Cuidados híbridos

Cuidados híbridos

Compilado y traducido por Gustavo Zamora* para gruasytransportes, Buenos Aires (Argentina).

Este articulo intenta dar un enfoque muy general sobre baterías aplicadas a los vehiculos de transporte híbridos y grúas hibridas para evitar errores e incidentes con las baterías de Iones de Litio.

Autos, camionetas, camiones, grúas, y manipuladores telescópicos, entre otros, tienen ya su version híbrida.

Los vehículos que poseen versión híbrida eléctrica con baterías, suelen estar equipados con baterías de iones de litio, también denominadas baterías Li-Ion. Dentro de las baterías Li-Ion las hay construídas de diferentes materiales, este articulo no entrará en detalles constructivos sino que intentamos dar un enfoque muy general sobre dichas baterías aplicadas a los vehículos de transporte y grúas para evitar errores e incidentes.

Este tipo de baterias Li-Ion también se pueden encontrar en teléfonos celulares, laptops, accesorios de aviones de pasajeros, ascensores de grúas torre, etc.

No dejar que se descarguen tanto

Eficiencia de carga de las baterías

En un mundo ideal una batería retorna la carga que se le aporta en su totalidad, en cuyo caso la eficiencia de carga es del 100%. Sin embargo, el valor real de la eficiencia de carga real variará dependiendo del tipo de batería, de la temperatura y del índice de la carga. Variará también con el estado de la carga. Por ejemplo, al cargar la batería entre el 20% y el 80% la eficiencia normalmente es cercana al 100%, pero en el último 20% de la carga la eficiencia disminuye mucho. Esta es la razón por la cual solamente se utiliza este margen de carga, siendo inservible el resto.

 

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Ilustración: Zona de trabajo de una batería

 

Temperatura de uso.

Aunque la mayoría de las baterías funciona a temperatura ambiente, se ha de tener en cuenta este factor, por ello se montan en algunos casos elementos de refrigeración y calefacción.

La vida útil de la batería y el número de los ciclos de descarga profundos.

Para medir el tiempo de uso de una batería se utiliza el número de ciclos de carga/ descarga profundos, si la profundidad de descarga es menor, el ciclo de vida será mucho mayor que el marcado en las especificaciones técnicas. Por tanto, es importante este dato cuando se especifique el ciclo de vida de una batería.

La mayor parte de las baterías recargables experimentará sólo unos cientos de ciclos profundos de descarga al 20% de la capacidad. Sin embargo, el número exacto depende del tipo de batería, del diseño de la batería y de cómo se usa. Este factor es muy importante dentro de las especificaciones de la batería, pues determina el tiempo de la vida útil de la batería, que refleja a su vez los costes de funcionamiento de los vehículos eléctricos.

Konecranes Hybrid Reach Stacker

Foto: Apiladora de contenedores (en inglés, reach stacker) hibrida SMV 4531 TB5. Esta containera utiliza supercapacitores en lugar de baterias de litio

No permita que las baterias tomen una temperatura excesiva.

Almacenamiento recomendado de las baterías:

Cargadas al 30 – 50%.

Ciclar cada 4 – 6 meses.

Temperatura < 25ºC.

Almacenamiento: La batería debe estar almacenada en un lugar fresco, seco y ventilado. Las temperaturas elevadas pueden acortar la vida útil de la batería. Dado que los cortocircuitos pueden provocar riesgos de quemaduras, fugas o explosiones, mantenga las baterías en su embalaje original hasta su uso y no las amontone todas juntas.

Condiciones de uso generales de Celdas estándar Li-ion Li-Polímero

Tensión : 3.0 Voltios a 4.2 Voltios.

Temperatura máxima : entre 45ºC y 60ºC dependiendo del fabricante.

Recomendaciones importantes para el Manejo de las baterias Li- Ion:

No cortocircuite los terminales positivo o negativo con los conductores.

No invierta la polaridad.

No mezcle varios tipos de batería ni las baterías nuevas con las antiguas.

No abra los módulos o sistemas de baterías.

No utilice la unidad sin el sistema de gestión electrónico.

No la someta a una tensión mecánica excesiva.

No exponga la unidad al agua o a la condensación.

No aplique calor directo a la batería, no la suelde ni la tire al fuego. Ello podría originar fugas o el escape violento de gases de electrolito vaporizados, lo cual podría causar un incendio o una explosión.

