¿Por qué la batería de ión de litio es mucho más segura que el plomo-ácido?

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Recientemente pregunté cómo cargar una batería de automóvil (con plomo) en casa y parece la respuesta es muy peligroso, no lo hagas a menos que realmente tengas que hacerlo .

Mientras tanto, las personas cargan baterías de iones de litio de computadoras portátiles y herramientas eléctricas en la casa todos los días. Esas baterías de iones de litio son más pequeñas que las baterías de automóviles, pero aún tienen suficiente química interna para causar problemas si algo sale mal. Supongo que cualquier persona que diga que las baterías de los portátiles no deberían cargarse en la empresa se etiquetaría como paranoica de inmediato y luego se ignorará.

Parece que las baterías de Li-Ion son mucho más seguras que las baterías de plomo-ácido o al menos se perciben así.

¿Por qué exactamente estos dos tipos de baterías difieren tanto en seguridad?

    
pregunta sharptooth

2 respuestas

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En el uso doméstico, las baterías LiIon (Ion de litio) son, en general, MÁS peligrosas que las baterías de "ácido de plomo", no menos peligrosas. Pero ambos son "razonablemente seguros" [tm] cuando se usan correctamente.

El consejo que vinculó anteriormente se titula "¿Qué precauciones son necesarias al cargar una batería de automóvil en un apartamento?" y eso es muy diferente a cargar la batería de un auto en casa.

Específicamente, una batería de automóvil es una de una variedad de variantes de baterías ácidas de plomo y contiene ácido líquido y, aunque tiene tapones de ventilación y de relleno, no está "sellada" de manera adecuada. Bajo ciertas condiciones que son razonablemente susceptibles de encontrarse en la carga normal, puede liberar humos ácidos o gas hidrógeno, o ambos. Si se carga en un automóvil o en el exterior, es poco probable que cause muchos problemas.

Las baterías de ión litio cuando se cargan no liberan hidrógeno ni liberan electrolitos. Ambos son posibles, pero solo si se usa un cargador dañado o incorrecto. A cambio de no hacer estas cosas. en cambio, ocasionalmente se incendian y "explotan", en realidad no es una verdadera explosión.

Cada celda de 18650 en una batería de computadora portátil típica contiene la energía de aproximadamente 12 carcasas de gran volumen de energía '44 o aproximadamente 24 "estándar" .44 Magnum redondea, y eso es solo la energía eléctrica. ( La energía de la combustión puede exceder los 300 kJ , o más de cien .44 rondas Magnum!). Una netbook de nivel de entrada tiene 3 celdas de este tipo y una PC portátil superior puede tener 9 o incluso 12 de estas. Esto se puede liberar en unos 10 segundos con la llama y "mucho calor". El término estándar de la industria para esto, de alguna manera irónico, es "Ventilar con llama". El hecho de que exista un término estándar en la industria indica que es un problema bien conocido. El modo "derretirse" puede activarse cargando a un voltaje demasiado alto, descargando excesivamente y luego cargando normalmente, cargando a una velocidad de corriente excesiva, pinchándolos, o en casos seleccionados * dándoles un golpe ligeramente más difícil de lo normal, lo que ocasiona que se Partes a corto juntos y - ¡Wow !. (* Esto obviamente es un fallo de fabricación, pero ha ocurrido en varios casos independientes debido a las tolerancias de fabricación demasiado ajustadas y al montaje deficiente).

Todo lo dicho, teniendo en cuenta la cantidad de LiIon, las baterías han demostrado ser muy seguras teniendo en cuenta la cantidad y la forma en que se tratan. A pesar de las historias de horror, nunca he visto un evento del mundo real "ventear con llamas".

Las baterías de plomo-ácido no tienen un modo de falla equivalente a "ventilar con llama"  Sin embargo, deje caer una llave inglesa, una aspiradora de metal o un tubo de succión similar a través de los terminales de la batería de un automóvil y obtendrá una inmensa liberación de energía. La batería puede dañarse con dicho tratamiento, pero por lo general no explota. Cárguelos demasiado rápido o por mucho tiempo y se producirá gas de hidrógeno, que se derramará y puede formar una mezcla inflamable o explosiva en espacios confinados. El ácido de la batería que no sea de las baterías de plomo ácido completamente selladas parece ser de grado especial de Houdini, experto en escapar en muchos casos inesperados. Si lleva la batería y la picazón de sus brazos, lávelos AHORA. La próxima vez que laves tu ropa, pueden aparecer pequeños agujeros con bordes marrones (pregúntame cómo lo sé). Cárguelos en el punto de gasificación arriba y puede que lo sienta. Yo estaba :-).

PERO el plomo ácido también es muy seguro siempre y cuando se use según lo previsto. Cargar una batería de automóvil ácida de plomo de placa húmeda "adentro" en el hogar no se incluye en "como está previsto".

    
respondido por el Russell McMahon
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Hay dos tipos (un poco más de verdad, pero lo suficientemente buenos aquí) de baterías de plomo-ácido: gel (algunas variaciones) y celda inundada (se puede sellar o no).

Los automóviles usan baterías de celda inundada porque son más baratas (los UPS usan baterías de celda de gel). Las baterías inundadas tienen electrolito líquido (ácido sulfúrico). Si vuelca la batería, el ácido puede derramarse y causar mucho daño. Además, al cargar, las baterías de plomo-ácido producen hidrógeno. Las baterías de celdas de gel generalmente tienen alguna forma de contenerlas dentro de la batería (y una válvula de alivio de presión), pero las baterías de los autos no las tienen, ya que por lo general están afuera. Si la habitación no está ventilada, el hidrógeno puede acumularse y provocar una explosión si hay una chispa. Entonces, hay dos peligros: ácido en el piso y explosión de hidrógeno.

Las baterías de ión de litio no tienen electrolitos que puedan derramarse, pero pueden incendiarse si se sobrecargan o se perforan.

Las baterías de plomo-ácido de la célula de gel tienen el ácido en forma de gel, por lo que se pueden usar en el interior y se usan en los UPS, ya que son más baratas que otros tipos de baterías (pero más caras que las de los automóviles). de energía y nadie está moviendo un UPS tanto, por lo que el peso no es tan importante como, por ejemplo, una computadora portátil o un teléfono celular.

    
respondido por el Pentium100

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