Nueva guía de Bequinor sobre almacenamiento y uso de baterías de litio
En respuesta al crecimiento exponencial del uso de baterías de litio en el sector industrial, la Asociación Nacional de Normalización de Bienes de Equipo y Seguridad Industrial (Bequinor) presenta la nueva "Guía de almacenamiento y uso de baterías de litio en zonas de producción y almacenes". Esta guía, en cuya redacción ha participado activamente un equipo de expertos de DENIOS entre otros profesionales, establece un marco de referencia esencial para la gestión segura de estas baterías, abordando una necesidad urgente en la industria.
¿Qué es la guía de almacenamiento y uso de baterías de litio?
La "Guía de almacenamiento y uso de baterías de litio en zonas de producción y almacenes" es un documento elaborado por una comisión de expertos de la Asociación Nacional de Normalización de Bienes de Equipo y Seguridad Industrial (Bequinor). Su propósito es proporcionar directrices específicas para el almacenamiento y uso seguro de baterías de litio en zonas de producción y almacenes.
La primera versión de esta guía, de cuya redacción hemos sido partícipes muy activos junto con consultorías e ingenierías especializadas, fabricantes de equipos y de baterías, otras asociaciones de expertos, bomberos y consejeros de seguridad entre otros, se presentó en el Circulo de Bellas Artes de Madrid el 2 de julio de 2024 y ya está disponible para su descarga.
¿Por qué una guía de baterías de litio?
Están a nuestro alrededor y su crecimiento es exponencial e imparable: desde equipos electrónicos como móviles o tabletas pasando por herramientas, patinetes y bicis eléctricos hasta grandes módulos para vehículos, camiones o almacenamiento estacionario de energía. Las baterías de litio son un gran avance tecnológico por su alta capacidad de acumulación de energía, pero ese mismo poder implica también la posibilidad de desestabilización, incendio e incluso explosión en ciertas circunstancias. Un golpe o caída que causan daños internos imperceptibles pero críticos o un sobrecalentamiento por un cargador defectuoso (cuando además la carga se produce normalmente por la noche, cuando no hay supervisión) pueden ser la causa de un incendio que arrase con toda la empresa si no se han adoptado las medidas adecuadas, lo cual ya hemos conocido desgraciadamente y en varias ocasiones a través de los medios.
Las empresas nos preguntamos, ¿cómo protegernos de este riesgo? Y, por el momento, no encontramos regulación o legislación al respecto excepto algunas guías de aseguradoras internacionales y documentación suelta de fabricantes.
Por otro lado, la normativa nacional más general que es de aplicación, como la Ley de Prevención de Riesgos Laborales o el Reglamento de Protección Contra Incendios en Establecimientos Industriales, no contempla y es difícil de adaptar a las baterías de litio como tal por tratarse de un riesgo muy específico y relativamente nuevo.
Ante esta situación, y recogiendo las preocupaciones de nuestros clientes en la industria, planteamos hace dos años la creación de una comisión de expertos en la Asociación Nacional de Normalización de Bienes de Equipo y Seguridad Industrial (Bequinor) que ha dado lugar a la primera versión de la “Guía de almacenamiento y uso de baterías de litio en zonas de producción y almacenes”.
Contenido de la guía
1. INTRODUCCIÓN A LA PROBLEMÁTICA Y ALCANCE
La guía deja claro en estos primeros puntos que su vocación es empresarial / industrial, centrándose además en zonas de producción y almacenes.
Es decir, el uso y carga / descarga de baterías de uso doméstico está descartado en la misma, así como por ejemplo la carga de vehículos en aparcamientos públicos.
También indica que, dada la amplitud de casuísticas y la intención de ir generando nuevas versiones con mayor contenido, en esta primera versión no se ha abordado el uso e instalación seguros de sistemas estacionarios de almacenamiento de energía (Energy Stationary Systems, ESS en sus siglas en inglés) pero sí pretende incluirse en versiones posteriores.
Finalmente, se descarta explícitamente el tratamiento del transporte de baterías de litio, ya que en este caso sí existe normativa específica como es el caso del Acuerdo sobre el Transporte Internacional de Mercancías Peligrosas por Carretera (ADR), que alude de forma muy concreta al transporte de baterías de litio sin daños, baterías de litio dañadas, baterías de litio defectuosas, baterías de litio con defectos críticos e incluso prototipos.
2. DEFINICIONES Y CLASIFICACIONES DE LAS BATERÍAS DE LITIO
En el apartado de definiciones se han incluido tanto algunos términos ya contenidos en normativas existentes, como por ejemplo el Reglamento Europeo 1542/2023 relativo a las pilas y baterías y sus residuos, como definiciones de propia creación por parte de la comisión de expertos y que ayudan a comprender mejor algunas de las medidas de protección contenidas en el resto de la guía.
Es el caso de, por ejemplo, el concepto de unidad de almacenamiento, que se utiliza para evaluar el nivel de riesgo de los almacenamientos de baterías de litio y las consiguientes medidas de seguridad derivadas del mismo.
También es este criterio el que se sigue a la hora de plantear diferentes clasificaciones de baterías de litio. Evidentemente hay muchas maneras de clasificarlas, pero aquí nos hemos centrado en las clasificaciones que son relevantes para la toma de decisiones desde el punto de vista de la seguridad.
En concreto, planteamos la clasificación de las baterías según:
a) Capacidad / potencia
El peso de la batería de litio, la cantidad de energía almacenada (en el caso de baterías de ión-litio) y/o la cantidad de litio en gramos que contiene (en el caso de baterías de baterías de metal-litio) determinan lo peligrosa que es la batería de litio de forma individual.
