Las baterías recargables basadas en litio presentan riesgos graves de incendio debido a un fenómeno llamado descontrol térmico (thermal runaway). Esto ocurre básicamente cuando la batería comienza a calentarse de forma incontrolable y podría incluso explotar. El problema suele ocurrir después de que la batería sufra daños físicos, se sobrecargue o permanezca en temperaturas superiores a los 60 grados Celsius. Estas condiciones degradan las partes internas que mantienen separados los componentes dentro de la batería, lo que provoca reacciones químicas que liberan esos materiales electrolíticos inflamables. Solo una celda perforada puede activar celdas cercanas casi instantáneamente. Para gestionar este peligro, los fabricantes necesitan sistemas eficaces de control de voltaje y procedimientos adecuados de descarga antes del almacenamiento o transporte. Muchas empresas incluyen ahora características especiales de seguridad directamente en los diseños de sus baterías para prevenir tales incidentes.
La estabilidad de las baterías está realmente afectada por los niveles de temperatura y humedad. La investigación muestra que cuando las celdas se almacenan por encima de 25 grados Celsius, tienden a degradarse aproximadamente tres veces más rápido en comparación con las que se mantienen entre 15 y 20 grados. Los ensayos electroquímicos también respaldan este hecho. Cuando el aire es demasiado húmedo, una humedad superior al 60% comienza realmente a corroer los terminales de las baterías y favorece el crecimiento de dendritas peligrosas dentro de la celda. Esto hace mucho más probable que ocurran cortocircuitos internos. Para un almacenamiento adecuado, lo mejor es mantener las baterías en lugares donde la temperatura permanezca bastante constante. Evite colocarlas en áticos o garajes donde la temperatura pueda variar más de 10 grados a lo largo del día. También es importante mantener los niveles de humedad por debajo del 50%. Las bolsas de gel de sílice funcionan bien para absorber la humedad excesiva y proteger contra daños causados por condiciones húmedas.
Cuando las baterías se calientan demasiado durante demasiado tiempo, básicamente se someten a un abuso térmico y es una de las principales razones por las que fallan desde el principio. Cualquiera que deje sus paquetes de baterías cerca de salidas de aire caliente, cerca de motores en funcionamiento o expuestos al sol notará problemas bastante rápido. Los cátodos comienzan a degradarse con el tiempo, lo que significa que la batería retiene cada vez menos carga, entre un 15% y quizás incluso un 30% anual. Si estas baterías siguen sometiéndose a temperaturas superiores a los 40 grados Celsius, ocurre algo negativo en su interior. El electrolito comienza a convertirse en gas, lo que hace que el estuche se hinche y genere problemas reales de seguridad al intentar cargarlas más tarde. Según hemos visto en pruebas de infrarrojos, mantener las áreas de almacenamiento por debajo de los 30 grados es crucial. La mayoría de las personas solucionan este problema asegurándose de dejar suficiente espacio alrededor de las baterías para que circule el aire, y en ocasiones agregan algún tipo de material aislante entre la batería y cualquier elemento que pueda generar calor cerca.
Las baterías recargables de litio mantienen un rendimiento óptimo cuando se almacenan al 40–50% de carga. Esta "zona de Goldilocks" minimiza el estrés en el cátodo y el ánodo, evitando el plateado de litio, una reacción secundaria que degrada los electrodos. Un análisis de 2023 realizado a 12 fabricantes importantes de baterías de iones de litio reveló que el 92% recomienda cargar parcialmente para almacenamiento, lo que subraya un amplio consenso en la industria.
Mantener las baterías completamente cargadas acelera la degradación de sus productos químicos internos, mientras que dejarlas descargar por completo puede provocar una acumulación peligrosa de cobre dentro de las celdas de la batería. Según la última edición del Código Internacional de Seguridad contra Incendios de 2024, almacenar las baterías con no más del 30% de carga reduce la probabilidad de incidentes de sobrecalentamiento en aproximadamente un 37% en comparación con almacenarlas completamente cargadas. La mayoría de las personas descubre que, en la práctica, lo más adecuado es mantener sus baterías con una carga entre el 40% y el 50%. Esto proporciona suficiente margen para compensar la pérdida natural del 5% mensual de carga sin correr el riesgo de descargar completamente la batería, ya que esto es lo que realmente la daña con el tiempo.
