Incendios en Baterías de Ion de Litio ¿Qué los Causa y Cómo Prevenirlos?

Se prevé que el tamaño del mercado mundial de baterías de ion de litio crecerá de 41,100 millones de dólares en 2021 a 116.600 millones de dólares en 2030. Así mismo se espera un crecimiento a una tasa media anual del 12,3% del 2021 al 2030.

En los últimos años, el uso de baterías de ion de litio ha experimentado un crecimiento significativo en diversos sectores industriales, desde dispositivos electrónicos portátiles hasta vehículos eléctricos. Sin embargo, este aumento también ha generado preocupación por los riesgos de seguridad involucrados en su uso, especialmente en incendios y explosiones asociadas a las baterías de ion de litio.

Todo personal responsable de la prevención y seguridad debe examinar los riesgos involucrados en el empleo de artefactos con potencial destructivo y presentar soluciones efectivas que anticipen los riesgos directos e indirectos. En este artículo explicaremos los principales motivos por los cuales las baterías fallan y cuáles son algunas de las soluciones más efectivas para el control de este riesgo.

DESAFÍOS Y RIESGOS DE INCENDIOS EN BATERÍAS DE ION DE LITIO

Las baterías de ion de litio son conocidas por su alta densidad de energía y su importante capacidad para almacenar grandes cantidades de energía en un espacio compacto. Aunque esto ha impulsado su popularidad, también ha llevado a desafíos significativos de seguridad. Algunos de los principales desafíos y riesgos asociados con el uso creciente de baterías de ion de litio incluyen:

1. Cortocircuitos y Sobrecalentamiento:

Los cortocircuitos internos en las baterías de ion de litio pueden provocar un rápido aumento de la temperatura, lo que a su vez puede conducir a un sobrecalentamiento o un fenómeno conocido como “thermal runaway”. Esto desencadena una reacción en cadena, liberando calor y gases inflamables, lo que aumenta el riesgo de incendio y explosión.

2. Daño Mecánico:

Golpes, caídas o daños físicos en las baterías pueden comprometer su integridad y causar fugas internas, lo que puede desencadenar en reacciones químicas peligrosas y posibles incendios.

3. Carga y Descarga Incorrectas:

Una carga o descarga inadecuada de las baterías de ion de litio puede provocar acumulación de gas y calor, aumentando el riesgo de incendio.

4. Contaminación y Defectos de Fabricación:

Contaminantes en el interior de las baterías o defectos de fabricación pueden debilitar sus componentes y aumentar el potencial de incendios.

5. Ignición Externa:

Un incendio externo cercano puede propagarse a las baterías de ion de litio, lo que resulta en un incendio aún más grave.

AEROSOL CONDENSADO | FIREPRO – REINVENTANDO LA EXTINCIÓN DE INCENDIOS

El Aerosol Condensado bajo norma NFPA 2010 es una tecnología desarrollada para la supresión de fuegos clase A, B, C y especialmente efectiva para fuegos de baterías de ion de litio. Sistema prediseñado de instalación fija y no presurizado su activación es eléctrica y/o mecánica y utiliza como medio extintor la última generación del compuesto sólido patentado FPC (sales naturales de potasio).

Este sistema de extinción puede ser asociado a diversos métodos de detección (calor, humo, CO, flama, aspiración, etc…) manteniéndose en stand-by, en estado sólido hasta que se presente un evento y se active. La vida útil de este agente extintor es de 15 años de acuerdo con UL. Una vez que el sistema es activado, el compuesto sólido FPC será transformado mediante una reacción exotérmica a un aerosol condensado que funcionará como un potente y efectivo agente extintor.

El Aerosol se propaga y se distribuye de manera uniforme por el recinto protegido gracias al momento generado durante el proceso de transformación. A diferencia de otros agentes gaseosos, el efecto de inundación total se alcanza sin necesidad de aumentar la presión en el área protegida. La extinción de incendios se consigue mediante la interrupción de las reacciones químicas en cadena que se producen en la llama y no por el agotamiento del oxígeno y/o por enfriamiento como sugiera el triángulo del fuego.

FirePro no es tóxico y no contiene sustancias fluoradas, cuenta con certificación UL e incluido por la EPA (Environmental Protection Agency) dentro la lista de tecnologías / sustancias permitidas para lugares ocupados normalmente.

¿Cómo suprime FirePro el fuego ocasionado por baterías de iones de Litio?

El Aerosol Condensado de FirePro neutraliza los productos derivados de la descomposición del electrolito como el Fluoruro de Hidrógeno (HF), formando productos estables como Fluoruro de Potasio (KF) y Bifluoruro de Potasio (KHF2). Esta acción neutralizadora evita la formación de gases altamente inflamables como el hidrógeno (H2), lo que finalmente permite que la temperatura en el gabinete o el contenedor caiga por debajo del umbral necesario para que se mantenga la fuga térmica.

