Una batería de teléfono que se incendia: el factor principal y cómo evitarlo

Las baterías de polímero de iones de litio, también conocidas como baterías de polímero de litio o li-po, son pequeñas e increíbles bolsas de energía que alimentan nuestros queridos teléfonos inteligentes, ordenadores portátiles y tabletas. Cualquier aparato portátil que requiera mucha energía continua probablemente tenga una batería li-po como corazón. (Los dispositivos que requieren grandes ráfagas de energía, como las herramientas eléctricas y las bicicletas eléctricas, tienden a utilizar baterías de iones de litio de carcasa dura, que se comportan de forma ligeramente diferente a las baterías li-po). Las baterías Li-Po son una de las opciones de almacenamiento eléctrico más densas que existen y, en condiciones normales, son perfectamente seguras de manejar.

Sin embargo, las historias de baterías que explotan, por raras que sean, han cautivado la imaginación del público por razones bastante comprensibles. Pero, ¿qué ocurre realmente si estás arreglando tu teléfono, se te resbala la herramienta y pinchas accidentalmente la batería? Las imágenes de terroríficas explosiones y quemaduras químicas pasan ante nuestros ojos: si dañamos el Li-Po de alguna manera, parece que el resultado inevitable será una respuesta ardiente.

El equipo de iFixit está aquí para desmitificar la naturaleza explosiva de las baterías li-po y, de paso, mostrarte cómo evitar que una batería li-po herida se convierta en una bomba. Para ello, vamos a diseccionar y apuñalar unas cuantas pilas, por razones científicas.

La anatomía de una batería Li-po (también conocida como “almohada picante”)

Una batería li-po es como un rollito de fruta apretado. Se apilan varias capas de metales ultrafinos, plástico y lodos químicos, se enrollan apretadamente formando un rectángulo plano y se introducen en una bolsa de aluminio. La bolsa se rellena con un electrolito polimérico (de ahí el nombre de polímero de litio) y se sella, formando una sola celda de batería completa. Varias celdas se conectan en paralelo o en serie para formar baterías más grandes. Para ver cómo se fabrican estas baterías, mira este vídeo descriptivo en una fábrica de baterías de iPhone en acción. 

Hay tres capas principales en una batería li-po: el cátodo (+), el separador aislante y el ánodo (-).

El cátodo (+) es una fina lámina de aluminio revestida. El revestimiento imparte diferentes características de carga, descarga, capacidad y ciclo, y ostenta nombres divertidos como óxido de litio y manganeso (LMO) y óxido de litio y cobalto (LCO). El denominador común de todos los revestimientos es el litio, un metal de baja densidad que es un factor clave para que la batería funcione.

El separador aislante es una lámina flexible y semipermeable que separa físicamente las capas del cátodo (+) y el ánodo (-), al tiempo que permite el paso de los iones de litio. Sin él, el cátodo y el ánodo se tocarían y provocarían un cortocircuito. 

El ánodo (-) es una fina lámina de cobre recubierta de carbono, normalmente grafito. 

Todas estas capas están empapadas en un electrolito gelatinoso que proporciona a los iones de litio un medio por el que fluir. Sin flujo de iones no hay energía. El electrolito consiste en una mezcla de litio, disolventes y aditivos; la cantidad de electrolito influye mucho en la energía que puede almacenar la batería Li-Po. La composición exacta es diferente en cada fabricante y es un secreto comercial muy bien guardado por cada uno de ellos. 

El ingrediente picante no es el litio 

Cuando una batería li-po se incendia, no es el contenido de litio de la batería en contacto con el aire o la humedad lo que la enciende. Las baterías de iones de litio recargables tienen cantidades muy pequeñas de litio metálico, no las suficientes para proporcionar el “empuje” necesario para la ignición (a diferencia de las baterías de litio primarias no recargables, que tienen bastante litio metálico y pueden incendiarse por contacto con la humedad). Más bien, son los solventes del electrolito los que son propensos a los brotes de fuego. 

Normalmente, el electrolito está aislado de forma segura de objetos que puedan activarlo, pero a veces hay cosas (normalmente puntiagudas) que pueden cambiar esa situación. Veamos qué ocurre cuando algo pincha una batería li-po. 

Jugada a jugada de un escape térmico

Cuando se perfora una batería li-po, se rompen las capas aislantes y se provoca un cortocircuito localizado. Toda la energía eléctrica almacenada en la batería quiere pasar a través de este cortocircuito, y el flujo de corriente resultante sobrecalienta el punto -así es como funciona el encendedor de un coche. Este punto caliente vaporiza el electrolito circundante, que se convierte en gas CO2 mezclado con disolventes muy volátiles. También calienta este gas, y si la mezcla alcanza el punto de inflamabilidad, ¡el gas se enciende! El calor del fuego vaporiza más electrolito, creando una reacción en cadena conocida como fuga térmica. ¡Boom! Incendio de la batería.

Cuando perforamos la batería de un iPhone 12 Pro Max completamente cargado, por ejemplo, inmediatamente se hinchó y brilló como un croissant metálico caliente. Salieron humo y gases por los lados, y los vapores no tardaron en incendiarse: 

Una vez que comienza el escape térmico, es muy difícil detenerlo. Como ocurre con las brasas, hay que enfriar la reacción hasta que el electrolito deje de autogenerar combustible y calor. La solución habitual para los incendios de baterías de iones de litio es rociarlas con grandes cantidades de agua o esperar a que se quemen, como se ve en esta Guía de Respuesta a Emergencias de Tesla. 

