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¿Por qué explotan las baterías de los móviles?

Por Marta Rodríguez

18 octubre, 2016
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Todos los problemas de Samsung con el Galaxy Note 7 han servido para recordarnos que, si bien las baterías de litio son indispensables para el funcionamiento de nuestros móviles, también representan un riesgo.

A día de hoy no sabemos con seguridad el motivo por el que la batería de los Note 7 explotaban… ni siquiera Samsung lo sabe todavía. En todo caso, no debemos olvidar que este tipo de baterías almacenan y liberan energía eléctrica por medio de reacciones químicas. Dependiendo de los componentes empleados, así será la densidad de energía de las baterías, es decir, la energía acumulada. Las baterías de plomo tienen una densidad de energía de 30 y 40 Wh/kg, las de níquel-cadmio, entre 40 y 60 Wh/kg, y las de zinc, hasta 200 Wh/kg. Los investigadores no dejan de buscar la manera de aumentar la densidad de energía de las baterías, mientras reducen su tamaño.

¿Por qué baterías de litio?

El litio es el metal menos denso, y a la vez, el que posee el mejor potencial electroquímico, lo que, a priori, lo convierte en el ideal para fabricar baterías. El inconveniente es que el litio reacciona con el nitrógeno y el oxígeno y arde con el agua y, evidentemente, todas estas cosas se encuentran en la atmósfera, lo cual es un problema. De hecho, han sido necesarios 80 años de investigación, llevada a cabo en tres continentes, para conseguir que las baterías de litio sean fiables y prácticas.

En realidad, las baterías de litio no están hechas de litio puro, sino de compuestos de litio, que aunque tienen menos rendimiento, son más estables. Cada uno de estos compuestos tiene características que los hacen adecuados para un uso concreto:

  • Las baterías de fosfato de hierro-litio no tiene una densidad de energía excepcional, sin embargo son duraderas y económicas, además de más seguras, por lo que son las que se utilizan más frecuentemente, sobre todo en robótica, vehículos eléctricos y almacenamiento de energía.
  • Las de litio-dióxido de manganeso son un poco menos duraderas y un poco más caras, pero resisten muy bien cargas fuertes. Se emplean mucho en vehículos y herramientas eléctricas.
  • Las de litio-dióxido de cobalto tienen una gran densidad de energía, pero son menos estables y duraderas.

Estos compuestos forman el cátodo del acumulador, mientras que el ánodo, generalmente está compuesto de grafito. Un separador de polímero de síntesis aísla el ánodo del cátodo, al tiempo que permite el paso de los iones del uno al otro a través de numerosas micro perforaciones. Todo el conjunto está inmerso en un líquido conductor (electrolito). El conjunto forma una celda, y la combinación de varias celdas forman una batería.

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Pero, ¿qué pasa si el electrolito está contaminado? ¿o si un golpe rompe el separador? ¿o si una carga demasiado fuerte daña el cátodo? Las reacciones químicas se vuelven locas, por así decir, y pueden producir dióxido de carbono, que hace que aumente la presión interna, o también un intenso calor, que puede hacer que la situación se complique aún más. Sin las protecciones adecuadas, esto puede provocar que la batería se inflame o explote, liberando humos tóxicos.

¿Cómo se protegen las baterías para que no exploten?

Lo bueno de las baterías de litio es que los elementos que participan en las reacciones químicas, también sirven para detenerlas en caso de que haya algún problema. Las micro perforaciones del separador actúan como corta-fuegos, que se cierran cuando la temperatura pasa de un cierto umbral. El cátodo contiene generalmente una termistancia que se encarga de cortar la corriente si la presión o la temperatura aumentan, un componente que también se encuentra en otras partes de la batería.

Las capas aislantes están dotadas de “costuras” que saltan para evitar la sobrepresión, sin romperse. Las baterías en sí están precintadas dentro de una envoltura flexible. De este modo, aunque la batería se infle, no llega a explotar.

Sin embargo, a veces, las baterías explotan, y ninguna compañía está libre de que pueda ocurrirle a uno de sus productos, ni siquiera Apple.

¿Puede explotar mi iPhone?

Es muy poco probable pero, evidentemente, no es imposible. Sin ir más lejos, hace poco os contábamos la experiencia de un cliente de Apple, que había recibido un iPhone 7 completamente destruido, al haber explotado su batería dentro del paquete en que le fue enviada, y de vez en cuando oímos algún caso como el del ciclista australiano que recibió quemaduras de tercer grado al explotar su iPhone 6, que llevaba en el bolsillo de pantalón, al caer sobre él, o el más reciente de un usuario chino, que asegura que su iPhone 7 explotó mientras estaba grabando un vídeo.

iphone-7-quemado

Se trata de casos aislados, lo más normal es que, si hay alguna reacción química extraña, las baterías se inflen, sin llegar a explotar. Pero una batería puede inflarse muy rápidamente si utilizamos un cargador de mala calidad, por ejemplo, lo que puede provocar un fallo en los sistemas de seguridad, con el consiguiente peligro de explosión.

¿Cuál es la diferencia con Samsung?

Hay una gran diferencia entre que se den casos aislados en que la batería de un smartphone explota, o que se den 50 casos de móviles que explotan o arden espontáneamente en cuestión de pocos días.

El primer caso es la prueba de que las baterías de litio simplemente nunca son cien por cien seguras. Por desgracia, siempre habrá algún caso, la mayoría de las veces a causa de un fuerte golpe, la exposición a temperaturas demasiado elevadas, o la utilización de un cargador inadecuado.

El segundo caso, el de Samsung, revela un fallo sistemático, y una gran irresponsabilidad por parte de un fabricante que ha querido ir demasiado rápido para lanzar su producto antes que su competidor. Por eso no pueden compararse los casos aislados de explosiones de iPhones, que de vez en cuando se dan, con el caso del Galaxy Note 7, un smartphone con un serio defecto de fabricación.

Fuente: iGeneration

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