Incluso en condiciones ideales, las baterías de litio pierden entre un 2 y un 4 % de su capacidad anualmente debido al crecimiento de la interfase sólido-electrolítica (SEI). Para almacenamientos superiores a seis meses, recárguelas hasta el 50 % cada 3–6 meses para evitar la descarga profunda. Aunque los sistemas industriales de gestión de baterías utilizan algoritmos adaptativos basados en la temperatura, para aplicaciones de consumo es suficiente un monitoreo manual.
Consideración clave :
| Duración del almacenamiento | Acción recomendada |
|---|---|
| <3 meses | Almacenar al 40-50 % |
| 3-12 meses | Recargar trimestralmente |
| >12 meses | Usar alarmas de voltaje |
Las baterías de litio-ion funcionan mejor cuando se almacenan entre 15 °C y 25 °C (59 °F–77 °F) . La exposición por debajo 0 °C (32 °F) reduce la conductividad iónica, mientras que temperaturas por encima de 45 °C (113 °F) aumentan el riesgo de descontrol térmico debido a la fusión de los separadores. Estudios muestran que las celdas almacenadas a 35 °C pierden 30 % más de capacidad anualmente que las almacenadas a 20 °C.
| Condición | Rango Ideal | Umbral de Riesgo |
|---|---|---|
| Temperatura | 15 °C–25 °C (59 °F–77 °F) | <0°C o >45°C (32°F–113°F) |
| Humedad relativa | 45–55% | >90% |
Nunca guarde las baterías cerca de radiadores, expuestas directamente al sol o encerradas en automóviles durante climas calurosos. El control de temperatura es muy importante para la salud de las baterías. Cuando las temperaturas fluctúan más de 10 grados Celsius (aproximadamente 18 Fahrenheit) diariamente, los electrodos en su interior se expanden y contraen, generando estrés mecánico con el tiempo. Para colecciones pequeñas en casa o en la oficina, las cajas de plástico aisladas son la mejor opción, siempre que se coloquen en un lugar con temperatura ambiente estable. Las operaciones grandes requieren sistemas adecuados de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC) capaces de mantener las temperaturas dentro de un rango muy estrecho de ±2 grados. Esto ayuda a evitar que ciertas áreas envejezcan más rápido que otras, lo cual reduciría significativamente la vida útil total.
Cuando los niveles de humedad superan el 70%, los terminales comienzan a corroerse y existe el riesgo de que se forme ácido fluorhídrico dentro de los compartimentos de las baterías, lo que reduce la vida útil de las baterías en aproximadamente un 40% en climas cálidos y húmedos. Por otro lado, cuando la humedad desciende por debajo del 30%, la electricidad estática se convierte en un problema mayor, la cual puede dañar componentes sensibles. En este caso, es fundamental contar con una buena ventilación; se recomienda entre seis y doce renovaciones completas del aire cada hora para eliminar los compuestos orgánicos volátiles que emiten las celdas de batería más antiguas. La mayoría de las instalaciones utilizan packs de gel de sílice o deshumidificadores industriales para mantener las condiciones estables, lo cual es especialmente importante para el almacenamiento de baterías de fosfato de litio y hierro, ya que son muy sensibles a las fluctuaciones de humedad. Los expertos del sector suelen recomendar monitorear y mantener regularmente estos controles ambientales.
Para uso diario o semanal, almacene las baterías con una carga del 40 al 50 % en un ambiente seco y a temperatura ambiente (15–25 °C/59–77 °F). Esto reduce el estrés en los electrodos manteniendo la disponibilidad. Utilice recipientes no conductores, evite apilarlas y mantenga las baterías alejadas de objetos metálicos. No las deje en los dispositivos por más de 30 días para prevenir la descarga parásita.
Las baterías almacenadas durante seis meses o más requieren un control estricto del entorno:
| El factor | Condición ideal | Frecuencia de monitoreo |
|---|---|---|
| Nivel de carga | 40–50% | Cada 3 meses |
| Temperatura ambiente | 10–20 °C (50–68 °F) | De una vez al mes |
| Humedad | <50 % de humedad relativa | Cada dos semanas |
Un informe de seguridad de baterías de 2023 reveló que las baterías almacenadas con carga completa durante seis meses perdieron entre el 18 y el 22 % de su capacidad, en comparación con solo entre el 2 y el 4 % cuando se almacenaron al 50 %. Se recomienda encarecidamente almacenarlas en un ambiente con control climático.