Desconecte las baterías de manera inmediata si, durante el funcionamiento, desprenden un olor inusual, se calientan, cambian de forma o muestran un aspecto fuera de lo normal. Póngase en contacto con el fabricante si observa alguno de estos problemas.

Con qué apagamos el incendio de las baterias Li-Ion ?

Algunos ensayos con fuego indican que asfixiar el fuego es efectivo para prevenir las llamas, pero eso no va a enfriar las celdas para prevenir la rápida propagación térmica. Los extintores de dióxido de carbono CO2 utilizados durante las pruebas para suprimir las llamas de las celdas en los ensayos – no enfriarán las celdas para prevenir la rápida propagación térmica. Se ha descripto la efectividad del agua (varios tipos de fuentes de agua) y del Halon para suprimir las llamas y enfriar las celdas.

Es bastante limitada la cantidad de datos publicados sobre la selección y el uso de agentes extintores en incendios de baterías de iones de litio. El diseño de los sistemas de extinción en las instalaciones de fabricación de baterías de iones de litio es generalmente considerado como información confidencial y no está disponible al público. Los datos de pruebas que están disponibles han sido publicados y están relacionados con aplicaciones muy específicas de baterías de iones de litio, principalmente la supresión de incendios en el transporte aéreo: los incendios que podrían ocurrir en una cabina de pasajeros, donde podrían estar involucrados un número muy limitado de celdas y donde los agentes extintores disponibles son extintores de halón y agua, los incendios que podrían ocurrir en las bodegas de carga de los aviones, donde el Halon es el agente extintor disponible. Es necesario realizar pruebas de supresión de incendios a escala completa para evaluar las configuraciones específicas de almacenamiento, las cantidades, las disposiciones y los criterios de diseño de los sistemas de extinción de incendios y su eficacia.

El Navy Sea Systems Command de los EE.UU. de Norteamérica publicó un Aviso de cambio avanzado para los Procedimientos de extinción de incendios de baterías de litio.En este documento, la Marina recomienda (basado en pruebas limitadas), el uso de “una niebla de agua de ángulo estrecho o de AFFF” para enfriar las baterías, y suprimir ” bolas de fuego”, y reducir la probabilidad de la propagación térmica.

La FAA estudió la supresión de incendios de las baterías de iones de litio usando agua y usando Halon 1211, ya que éstos suelen estar disponibles en los extintores de mano a bordo de los aviones comerciales. Como primera opción, la FAA recomienda el uso de agua para extinguir los incendios que involucran a ordenadores portátiles, ya que el agua extinguirá las llamas y suprimirá además la propagación térmica. Como segunda opción, la FAA recomienda el uso de halón 1211 para disolver las llamas, seguido por una avalancha realizada con las fuentes de agua disponibles (tales como botellas de agua potable,etc.). El Halón 1211 por sí sólo no evitará la re-ignición de las celdas debido a la propagación térmica. En las pruebas de la FAA, la aplicación de hielo en las celdas no logró un enfriamiento suficiente para evitar la propagación térmica.

En el 2010, la FAA informó sobre pruebas con baterías de litio-ferrofosfato y con baterías de óxido de cobalto/polímero de litio softpack de 8Ah. El Halon 1211 fue capaz de extinguir con éxito las llamas de estas celdas. Además, las celdas de ferrofosfato no continuaron arrojando gases ni se volvieron a encender una vez que fue aplicado el Halon 1211. Sin embargo, el Halon 1211 no fue capaz de evitar la re-ignición de las celdas de polímero de litio softpack con óxido de cobalto.

Fuentes:

-Archivo pdf BIS_Li-ion_010312_ES_Protected de saftbatteries.com

-prba.org/wp-content/uploads/Exponent_Report_for_NFPA_-_20111.pdf

-Baterias.pdf de endrino.pntic.mec.es/jvah0004/

-laboratorios.fi.uba.ar/lse/sase/2010/slides/SASE-2010_-Baterias_-Li-ion–Li-poly_-Teijeiro.pdf

-amopack.com/pdf/catalogo.pdf

gruasytransportes

(*)Gustavo Zamora es un especialista en equipo de elevación y manejo de cargas. Vive y trabaja en Buenos Aires (Argentina)

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