25% o Combustión

Dado que es tan difícil apagar un incendio en una batería Li-Po, es imperativo evitar que ocurra en primer lugar. Puede reducir drásticamente la posibilidad de que se produzca un evento térmico vaciando la batería al 25% o menos. Sin la energía potencial almacenada, la batería tiene dificultades para generar el calor necesario para encender el electrolito, incluso cuando se produce un cortocircuito. Pinchar una batería con menos del 25% de carga puede generar chispas y humo, y la batería podría calentarse mucho, pero es poco probable que se incendie y entre en modo de embalamiento térmico.

Para comprobarlo, punzamos varias veces una batería de iPhone 12 Pro Max cargada al 25%. La batería se calentó (~120 °C) y echó algo de humo y chispas, pero eso fue todo.

Por eso verás una nota sobre la descarga de la batería en nuestras guías de reparación. Queremos que la reparación sea lo más segura posible, y la descarga de la batería marca una gran diferencia. No te saltes este importante paso. 

Por tu seguridad, descarga la batería por debajo del 25% antes de desmontar el teléfono. Esto reduce el riesgo de un evento térmico peligroso si la batería se daña accidentalmente durante la reparación. Si tu batería está hinchada, toma las precauciones adecuadas.

Advertencia de guía de reparación de iFixit

Ten en cuenta que descargar la batería por seguridad solo funciona con baterías li-po más pequeñas, como las que se encuentran en teléfonos y portátiles (los portátiles tienen baterías más grandes, pero también se componen de celdas li-po individuales más pequeñas). Las tabletas como el iPad Pro de 12,9 pulgadas contienen dos celdas li-po grandes. Puede haber suficiente energía almacenada para encender la batería incluso si está descargada por debajo del 25%. Si trabajas con celdas li-po grandes, descarga el dispositivo al 0%. No te preocupes, no dañarás la batería si se descarga durante un breve periodo de tiempo.

Ten en cuenta también que, en la mayoría de los dispositivos modernos, las baterías de iones de litio no se agotan realmente cuando el dispositivo muestra 0%. Cuando la batería está baja, la placa BMS (Battery Management System, sistema de gestión de la batería) la desconecta cuando desciende por debajo de un umbral de tensión, normalmente en torno a los 3,3 V. Esto deja un 10-15% de energía restante en la batería, lo que evita que se dañe de forma irreversible. Eso sí, no la dejes al 0% durante semanas, o la batería puede autodescargarse por debajo de este umbral de seguridad y dañarse e hincharse de forma irreversible. 

¡Ayuda! ¡He perforado una batería!

Si se perfora una batería li-po durante una reparación, ¡que no cunda el pánico! Una batería pinchada rara vez explota, pero puede expulsar gases ardientes supercalientes y escupir fragmentos de virutas calientes, que pueden causar quemaduras graves. Inhalar el humo y el disolvente no es saludable, pero rara vez es mortal.

Si la batería no reacciona inmediatamente (porque la has agotado inteligentemente y ha sido un pinchazo sin importancia), vigílala durante cinco minutos. Si no se calienta después de cinco minutos, puedes seguir trabajando en tu dispositivo, pero no reutilices la batería. Aunque el pinchazo no haya roto la bolsa exterior, la batería puede haber sufrido daños estructurales internos y constituye un riesgo potencial para la seguridad.

Si la batería se calienta, coloca el dispositivo sobre una superficie resistente al fuego y deja pasar un día para que la batería se descargue por completo. Una vez descargada, la batería estará inerte y fría al tacto. Retira la batería y deséchela correctamente. No reutilices la batería.

Si la batería comienza a fugarse térmicamente, trátela como un incendio de clase B (el disolvente vaporizado es el principal combustible del incendio). Utiliza herramientas resistentes al fuego, como una espátula metálica, para empujar el dispositivo sobre una superficie resistente al fuego, como una bandeja metálica para hornear. Si es posible, traslada el dispositivo al exterior a un lugar seguro donde la batería pueda consumirse por sí sola.

Si no puedes mover el aparato, puedes sofocar el fuego con arena, enfriar la reacción con un extintor de espuma, ABC o CO2, rociarlo con una gran cantidad de agua o cubrirlo con un recipiente ignífugo. Aunque apagues el fuego, la batería seguirá ardiendo como un trozo de carbón caliente. Vigílala hasta que se enfríe por completo. Una vez inerte, deshazte de los restos adecuadamente. 

Un bono tostado: fondos de pantalla gratis de baterías incendiadas

Como recompensa por llegar hasta el final del post, aquí tienes un fondo de pantalla de un iPhone 12 Pro Max chamuscado. Para conseguirlos como fondo o pantalla de bloqueo: Navega hasta esta página en tu teléfono. Toca un fondo de pantalla para verlo a resolución completa y, a continuación, guárdalo en tus fotos. Abre la app Configuraciones, selecciona “Fondos de pantalla” y luego “Elegir un nuevo fondo de pantalla.” 

Fondo de pantalla de los componentes internos derretidos del iPhone 12 Pro Max

Fondo de pantalla de componentes internos derretidos del iPhone 12 Pro Max (modo oscuro)

Esperamos que estas imágenes sean lo más cerca que estés de un incendio de pilas. Practique procedimientos seguros de manipulación de pilas y recuerde: Sólo tú puedes prevenir los incendios de pilas.

Este artículo fue traducido por Mariana Roca