Cómo la nueva tecnología podría hacer que las baterías sean más seguras

Tabla de contenido:

Cómo la nueva tecnología podría hacer que las baterías sean más seguras
Cómo la nueva tecnología podría hacer que las baterías sean más seguras
Anonim

Conclusiones clave

  • Un teléfono inteligente Samsung se incendió recientemente en un avión como recordatorio de que las baterías no siempre son seguras.
  • Los expertos dicen que el peligro de las baterías de los dispositivos está aumentando.
  • Una solución para la seguridad de las baterías es el uso de productos químicos más seguros.

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Las baterías de los teléfonos móviles se siguen incendiando, pero los investigadores están trabajando para encontrar una solución.

Un teléfono inteligente Samsung Galaxy A21 fue el último en aparecer en las noticias por estallar en llamas y obligar a un avión a aterrizar. Nadie resultó gravemente herido en el accidente del Aeropuerto Internacional de Seattle-Tacoma, pero los expertos dicen que el peligro de las baterías de los dispositivos está aumentando.

"Las baterías de iones de litio se están volviendo omnipresentes en la vida cotidiana en una variedad de aplicaciones a diferentes escalas, desde pequeños dispositivos electrónicos hasta vehículos eléctricos y grandes instalaciones de almacenamiento a escala de red", Gavin Harper, investigador de baterías en la Universidad de Birmingham, le dijo a Lifewire en una entrevista por correo electrónico. "Cualquier tecnología que almacene una enorme cantidad de energía en un medio denso tendrá problemas de seguridad intrínsecos si esa energía se libera de forma incontrolable".

Baterías en un avión

Como demostró el evento reciente en Seattle, a pesar de décadas de esfuerzos para mejorar la seguridad, las baterías aún pueden arder.

Parte del problema es que los accidentes de batería son un juego de números. Según los analistas de GSMA, 5270 millones de personas en el mundo tienen un dispositivo móvil. De eso, alrededor del 97% de los estadounidenses posee un teléfono móvil, según el Centro de Investigación Pew.

Si una batería de iones de litio se cortocircuita, lo que puede suceder cuando la celda de la batería de un automóvil se perfora o se expone al calor, puede producir una explosión de bola de fuego que se enciende a 1300 grados F en milisegundos. Tal suceso es casi imposible de sobrevivir, explicó Jack Kavanaugh, director ejecutivo de la empresa de tecnología de baterías Nanotech Energy, a Lifewire en una entrevista por correo electrónico.

Todos quieren un dispositivo que pueda durar todo el día con una carga.

Los fabricantes de la industria electrónica conocen desde hace mucho tiempo los riesgos potenciales de las fórmulas inflamables de las baterías de iones de litio, afirma Kavanaugh. Aún así, dijo, los incidentes de baterías de iones de litio en dispositivos de consumo no se informan en gran medida. En febrero de 2018, la Comisión de Seguridad de Productos de Consumo de EE. UU. informó de más de 25 000 incidentes de sobrecalentamiento e incendio de baterías que involucraron a más de 400 tipos de productos de consumo durante cinco años.

Y de 2012 a 2017, informó 49 retiros del mercado de baterías de alta densidad de energía en relación con más de 4 millones de dispositivos, incluidos teléfonos móviles, scooters, herramientas eléctricas y computadoras portátiles.

Apagando las llamas

"Todo el mundo quiere un dispositivo que pueda durar todo el día con una carga", dijo Micah Peterson, vicepresidente de Battery Market, a Lifewire en una entrevista por correo electrónico.

Agregó que las baterías de iones de litio se han convertido en el estándar para todos nuestros dispositivos debido a su densidad de potencia inigualable.

"Ninguna otra tecnología de batería se acerca a ofrecer la misma cantidad de energía en un factor de forma pequeño, pero esto tiene un costo", dijo Peterson. "Las baterías de iones de litio pueden ser extremadamente explosivas y, dado que contienen todos los combustibles y oxidantes necesarios para mantener un fuego incluso en el vacío, pueden ser muy difíciles de extinguir".

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Los fabricantes han minimizado las explosiones y los incendios con circuitos integrados que controlan el estado y la temperatura de la batería, dijo Peterson. Este circuito se denomina Sistema de gestión de batería, o BMS, y se encuentra en todos los dispositivos que contienen una batería de litio.

"Un BMS no puede salvar una batería de una explosión en todos los casos", dijo Peterson. "El problema muy publicitado hace unos años con los teléfonos Samsung Galaxy Note 7 fue un ejemplo de malas tolerancias de diseño y control de calidad deficiente que provocó incendios incluso con el BMS haciendo su trabajo."

Una solución para la seguridad de las baterías es el uso de productos químicos más seguros, sugirió Peterson. Agregó que las baterías de fosfato de hierro y litio (LFP) son un ejemplo de química económica de fabricar y mucho más seguras que las químicas NMC de iones de litio.

Cualquier tecnología que almacene una enorme cantidad de energía en un medio denso tendrá problemas de seguridad intrínsecos si esa energía se libera de manera incontrolable.

Investigadores y científicos están trabajando para mejorar las baterías de iones de litio existentes. Por ejemplo, Nanotech Energy ha desarrollado una batería patentada de grafeno y organolitos no inflamables que, según afirma, es superior en seguridad y supera a otras baterías de iones de litio líderes disponibles en el mercado.

Científicos de la Universidad de Deakin en Australia están desarrollando un prototipo de batería de metal de litio resistente a las llamas.

"La tecnología ha estado en desarrollo desde 2016, pero la universidad recibió fondos del gobierno para ayudar a desarrollarla aún más, y los resultados recientes son prometedores", dijo Kavanaugh."Aún así, parece que f altan años para la amplia comercialización de las baterías de metal de litio".

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