LOS PROBLEMAS DE SEGURIDAD DE LAS BATERÍAS PUEDEN RESOLVERSE CON UN DISEÑO Y UNA FABRICACIÓN ADECUADOS

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A principios de diciembre, LG Chem retiró del mercado varios productos de almacenamiento de energía solar residencial por motivos de seguridad contra incendios. Se ha informado de cinco incendios relacionados con estos sistemas de baterías, incluida una explosión en una instalación de almacenamiento de energía en Arizona que causó varios heridos.

Según el aviso de retirada, las celdas del interior de las baterías corren el riesgo de sobrecalentarse y provocar incendios. Esta retirada se produce tras varios incendios en productos solares de Tesla.

Cada vez son más los propietarios de viviendas que solicitan soluciones de respaldo de baterías como parte de sus instalaciones de energía solar. Con el aumento de la adopción de la energía solar, es probable que aumente la preocupación por los riesgos de incendio.

¿Están justificadas estas preocupaciones?

Eso depende de la solución de almacenamiento de baterías que se elija y de cómo se diseñe y fabrique esa solución. Algunos miembros del sector han echado la culpa a los instaladores, afirmando que el riesgo de incendio es prácticamente inexistente si la batería se instala de acuerdo con las especificaciones del fabricante.

Si bien es cierto que se recomienda un enfoque basado en las mejores prácticas de instalación, las unidades de almacenamiento de baterías solares pueden fabricarse de forma que prácticamente se elimine el riesgo de incendio, incluso si la batería está mal instalada.

Aunque el riesgo de incendio es muy bajo, póngase en la piel de un propietario que acaba de ver las imágenes de un incendio en una vivienda cuyo origen es la batería solar. La industria debe responder a este desafío con productos más seguros, no con garantías vacías.

Hay tres elementos básicos en la fabricación que afectan al riesgo de incendio: la química, el diseño de la batería y el propio proceso de fabricación.

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Al diseñar una batería, el fabricante elige la química ideal para una aplicación específica. Vamos a hablar de dos de las químicas más populares utilizadas para el almacenamiento de energía: el óxido de litio, manganeso y cobalto (NMC) y el fosfato de hierro y litio (LFP).

La química NMC es ideal para el almacenamiento de energía en la industria del automóvil. La mayoría de los fabricantes de automóviles utilizan la NMC por la densidad de energía de la batería y el mayor voltaje de las celdas.

La química del LFP es ideal para el almacenamiento de energía solar residencial. Mientras que las baterías de iones de litio pueden provocar un incendio o una explosión debido al sobrecalentamiento durante la carga, el fosfato de hierro y litio es muy tolerante a la sobrecarga y la descarga

Debido a la diferente química del cátodo en comparación con el NMC, la tolerancia al desbordamiento térmico se incrementa significativamente en más de 100 °F, dando lugar a importantes diferencias de seguridad entre las dos químicas. El NMC es significativamente más propenso a incendiarse en comparación con el fosfato de hierro. Del mismo modo, en condiciones normales de funcionamiento, el LFP mantendrá una temperatura interna más estable cuando esté en ciclo constante.

Además de la química, el diseño de la batería debe tener en cuenta el rendimiento y la seguridad. El aislamiento, la alta tensión y el desbordamiento térmico son tan importantes como las demás consideraciones estructurales.

El diseño del paquete de baterías debe tener suficiente redundancia incorporada y utilizar los componentes eléctricos adecuados. Esto garantizará que el sistema funcione correctamente y pueda adaptarse a patrones de consumo de energía fluctuantes.

Además, un sistema de gestión de la batería que controle la temperatura, el voltaje y la potencia de entrada/salida es importante para sincronizar el rendimiento de todo el sistema y eliminar el riesgo de incendio..

El material térmico adecuado hace posible que una unidad de almacenamiento de baterías solares maneje más corriente y mayor voltaje sin crear un riesgo de incendio. Un material altamente conductor del calor, como el aluminio, que transfiere el calor de cinco a seis veces mejor que otros materiales, permite controlar mejor la temperatura interna del paquete de baterías.

Por último, debe haber un proceso de fabricación y un entorno muy controlados. Si no se utilizan los ingredientes adecuados, se añaden en el orden correcto y se combinan de la manera adecuada, se arruinará todo el plato. Los procesos altamente automatizados y la trazabilidad al 100% son cruciales en la planta de fabricación. Cada paso del proceso de fabricación debe ser preciso, consistente y con control de calidad para garantizar la seguridad de cada batería solar.

A medida que las familias dan prioridad al consumo de energía respetuosa con el clima y recurren cada vez más al almacenamiento de baterías solares como fuente de energía de reserva, es probable que aumente la preocupación por la seguridad contra incendios. Tanto los instaladores como los propietarios de viviendas deben investigar sus opciones de baterías y comprender qué factores contribuyen al riesgo de incendio. Al mismo tiempo, la industria puede tomar medidas para diseñar y fabricar unidades de baterías que generen confianza en el almacenamiento de energía solar.

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