El tipo predominante de batería recargable en uso hoy día es la batería de litio. Éstas se encuentran en equipos portátiles eléctricos, vehículos eléctricos y grandes sistemas de almacenamiento de energía.

Incendios recientes en aviones, automóviles, edificios y parques de generación eléctrica han puesto en relieve la necesidad de mejores métodos de seguridad y mayor entendimiento sobre los métodos de protección contra incendios.

Un sistema de almacenamiento de energía en batería (SAEB) es un medio para almacenar electricidad para uso posterior. Un SAEB puede variar desde sistemas de tamaño residencial, hasta grandes conjuntos de uso comercial. Tal vez el uso más popular es el almacenamiento de exceso de producción de energía a partir de fuentes renovables, cómo en un parque eólico o una granja solar, la cual, durante los periodos de baja producción de energía, puede utilizar y poner en línea esta energía almacenada.

Los dos tipos más comunes de SAEB son los de baterías de plomo-ácido y baterías de iones de litio. Ambos cumplen esencialmente el mismo propósito. Sin embargo, aproximadamente el 90% de los sistemas utilizados hoy día son los de iones de litio, porque proporcionan una alta densidad de energía en un paquete pequeño y liviano y requieren poco mantenimiento. El mecanismo de la batería de iones de litio está inmerso en un electrolito conductor de iones. El electrolito es un disolvente líquido inflamable de baja viscosidad.

Las baterías de iones de litio juntas, en una carcasa o contenedor, se llaman ”celdas”. Un SAEB puede contener de docenas a miles de celdas para almacenar energía. Las celdas generalmente se empaquetan en módulos sostenidos en bastidores, y los bastidores normalmente se almacenan en estructuras, como puede ser un contenedor.

Factores de riesgo de incendio en las baterías de iones de litio

Cada vez que se comprime una gran cantidad de energía en un espacio reducido, existe el riesgo de que ésta se escape de manera incontrolada. Cuando esto sucede, el fuego es un resultado común y las explosiones son también posibles. Varios incidentes recientes en grandes instalaciones de SAEB demuestran la magnitud de este tipo de incendios, la dificultad de extinguirlos y el riesgo para los bomberos que responden al incendio.

En julio del 2021, en MooraBool, Victoria, Australia, ocurrió un incendio en un parque de baterías llamado “Victorian Big Battery”. Este parque estaba compuesto de 212 Megapacks (la manera como Tesla llama a sus contenedores de SAEB), que conjuntamente tenían una capacidad instalada de 300 MW. La investigación del incendio apuntó a una fuga de refrigerante líquido que causó arcos en las celdas de baterías, escape térmico (thermal runaway) y una reacción en cadena. El incendio duró 4 días. Los bomberos tuvieron problemas importantes durante el ataque del incendio y solo pudieron refrigerar los contenedores adyacentes no incendiados para que no creciera el incendio.

Pongámoslo en perspectiva: un incendio de un vehículo eléctrico con baterías de litio puede ser mucho más intenso que el de un vehículo de combustión y puede durar mucho más. El website de Tesla dice que un incendio de baterías puede durar 24 horas en extinguirse.

La causa de los incendios con baterías de litio

si bien se continúa investigando y aprendiendo sobre los incendios en las baterías de litio, sabemos que Estas son muy sensibles a las altas temperaturas y son inherentemente combustible. Aunque las baterías han sido diseñadas con varias medidas de seguridad los riesgos de incendio pueden ocurrir por defectos de manufactura, defectos en el diseño, como, por ejemplo, durante su uso compacto en un nuevo automóvil; uso inapropiado o anormal, como cuando estás cerca de una fuente de calor; cuando hay problemas con los cargadores que permiten sobre recarga, o cuando tienen componentes de baja calidad.

En un incendio de una celda de batería de litio ocurre…

Autor: Ing. Jaime Andrés Moncada, PE, PMSFPE

Fecha Publicación: Marzo de 2023

Fuente: Especificar, Año/Vol. 6, No. 31, Pág. 22-24.