Cada teléfono celular (así como una computadora portátil y casi todo con una batería recargable) usa LiIon / LiPo (esencialmente equivalente para los propósitos de esta discusión). Y tiene razón: en términos de incidencias reales, el ión de litio y el polímero de litio son la química de batería más segura para un uso amplio, sin excepción.
Y la única razón por la que esta química omnipresente no lo ha asesinado a usted ni a su familia varias veces es porque estas células no se cargan sin supervisión. Es posible que no asista personalmente, pero cada una de esas baterías de iones de litio tiene una cantidad significativa de protección y circuitos de monitoreo que están integrados permanentemente en el paquete. Actúa como el portero. Monitorea cada celda en una batería.
- Desconecta los terminales de salida y evita que se sobrecarguen.
- Desconecta la salida si se descargan a una corriente demasiado alta.
- Desconecta la salida si está CARGADA a una corriente demasiado alta.
- Si alguna de las celdas falla, la salida se desconecta.
- Si alguna celda se calienta demasiado, desconecta la salida.
- Si alguna de las celdas se descarga en exceso, desconecta la salida (y permanentemente; si olvida cargar una batería de iones de litio durante demasiado tiempo, descubrirá que ya no se cargará. Se destruye efectivamente y la protección el circuito no le permitirá cargar las celdas).
De hecho, cada batería de teléfono, batería de computadora portátil, * cualquier batería que sea una química de litio recargable es la más estrechamente monitoreada, analizada y administrada activamente, el opuesto diametral de 'desatendido' como uno puede obtener por una batería.
Y la razón por la que se hacen tantos problemas adicionales es porque las baterías de iones de litio son realmente tan peligrosas . Ellos necesitan circuitos de protección para estar seguro, y no son ni remotamente segura sin ella. Otras químicas, como NiMH o NiCad, se pueden usar de forma relativamente segura como células desnudas, sin ningún tipo de monitoreo. Si se calientan demasiado, pueden desahogarse (lo que me ha sucedido personalmente), y puede ser bastante sorprendente, pero no va a quemar su casa ni a prolongar su estadía en una unidad de quemados. Las baterías de iones de litio harán ambas cosas, y ese es prácticamente el único resultado. Irónicamente, las baterías de iones de litio se han convertido en la batería más segura al ser la química de batería más peligrosa.
Tal vez se pregunte qué los hace realmente tan peligrosos.
Otras químicas de la batería, como el ácido de plomo o NiMH o NiCad, no se presurizan a temperatura ambiente, aunque el calor genera cierta presión interna. También tienen electrolitos acuosos, no inflamables. Almacenan energía en forma de una reacción de oxidación / reducción relativamente lenta, una cuya tasa de liberación de energía es demasiado baja para, por ejemplo, hacer que expulsen chorros de llamas de 6 pies. O cualquier llama, de verdad.
Las baterías de iones de litio son fundamentalmente diferentes. Almacenan energía como un resorte. Eso no es una metáfora. Bueno, como dos manantiales. Los iones de litio se fuerzan entre los átomos de material anódico unido covalentemente, separándolos y 'estirando' los enlaces, almacenando energía. Este proceso se llama intercalación . Tras la descarga, los iones de litio salen del ánodo y entran al cátodo. Esto es muy electromecánico, y tanto el ánodo como el cátodo experimentan una tensión mecánica significativa debido a esto.
De hecho, tanto el ánodo como el cátodo aumentan o disminuyen alternativamente el volumen físico dependiendo del estado de carga de la batería. Sin embargo, este cambio en el volumen es desigual, por lo que una batería de iones de litio completamente cargada ejerce en realidad cantidades no triviales de presión sobre su contenedor u otras partes de sí misma. Las baterías de iones de litio generalmente están bajo mucha presión interna, a diferencia de otras químicas.
El otro problema es que su electrolito es un solvente volátil y extremadamente inflamable que arderá de manera bastante vigorosa y fácil.
La química compleja de las células de iones de litio ni siquiera se comprende completamente, y hay algunas químicas diferentes con diferentes niveles de reactividad y peligro inherente, pero las que tienen una alta densidad de energía pueden sufrir fugas térmicas. Básicamente, si se calientan demasiado, los iones de litio comenzarán a reaccionar con el oxígeno almacenado como óxidos metálicos en el cátodo y liberarán aún más calor, lo que acelera aún más la reacción.