Además de su alta efectividad, FirePro es un sistema NO Presurizado lo que se traduce en un importante ahorro en espacio debido a la no necesidad de almacenar balones / botellones de agentes gaseosos, tuberías y toberas. Tampoco requiere de pruebas hidrostáticas y/o recargas. Sistemas de fácil y rápida instalación, ideal para áreas cerradas, como salas de baterías, compartimentos de motor para vehículos eléctricos y otras ubicaciones con dificultad de espacio y/o libre acceso.

Su diseño compacto y capacidad de respuesta rápida hacen que el Aerosol Condensado sea una opción confiable para la detección y extinción temprana de fuegos en ambientes energizados o con riesgo de FirePro es una de las empresas que más recursos dedica a la investigación y desarrollo. Su programa de I+D le ha tomado especial atención a la problemática relacionada a los incendios de baterías de iones de litio. Por tal motivo desde el año 2016 FirePro incluye exhaustivas pruebas en distintos países como Holanda, Italia, Corea del Sur y Hungría, llevadas a cabo en colaboración con fabricantes de baterías, laboratorios acreditados y organismos de certificación ampliamente reconocidos.

AGENTE ENCAPSULADOR F500 – EL FUTURO DE LA EXTINCIÓN DE INCENDIOS.

La tecnología encapsuladora del F-500 bajo NFPA 18A se basa en un aditivo concentrado que es aplicado a sistemas de extinción para agua, combinando en un único producto las propiedades de un agente humectante (reduce la tensión superficial) y la exclusiva tecnología encapsuladora por MISCELAS, dando como resultado una alta eficiencia y rapidez en el control de incendios y de materiales peligrosos.

La rapidez con la que el F500 extingue el fuego es el resultado de su acción simultánea sobre tres de los cuatro elementos que componen el fuego: fuente de calor, combustible y reacción en cadena, mientras que otros agentes extintores actúan en uno o dos elementos del fuego.

El F500 es un agente ambientalmente seguro, no es tóxico (libre de fluoruros), no es corrosivo y es 100% biodegradable. Fabricado por HCT (Hazard Control Technologies -Fayetteville-Georgia- USA), F500 cuenta con las aprobaciones UL (Underwriters Laboratories) de USA y Canadá; es además un producto listado de la EPA (Environmental Policy Agency) de USA.

El Agente Encapsulador F500 se mezcla con agua a proporción de 1% para fuegos clase A y a 3% para fuegos Clase B, C, D, K y baterías de ion de litio. Se utiliza mediante equipos de respuesta rápida, red de monitores y/o red contra incendios.

El F500 es capaz de encapsular los electrolitos corrosivos inflamables y reducir rápidamente el calor de forma tridimensional, deteniendo la propagación de la ignición de célula a célula, esto tendrá como resultado el inmediato alto a la propagación de la fuga térmica. Estas mismas características permiten que el F500 proporcione una resistencia a la combustión estable y a largo plazo, evitando la reignición.

Rápido enfriamiento y Encapsulamiento de gases tóxicos.

El F500 encapsula el gas HF tóxico emitido por la combustión de baterías de iones de litio en altas concentraciones. Se ha demostrado que encapsula los gases explosivos emitidos por la combustión de baterías de iones de litio, como el hidrógeno (H2), el metano (CH4) y el etileno (C2H4). Esto es especialmente importante a la hora de mitigar los riesgos de las baterías de iones de litio en entornos cerrados, como edificaciones a gran altura, centros de datos, cabinas de aviones, sistemas de almacenamiento de energía, etc.

El empleo de esta tecnología se traduce en menos tiempo de exposición, menos escorrentía y menos riesgo para el personal y los bienes.

F500 cuenta con el respaldo de más de una década de pruebas realizadas por terceros, incluidas pruebas realizadas por el Instituto KIWA, especialista mundial en pruebas, inspección y certificación en los Países Bajos, el Instituto Fraunhofer y TU Clausthal en Alemania. Las pruebas supervisadas por HCT Europe llegan a una conclusión: F-500 EA es el único agente del mercado que ha demostrado detener el desbordamiento térmico en seco, extinguiendo de forma segura los incendios de baterías de iones de litio y reduciendo en gran medida el riesgo de reignición.

Socios en pruebas y ensayos:

El F500 se encuentra presente en la protección de activos para empresas internacionales como Bosch, DEKRA, Formula 1, General Motors, Tesla, Jaguar, entre otros.

En conclusión, el evidente crecimiento en el uso de baterías de ion de litio obliga a abordar los desafíos de seguridad con mayor atención. Las tecnologías de mitigación de incendios, como el Aerosol Condensado FirePro o el Agente Encapsulador F500 representan soluciones efectivas para reducir los riesgos y proteger la propiedad, sin embargo, ninguna tecnología será suficiente si no existe personal capacitado y sensibilizado en los riesgos existentes.

Para más información sobre estas tecnologías ponerse en contacto con la empresa DEAL Representaciones SAC al correo info@deal-rep.com