1. Causas de los incendios de pilas de litio
Los incendios de baterías de litio pueden atribuirse principalmente a un fenómeno conocido como fuga térmica. En este complejo proceso influyen tres factores cruciales: cortocircuitos externos, cortocircuitos internos y exposición a altas temperaturas.
2.Análisis de los tres factores
Cortocircuito externo: Aunque las baterías de litio suelen estar diseñadas con mecanismos de seguridad como fusibles y sistemas de gestión de baterías (BMS) para soportar picos de corriente elevados a corto plazo y mitigar los cortocircuitos externos, sigue existiendo un riesgo bajo pero existente de daños debidos a un cortocircuito externo. La probabilidad de que esto ocurra es relativamente baja, pero sigue siendo una preocupación potencial.
Cortocircuito interno: Los cortocircuitos internos son el resultado de diversos factores, como un manejo incorrecto, el abuso de la batería o sucesos perjudiciales dentro de la batería. Por ejemplo, pueden formarse dendritas por sobrecarga, sobredescarga, impurezas o polvo durante el proceso de producción de la batería. Con el tiempo, estas dendritas pueden perforar el separador de la batería y provocar microcortocircuitos. El desbordamiento térmico es una consecuencia de la energía eléctrica liberada durante este proceso, que provoca una importante producción de calor e inicia reacciones químicas.
Altas temperaturas externas: Las altas temperaturas pueden desencadenar reacciones de descomposición dentro de las baterías de litio debido a su estructura interna. Los electrolitos de la batería reaccionan con los electrodos positivo y negativo, y si los separadores de la batería se funden y descomponen, varias reacciones pueden liberar un calor considerable. Los efectos acumulativos de estas reacciones pueden provocar un cortocircuito interno, aumentando aún más la producción de calor. Esto puede provocar la rotura de la membrana antideflagrante de la célula de la batería, la liberación de electrolitos y la posibilidad de combustión e incendios.
3. Litio ternario y fosfato de hierro y litio: seguridad a altas temperaturas
Litio ternario: Las baterías ternarias de litio presentan una densidad de energía impresionante y suelen elegirse para aplicaciones que requieren una gran potencia y un uso prolongado. Sin embargo, estas baterías se vuelven problemáticas a temperaturas superiores a 180 grados Celsius. A estas elevadas temperaturas, el electrodo positivo ternario empieza a descomponerse y a liberar una cantidad sustancial de oxígeno. Esto provoca una reacción de oxidación con el disolvente, lo que hace que la carcasa de la pila se hinche, libere calor y emita humo. Una vez iniciada esta reacción en cadena, resulta difícil sofocar el incendio. Incluso si se emplea un extintor, la batería puede seguir experimentando un desbordamiento térmico hasta que se agote su energía.
Fosfato de hierro y litio: Las baterías de litio hierro fosfato, en cambio, son famosas por su excepcional estabilidad térmica. No se descomponen fácilmente, ni siquiera a altas temperaturas o durante una sobrecarga. Por lo general, el electrodo positivo de estas baterías sólo se descompone cuando se expone a temperaturas muy altas (alrededor de 700-800 grados centígrados). Y lo que es más importante, no liberan cantidades significativas de oxígeno ni siquiera en condiciones de calor tan extremo. Por consiguiente, las baterías de litio hierro fosfato son menos propensas a las combustiones violentas y ofrecen una mayor seguridad.
Mientras que las baterías ternarias de litio suelen utilizarse en aplicaciones en las que son esenciales una alta densidad de energía y una potencia duradera, las baterías de litio hierro fosfato son las preferidas en situaciones en las que la estabilidad y la seguridad son primordiales. Por ejemplo, los vehículos recreativos se benefician de las características de seguridad de las baterías de litio hierro fosfato.
4.Extinción de incendios provocados por pilas de litio
Además de conocer las causas de los incendios de baterías de litio, es fundamental saber cómo extinguirlos. Utilizar únicamente extintores de polvo seco puede no ser suficiente porque estos incendios arden desde dentro hacia fuera. Aunque pueden hacer frente a incendios superficiales, la temperatura interna de la batería sigue siendo altamente combustible y puede reavivarse rápidamente.
El agua es una solución eficaz para extinguir estos incendios debido a sus propiedades de permeabilidad y refrigeración. Para hacer frente a los incendios internos, es esencial enjuagar rápidamente la batería con un volumen considerable de agua y seguir enjuagándola para disipar el calor y evitar que vuelva a encenderse. El agua es muy eficaz en este sentido.
Además, cabe señalar que la arena también puede emplearse para extinguir incendios de baterías de litio y aislar el oxígeno.
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