Lo que inevitablemente resulta es una batería que se auto-enciende, rocía su electrolito solvente altamente inflamable fuera de sí mismo, y también lo enciende rápidamente, ahora que hay un nuevo suministro de oxígeno disponible. Eso es solo fuego adicional, sin embargo, todavía hay una tonelada de fuego del metal de litio que se oxida con la amplia reserva de oxígeno en el interior.
Si se calientan demasiado, eso sucede. Si están sobrecargados, se vuelven inestables y el choque mecánico puede hacerlos explotar como una granada. Si se descargan en exceso, parte del metal en el cátodo experimenta una reacción química irreversible y formará derivaciones metálicas. Estas derivaciones serán invisibles, hasta que la carga expanda parte de la batería lo suficiente como para que la membrana de separación sea perforada por una de estas derivaciones, creando un cortocircuito que, por supuesto, provocará un incendio, etc. El modo de falla de iones de litio que conocemos y amor.
Entonces, para ser claros, no solo la sobrecarga es peligrosa, sino que también se descarga en exceso, y la batería esperará hasta que haya bombeado una tonelada de energía nuevamente antes de fallar espectacularmente, y sin ninguna advertencia o signos medibles .
Eso cubre las baterías de consumo. Sin embargo, todos estos circuitos de protección son menos capaces de mitigar el peligro de aplicaciones de alto drenaje. El alto drenaje genera no poca cantidad de calor (lo cual es malo) y, lo que es más preocupante, causa enormes cantidades de tensión mecánica en el ánodo y el cátodo. Las fisuras pueden formarse y ensancharse, lo que lleva a la inestabilidad si no tiene suerte, o simplemente a una vida útil más corta si no es demasiado grave. Esta es la razón por la que ve a los LiPos clasificados en 'C', o qué tan rápido se pueden descargar de forma segura. Por favor, tome en serio esas clasificaciones y reduzca su valor, tanto por seguridad como porque muchos fabricantes simplemente mienten sobre la clasificación C de sus baterías.
Incluso con todo eso, a veces un RC Lipo simplemente estallará en llamas sin ninguna razón. Es absolutamente necesario prestar atención a las advertencias para no cargarlas nunca desatendidas, y todo lo demás. Debe comprar una bolsa de seguridad para cargarlos porque podría evitar que su casa se queme (posiblemente con usted o sus seres queridos adentro). Incluso si el riesgo es muy bajo, el daño que puede causar es enorme, y las medidas necesarias para mitigar la mayor parte de ese potencial de daño son triviales.
No ignore todo lo que le dicen, todo es perfecto. Proviene de personas que han aprendido a respetar a LiPos por lo que son, y usted también debería hacerlo. Lo que definitivamente desea evitar es que esta lección le sea enseñada por una batería de iones de litio, en lugar de sus pares en línea y fuera de línea. El último puede llamarte en un foro, pero el primero literalmente te llamará .
¡Veamos algunos videos de cosas explotando!
Déjame ir un poco más sobre cómo fallan. He discutido el mecanismo, pero ¿qué sucede realmente? Las baterías de iones de litio realmente solo tienen un modo de falla, que es una especie de explosión y luego dispara una cantidad asombrosamente enorme de fuego en un chorro gigante de llamas durante varios segundos, y luego continúa las actividades generales relacionadas con la combustión durante un poco después de eso. Este es un incendio químico, por lo que no puede extinguirlo (las baterías de iones de litio aún dispararán enormes chorros de fuego incluso en el vacío del espacio. El oxidante está contenido dentro, no necesita aire ni oxígeno para quemar). Ah, y arrojar agua sobre litio no hace nada bueno , al menos en términos de reducción de fuego.
Aquí hay una lista de "grandes éxitos" de algunos buenos ejemplos de fracaso. Tenga en cuenta que esto a veces sucede en casos de RC de alto drenaje, incluso con las medidas de seguridad adecuadas. Comparar aplicaciones de alto consumo con las corrientes mucho más seguras y bajas de los teléfonos no es en absoluto válido. Cientos de amperios, unos pocos cientos de miliamperios.
Falla del avión RC.
El cuchillo apuñala la batería del tamaño de un teléfono inteligente.
El LiPo sobrecargado explota espontáneamente.
La batería del portátil en una fuga térmica se presiona ligeramente, lo que hace que explote.
