Hace unas semanas la batería de un patinete eléctrico explotó en la Línea 2 del Metro de Madrid causando un gran sobresalto entre los pasajeros y la interrupción de la circulación durante varias horas. Por suerte, no hubo heridos, aunque el último vagón quedó destrozado.

Este hecho llamó mucho la atención, pero la realidad es que este tipo de accidente ocurre de manera muy esporádica y de forma aislada. Aunque las baterías de los patinetes no son exactamente iguales que las de los vehículos eléctricos, para dar más seguridad a la población, NCPOWER, fabricante español de baterías de litio Sostenibles con Tecnología Innovadora y Personalizada, quiere explicar los aspectos clave para garantizar la seguridad de las baterías de iones de litio y que ellos llevan a cabo de manera estricta y bajo un control riguroso que va desde la fase de diseño hasta la producción final.

Debemos de tener en cuenta cuáles son los principales factores que pueden desencadenar una fuga térmica y por tanto una posible explosión: Factores ambientales, Factores mecánicos, Sobrecarga eléctrica, Sobre-descarga eléctrica, Cortocircuito externo e interno, Diseño y fabricación propio de la batería y el Envejecimiento de la batería.

Los electrolitos de las baterías y la carga: cómo evitar una fuga térmica

El electrolito es una parte crucial de la batería de iones de litio, ya que actúa como catalizador para conducir la electricidad. Los electrolitos de las baterías de iones de litio pueden ser inflamables y reaccionar violentamente si se exponen a altas temperaturas o un cortocircuito, lo que puede ocasionar una fuga térmica. Por lo tanto, hay que evitar que se sobrecalienten.

La carga de las baterías también conlleva riesgos específicos que deben ser considerados y que marcan la diferencia entre el uso de baterías tradicionales, de plomo ácido, o de litio. A diferencia de las baterías de plomo ácido, que requieren un mantenimiento de carga periódico, las baterías de litio no necesitan carga de oportunidad y pueden permanecer dentro del equipo durante la carga. Cuando se cargan incorrectamente, las baterías de plomo ácido pueden generar gases de hidrógeno y oxígeno, lo que requiere una estación de carga adecuadamente ventilada. En caso contrario, podrían producirse sobrecargas o situaciones que puedan desencadenar una fuga térmica. Las baterías de litio tienen una enorme ventaja en este sentido, ya que mantener la batería dentro del equipo hace que el proceso de carga sea más seguro y eficiente.

Pero, ¿qué es una fuga térmica?

Una fuga térmica es una reacción en cadena de aumento de temperatura que ocurre en una batería sobrecalentada, lo que puede ser peligroso. Las baterías de toda clase pueden ser susceptibles a la fuga térmica si se exponen a temperaturas extremas o si sufren un daño físico o eléctrico. La fuga térmica en las baterías de litio puede llevar a una reacción exotérmica descontrolada, generando más calor y liberando gases inflamables. Si no se controla adecuadamente, esto puede resultar en una combustión y una posible explosión. Es por eso que contar con un buen Sistema de Gestión de Batería (BMS) es fundamental para monitorear y prevenir situaciones que puedan desembocar en una fuga térmica.

Para mejorar la seguridad de las baterías, el fabricante NCPOWER expone algunos de los sistemas adoptados en sus baterías.

La Química. En NCPOWER fabricamos exclusivamente con la química LifePo4 por ser la química más segura y estable del mercado. Además, su rendimiento energético es excelente.

Control de la temperatura. Las baterías NCPOWER están equipadas con sistemas de calefacción y refrigeración que mejoran los rendimientos y garantizan un funcionamiento correcto en temperaturas extremas.

El Battery Manager System (BMS). Aquí destacamos la importancia de disponer de un buen Sistema de Gestión de Batería (BMS) para prevenir riesgos. El BMS es una parte esencial de las baterías de iones de litio y actúa como el "cerebro" de la batería ya que es el encargado de monitorizar toda la seguridad de la misma.

Este tipo de sistema supervisa y controla el estado de cada celda de la batería, equilibra la carga y descarga, y evita situaciones peligrosas, como la sobrecarga o la descarga profunda.

El BMS también es capaz de desconectar la batería en caso de sobrecalentamiento o de detectar condiciones anormales, evitando así la propagación de una fuga térmica y reduciendo los riesgos para la seguridad. La presencia de un BMS de alta calidad y bien diseñado es esencial para garantizar el rendimiento óptimo y la seguridad de las baterías de iones de litio.

Así, el BMS ofrece información detallada de las baterías; permite el adecuado monitoreo de las baterías a lo largo de su vida útil y ofrece la posibilidad de optimizar aspectos clave como: Densidad de energía, Tasa de carga/descarga (c-rate), Capacidad de ciclado, Temperatura y Geometría, etc.

NCPOWER System. La tecnología NCPOWER System cuenta con un sistema de monitorización remota que informa en tiempo real de un mal funcionamiento y permite determinar el estado de cada batería de litio en todo momento. Nuestro software controla y analiza diariamente los datos recibidos de la batería y envía señales en caso de alerta, anomalía o abuso. Todo esto permite eliminar cualquier mal funcionamiento y poder intervenir a tiempo para prevenir fallos antes de que se produzcan o sean percibidos por el usuario.

Más allá de los controles de producción y seguridad llevados a cabo internamente, sometemos a nuestras baterías a controles de calidad y seguridad externos que otorgan la certificación de seguridad correspondiente. Tal es el caso de la reciente homologación ECE R100.2 concedida por el Automotive Technical Service (ATS) de San Marino.

Certificaciones de seguridad

Otro aspecto esencial para garantizar la seguridad es obtener certificaciones de seguridad, como la certificación R100.2. Las baterías que cuentan con dicha certificación han sido sometidas a rigurosas pruebas de seguridad y cumplen con los estándares europeos necesarios para circular de manera segura en carreteras.

Las baterías de NCPOWER cuentan con Sistema de Gestión de Baterías y cumplen con la Certificación R100.2 y, por tanto, han sido probadas para condiciones de mal manejo o daño simuladas. En concreto, fueron sometidas a pruebas de vibraciones, aceleración, trituración, estrés térmico, resistencia al fuego, cortocircuito y seguridad interna, entre otras.