Las baterías de litio-ion se autodescargan entre un 1,5 % y un 2 % mensual. Para evitar la descarga profunda, recárguelas hasta el 50 % cada 6 a 9 meses, pero nunca exceda el 85 % durante la carga de mantenimiento. Permitir que la carga caiga por debajo del 5 % acelera la sulfatación, un proceso de degradación que cuesta a las empresas estadounidenses 740 millones de dólares anuales en reemplazos prematuros (Ponemon 2023).
La mayoría de los principales fabricantes, junto con organizaciones de seguridad como UL Solutions y la Asociación Nacional de Protección contra Incendios, han establecido prácticamente algunas pautas básicas de almacenamiento. La temperatura debe mantenerse aproximadamente entre 10 y 25 grados Celsius, lo que equivale a unos 50 a 77 grados Fahrenheit, mientras que parece ideal mantener los niveles de humedad entre el 50 y el 60 por ciento. Según la norma NFPA 855, las baterías deben mantenerse alejadas de cualquier material que pueda arder y se deben realizar continuamente verificaciones de las condiciones térmicas. Algunos aspectos importantes a recordar al manipular estos elementos incluyen siempre mantenerlos en posición vertical con sus cubiertas protectoras colocadas, y definitivamente no dejarlos acumulados sueltos juntos. Para operaciones más grandes, tiene sentido instalar equipos de imagen térmica junto con sistemas pasivos de supresión de incendios. Estas medidas ayudan a prevenir situaciones peligrosas en las que las baterías comienzan a sobrecalentarse de forma incontrolada.
Según un estudio de Battery University en 2023 que analizó aproximadamente 2.000 baterías de herramientas eléctricas devueltas, aquellas almacenadas de forma inadecuada perdieron alrededor de dos tercios de su capacidad en solo 18 meses. Las que se mantuvieron en buenas condiciones solo disminuyeron su capacidad por debajo del 20%. Cuando las baterías se degradan de esta manera, suelen presentar problemas de caídas de voltaje y un fenómeno conocido como deposición de litio metálico (lithium plating) en los electrodos. Los investigadores descubrieron que muchos dispositivos inteligentes fallan prematuramente porque las personas suelen dejarlos cargando constantemente cuando las temperaturas superan los 30 grados Celsius. Al profundizar en las causas de este fenómeno, los científicos señalan que se forma más rápidamente lo que se conoce como la capa SEI, además de una degradación química de la solución electrolítica dentro de las celdas de la batería cuando permanecen completamente cargadas durante largos períodos.
La mayoría de los expertos coinciden en que mantener las baterías parcialmente cargadas ayuda a reducir las reacciones químicas no deseadas en su interior. Según estudios de la Sociedad Electroquímica, las baterías dejadas al 100% de carga (SOC) ven aumentada su resistencia interna aproximadamente un 15% cada mes. Esto es mucho peor que lo que ocurre cuando se mantienen alrededor del 60% de carga, donde la resistencia solo aumenta cerca del 2,2%. Grandes fabricantes, incluyendo Dell y Tesla, recomiendan mantener los niveles de carga de las baterías entre el 40 y el 60 por ciento para una mejor estabilidad química a largo plazo. Al almacenar baterías durante períodos prolongados, es recomendable rotar el inventario cada tres meses. Recargar todas las unidades a aproximadamente el 50% de su capacidad cada 90 días ayuda a combatir los problemas de descarga natural y evita daños graves, como la disolución permanente del cobre cuando los niveles caen por debajo del 20% de SOC.
Las baterías de litio recargables están principalmente en riesgo debido a la descomposición térmica, riesgos de incendio y degradación causada por condiciones inadecuadas de almacenamiento, incluyendo temperaturas y niveles de humedad extremos.
Para prolongar la vida de la batería, almacene las baterías de litio con una carga parcial (40-50%) en un ambiente con control climático, con temperaturas estables entre 15-25 °C y niveles de humedad entre 45-55%.
Para almacenamiento prolongado, mantenga las baterías con una carga del 40-50%, supervise regularmente las condiciones ambientales y recárguelas aproximadamente al 50% cada 3-6 meses para prevenir la descarga profunda.
La carga parcial reduce la tensión en los componentes de la batería, minimiza la degradación y ayuda a mantener el equilibrio químico dentro de las celdas, lo que previene reacciones químicas no deseadas y prolonga la vida útil de la batería.
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