Almacenamiento de baterías eficiente y seguro

El futuro es eléctrico. Debido a la necesaria reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero entre un 80% y un 95% en comparación con 1990, debe llevarse a cabo una "revolución del transporte y la energía" fundamental. Además, deben implementarse otras medidas adicionales para reducir las emisiones de CO2, como evitar el tráfico y optimizar las rutas de transporte. Asimismo, los vehículos e incluso los aviones funcionan cada vez más con motores eléctricos, propulsores híbridos o pilas de combustible. 

Según la „coalición de los semáforos“, hasta 2030 debería haber al menos 15 millones de coches eléctricos en las carreteras alemanas. Queda por ver si esto es realista. Lo que está claro, sin embargo, es que se necesitarán enormes cantidades de baterías. 

La cada vez mayor necesidad de almacenar la energía excedentaria en baterías, en el futuro será imprescindible contar, además de las clásicas baterías de iones de litio, con otros tipos de baterías, como baterías de litio-azufre, baterías de iones de sodio, baterías de estado sólido, baterías de grafeno y baterías de aire. 

El aspecto de la seguridad es particularmente importante al almacenar y transportar estas baterías. La inflamabilidad de las baterías es alta, dependiendo de los productos químicos y materiales utilizados. Es particularmente importante evitar posibles peligros como fugas, sobrecalentamiento y cortocircuitos.

Según el profesor Reinhard Ries de WISAG Sicherheit & Service Holding, las baterías de iones de litio con más de 60 voltios son especialmente peligrosas. Los incendios que involucran este tipo de baterías pueden ser extremadamente explosivos a pesar de las medidas de protección tomadas por el fabricante. Los incendios que son muy difíciles de extinguir pueden provocar cortes prolongados de autopistas o carreteras. En la mayoría de los casos, el agua utilizada para la extinción queda muy contaminada con productos químicos como metales pesados y ácidos corrosivos y debe bombearse. Los extintores de polvo no son adecuados para extinguir el fuego y los extintores de espuma sólo lo son de forma muy limitada. 

En general, se debe utilizar mucha agua para extinguir el fuego. Un problema es que incluso el incendio de un vehículo pequeño a veces requiere más agua de la que puede contener un camión de bomberos. Las baterías han de tener lacapacidad de poder enfriarse para que ya no entren en ignición solas.

Otras baterías de litio, como las de litio y azufre, presentan menos riesgo de incendio, y es igualmente relativamente bajo este riesgo para las baterías de iones de sodio y las baterías de estado sólido. Actualmente, las baterías de iones de litio se utilizan principalmente en vehículos eléctricos. Se han consolidado como la tecnología de baterías dominante para la electromovilidad debido a su buen rendimiento, alta densidad energética y buena recargabilidad. Sin embargo, esto podría cambiar con otras soluciones de baterías futuras.
 

Las mercancías peligrosas se clasifican en clases de mercancías peligrosas durante el transporte de acuerdo con las Naciones Unidas. La clase de mercancías peligrosas 9 incluye sustancias y mercancías que pueden ser peligrosas durante el transporte pero que no pueden clasificarse en ninguna de las otras clases de mercancías peligrosas. Esto incluye las baterías de litio, en particular las baterías de metal litio y las baterías de iones de litio. 

El Reglamento alemán sobre mercancías peligrosas, en concreto el "Reglamento sobre mercancías peligrosas para la circulación por carretera, ferrocarril y navegación interior" (GGVSEB) y el "Reglamento sobre mercancías peligrosas para el transporte aéreo" (GGBefG), se basan en las clases internacionales de mercancías peligrosas de las Naciones Unidas. La Ley de seguridad y salud en el trabajo (ArbSchG) contiene disposiciones sobre salud y seguridad en el lugar de trabajo. Esto puede afectar al almacenamiento y manipulación de baterías en entornos industriales para proteger a los trabajadores de los posibles peligros.

El 17 de agosto entró en vigor el nuevo Reglamento de Baterías de la UE (BATT2, 3), que sustituye a la antigua Directiva 2006/66/CE sobre pilas y acumuladores y pilas y acumuladores usados. Forma parte del Pacto Verde Europeo y tiene como objetivo mejorar la economía circular, la utilización y la eficiencia de los recursos, así como el ciclo de vida de las baterías recargables en términos de neutralidad climática y protección del medio ambiente. El objetivo particular del reglamento es revisar la gestión de residuos de baterías y tomar medidas para proteger el medio ambiente y la salud humana. Esto debe lograrse, entre otras cosas, evitando o minimizando los efectos adversos de la generación y gestión de residuos.

