el empalme.
  • Olor irritante: La batería emite un olor irritante, que puede ser el gas producido por la descomposición del electrolito.
  • Corriente y tensión anormales: El sistema de control de la batería detecta fluctuaciones anormales de corriente, tensión o resistencia interna.

Contramedidas contra el incendio de baterías de litio

Cómo hacer frente a los incendios de pilas de litio

Utilizar correctamente los extintores

Primera opción para la extinción de incendios: El agua es la primera opción para la eliminación de emergencia de los incendios de baterías de litio, que puede reducir eficazmente la temperatura de la batería y evitar la propagación de la fuga térmica (explorar extinción de incendios en baterías de litio).

Con la ayuda de extintores de polvo seco: Los extintores de polvo seco pueden extinguir las llamas circundantes, pero no pueden evitar eficazmente el desbordamiento térmico de las baterías de litio.
Desenchufe la fuente de alimentación antes de regar: Si la batería de litio está enchufada a la corriente alterna y se incendia, asegúrese de desenchufar la fuente de alimentación antes de regar para evitar descargas eléctricas e incendios secundarios.

Evacuación segura

  • Mantén la calma: Si descubre que la batería de litio está ardiendo o ha explotado, mantenga la calma y juzgue rápidamente el incendio y el entorno circundante.
  • Evacuación oportuna: Evacuar inmediatamente a una zona segura y dar la alarma de incendios.
  • Evite inhalar humo: Cúbrase la boca y la nariz con una toalla húmeda para evitar la inhalación de humo tóxico.

Medidas para evitar la explosión de las baterías de litio

Cómo evitar las explosiones de las pilas de litio
  • Elija productos cualificados: Elija pilas de litio producidas por fabricantes habituales: Compre pilas de litio de marca y garantizadas.
  • Evite comprar productos no cualificados: Está estrictamente prohibido comprar vehículos eléctricos y accesorios no cualificados.
  • Utiliza el cargador correctamente: Utilice el cargador original: Utilice un cargador que coincida con las especificaciones de la batería.
  • Evitar la sobrecarga: Desenchufe el cargador a tiempo después de la carga completa para evitar la carga a largo plazo.
  • Evitar daños por fuerza externa: Evite apretar y pinchar: Durante el uso, evite daños graves o daños a la batería.
  • Evitar la exposición a altas temperaturas: Evite exponer la batería a ambientes con altas temperaturas, como en un coche bajo la luz directa del sol.
  • Almacenamiento seguro: Evitar ambientes húmedos: Almacenar en lugar seco y ventilado, lejos de ambientes húmedos.
  • Evitar las altas temperaturas: Evite almacenar la batería en ambientes con altas temperaturas.
  • Inspecciones periódicas: Compruebe el aspecto de la batería: Compruebe regularmente si la batería presenta condiciones anormales como deformaciones y fugas.
  • Compruebe el cargador: Compruebe si el cargador funciona correctamente y si el cable de conexión está envejecido.

Precauciones para un uso seguro de las bicicletas eléctricas

Para evitar riesgos de incendio y garantizar la seguridad de las personas y los bienes, los usuarios deben respetar estrictamente las siguientes normas cuando estacionen, carguen o modifiquen bicicletas eléctricas. Los siguientes comportamientos de alto riesgo están estrictamente prohibidos:

Ninguna modificación no autorizada

No modifique las baterías, el cableado eléctrico ni instale dispositivos adicionales como sistemas de audio o iluminación sin la debida autorización. Estas alteraciones pueden provocar fácilmente sobrecargas en los circuitos, cortocircuitos e incendios.

Prohibido aparcar ilegalmente

Las bicicletas eléctricas no deben aparcarse en el interior de viviendas, garajes subterráneos, sótanos o semisótanos que carezcan de las medidas adecuadas de separación, supervisión y protección contra incendios. El estacionamiento inadecuado aumenta el riesgo de accidentes graves por incendio.

Precauciones para un uso seguro de las bicicletas eléctricas

Sin carga por "cable volante

Está terminantemente prohibido cargar bicicletas eléctricas con métodos improvisados. Esto incluye pasar cables por ventanas o zonas públicas, instalar enchufes no autorizados o utilizar sistemas de carga que no cumplan la normativa. Estas prácticas entrañan graves riesgos eléctricos y de incendio.

Sin carga prolongada o desatendida

Evite cargar el vehículo durante periodos prolongados, especialmente durante la noche o sin supervisión. Si la batería o el cableado funcionan mal durante este tiempo, podría producirse un sobrecalentamiento, un incendio o incluso una explosión.

No cargar cerca de materiales inflamables

Cargue siempre las bicicletas eléctricas lejos de materiales inflamables o combustibles como estructuras de madera, espuma aislante, cajas de cartón, pintura y combustible. Una simple chispa o un fallo de la batería pueden provocar un incendio de grandes proporciones.

Prohibido cargar en zonas no autorizadas

Está terminantemente prohibido cargar bicicletas eléctricas en zonas públicas como vestíbulos de edificios, huecos de escaleras, pasillos de evacuación, espacios elevados o salidas de emergencia en lugares residenciales o concurridos. Además, no se deben extraer las baterías y llevarlas al interior para cargarlas, ya que esto también plantea graves riesgos de incendio.

Conclusión

La explosión de las baterías de litio es un problema de seguridad complejo en el que intervienen múltiples aspectos, como las características de la propia batería, el entorno de uso y la calidad de fabricación. Mejorar la concienciación pública sobre los riesgos de seguridad de las baterías de litio, adoptar medidas preventivas eficaces y dominar los métodos de respuesta correctos son la clave para reducir los accidentes con baterías de litio. Mediante los esfuerzos conjuntos de la supervisión gubernamental, la responsabilidad corporativa, la participación pública, etc., podemos minimizar los riesgos que conllevan las explosiones de las baterías de litio y proteger la vida y los bienes de las personas.
Foto de Chase Wu
Chase Wu
Chase es un experto del sector y analista independiente especializado en sistemas de intercambio de baterías de vehículos eléctricos de dos y tres ruedas. Su experiencia abarca la tecnología de baterías de iones de litio, la infraestructura inteligente de intercambio de baterías y las aplicaciones de movilidad eléctrica, con especial atención al despliegue en el mundo real, la dinámica del mercado y el desarrollo de la industria a largo plazo.
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