Además, las compañías de seguros de edificios han definido una serie de requisitos para el almacenamiento de baterías.
 

La Asociación Alemana de Seguros (GDV e. V.) ha publicado el folleto VdS 3103 para la prevención de pérdidas en el suministro de baterías de litio en áreas de producción y almacenamiento. VdS 3103 refleja los principales hallazgos de las pruebas de incendio y proporciona información sobre peligros y prevención de pérdidas. Las baterías de litio se dividen en tres categorías según su contenido, peso y potencia. Las reglas generales de seguridad que deben observarse incluyen seguir las instrucciones del fabricante, evitar cortocircuitos internos y externos (uso de tapas de terminales, evitar daños mecánicos) y evitar el sobrecalentamiento. Si no se dispone de sistemas de extinción automáticos, es necesaria una separación estructural y espacial de las baterías almacenadas de al menos 2,5 metros de otros materiales inflamables. Las baterías de litio dañadas y defectuosas deben retirarse inmediatamente de las áreas de almacenamiento y producción y almacenarse a una distancia segura o en áreas separadas por sistemas de protección contra incendios. Se aplican normas de seguridad específicas a las tres categorías de baterías de litio de potencia baja, alta y media. Sólo se aplican normas específicas para las baterías de bajo consumo si el volumen de almacenamiento contiguo es superior a 7 m³ o más de 6 europalets. 

Las áreas con baterías de capacidad media deben estar separadas física (al menos 5 metros de distancia) o estructuralmente de manera resistente al fuego. Las áreas de almacenamiento deben ser monitorizadas con un sistema de alarma contra incendios adecuado. Para las baterías de litio de alta capacidad, hasta la fecha no existe información fiable sobre las medidas de protección adecuadas. Las medidas de protección y el concepto de protección contra incendios deben aclararse en cada caso individual con el asegurador de la propiedad.

En caso de almacenarse cantidades mayores de baterías, es necesario recurrir a los bomberos. Entre las medidas adecuadas se incluyen, por ejemplo, la separación, la limitación de cantidades, el almacenamiento en zonas separadas resistentes al fuego con una distancia de seguridad de al menos 5 metros y el uso de sistemas de extinción.

Para el almacenamiento de baterías de litio son adecuados, por ejemplo, armarios de seguridad de acuerdo con la norma EN14470, contenedores y sistemas de transporte conformes a ADR con función de protección contra incendios y contenedores de protección contra incendios con resistencia al fuego comprobada. Pero también sistemas completos de estanterías para palets, que están equipados con rejillas cortafuegos y el correspondiente dispositivo rociador. En general, sólo se deben almacenar baterías de litio probadas de acuerdo con la norma UN38.3; de lo contrario, se requiere una evaluación de riesgos. 

La sección 38.3 de las Recomendaciones de la ONU describe los requisitos de prueba para el transporte de baterías de litio. Estas pruebas incluyen diversos tests para garantizar la seguridad y estabilidad de las baterías durante el transporte. Incluyen pruebas de estabilidad térmica, seguridad contra cortocircuitos, seguridad contra sobrecargas, pruebas mecánicas, pruebas de impacto y vibración y otras pruebas para minimizar el riesgo de incendio, explosión u otras situaciones peligrosas. En general, las baterías no se deben cargar en la zona de almacenamiento. El proceso también debe considerarse por separado en términos de seguridad.

Además, el grupo temático sobre bienes logísticos de la BVL ofrece diez consejos sobre la protección contra incendios en el almacenamiento de baterías de coche de iones de litio. Algunos ejemplos son el almacenamiento de baterías en estanterías para palets u otro tipo de estanterías, así como el uso de modernas tecnologías de vigilancia y sistemas de alarma contra incendios, la retención de agua de extinción en depósitos y la instalación de estanques de extinción, así como la creación de un concepto integral de protección contra incendios.

BITO tiene en su programa armarios de seguridad especiales según la norma EN14470. Además, el especialista en tecnología de almacenamiento también ofrece contenedores conformes con la norma ADR para el transporte de baterías de litio.