De esta manera, la clasificación de las baterías en potencia baja (p. ej. batería de un portátil), potencia media (batería de un patinete o ciertas herramientas) o potencia alta (baterías de litio de coches eléctricos o carretillas elevadoras) nos ayudará a diseñar medidas de seguridad como tamaño y características de una caja de cuarentena o los dispositivos de descompresión de emergencia (alivios de presión) de un almacenamiento, ya que la presión liberada por la batería dependerá precisamente de esa potencia o capacidad contenidas en ella.
b) Aplicación
A la hora de diseñar una instalación con baterías, por ejemplo un almacenamiento, no solo se estudia el tamaño de las baterías, sino también el uso que se les va a dar, si se trata de baterías sueltas o integradas en un equipo, si se conectan al cargador con un cable o se integran en él, etc.
Para propiciar esta toma de conciencia, la guía propone la diferenciación entre baterías de litio estacionarias y baterías de litio para aplicaciones tractoras, diferenciadas a su vez en aquellas para usos industriales (carretillas elevadoras, por ejemplo) y aquellas para vehículos de carretera.
Una tercera categoría serían las baterías de litio portátiles, que incluyen equipos electrónicos, herramientas y en general todas aquellas baterías de litio en equipos móviles.
c) Tecnología
Baterías de ión-litio, baterías de polímero de litio, baterías de fosfato de hierro y litio, baterías de titanato de litio, baterías de sulfuro de litio… ¡y sigue creciendo la diversidad de tecnologías!
Es por ello que en este capítulo se resume el conocimiento actual por la influencia que el tipo de tecnología de la batería de litio pudiera tener en la seguridad de las instalaciones que las usan, pero indicando que se trata de una relación no exhaustiva y que está en continua evolución.
3. RIESGOS ASOCIADOS E INFORMACIÓN A SOLICITAR
Pese a existir extensa literatura al respecto, se ha creído necesario resumir en este capítulo los fundamentos técnicos por los cuales las baterías de litio pueden desestabilizarse, así como las posibles causas de dicha desestabilización: caídas y golpes, alta o baja temperatura, sobrecargas o descargas profundas, cortocircuitos, agentes químicos o simplemente envejecimiento en otras.
Por último, la guía incluye la descripción de un típico proceso de runaway (embalamiento térmico) e incendio de baterías de litio con sus especiales características diferentes a otros incendios (altísimas temperaturas generadas, prácticamente imposibles de extinguir, y liberación de gases tóxicos entre otras peligros).
Relacionado con estos riesgos, se incluye a continuación un capítulo en el que se enumeran los datos necesarios de los que deberíamos disponer antes de abordar el diseño del almacén o instalación con baterías y que deberán consultarse al fabricante de las mismas de no estar disponibles en la ficha técnica o de seguridad de las mismas si ésta existiese, ya que no es obligatoria.
4. BUENAS PRÁCTICAS DE SEGURIDAD
A partir de este punto de la guía es cuando se entra en consejos y recomendaciones para intentar evitar los accidentes con baterías de litio y/o minimizar las consecuencias de los mismos.
Dado la infinidad de casos, aplicaciones y situaciones en las que se usan y manipulan baterías de litio en la industria, se ha optado por aportar un primer enfoque generalista a modo de ‘checklist’ o listado de puntos a considerar en cualquier instalación que incluya baterías de litio.
Dicho listado de puntos generalistas, que la guía denomina enfoque holístico, comienza con la realización de una adecuada evaluación y riesgos de la instalación.
Para ayudar en este cometido, la guía incluye un posible modelo orientativo de cómo debería ser esa evaluación de riesgos, comenzando por el análisis del material peligroso (en este caso las baterías de litio) y las actividades a realizar, pasando por la evaluación de riesgo en sí misma, las medidas de protección y el test de efectividad de las mismas y finalizando por la documentación adecuada del proceso.
Además de la evaluación de riesgos, este apartado recuerda que en cualquier instalación en la que se usen, manipulen o almacenes baterías de litio deberían tenerse en cuenta las metas y objetivos de la protección, la protección activa y pasiva frente a incendios (propagación y extinción) o los diferentes sistemas de detección y alarmas entre otros factores.
Una vez descrito este enfoque generalista, la guía se centra en los 5 escenarios que se han considerado más habituales en la actualidad o que requieren de respuesta más urgente:
Almacenes de baterías o mercancías equipadas con baterías
Zonas de carga de vehículos de manutención y limpieza (carretillas eléctricas, or ejemplo)
Vehículos eléctricos
Gestión de residuo
Emergencias con baterías de litio
5. ALMACENES DE BATERÍAS O MERCANCÍAS EQUIPADAS CON BATERÍAS DE LITIO
Se trata de una de las situaciones más habituales en las industriales actuales: tanto el almacenamiento de baterías sueltas para, por ejemplo, su integración en producto final acabado, como el almacenamiento de equipos que contienen baterías (por ejemplo, herramientas).
En este último caso, puede que se almacenen los equipos sin que su carga varíe, por ejemplo para su expedición, como que se trate de equipos que hay que cargar durante su almacenamiento porque van a ser usados en la misma empresa.
Todas estas situaciones implican mayor o menos riesgo, por lo que las medidas de protección se han estructurado en forma de cascada, comenzando por medidas generales y medidas de protección de incendios aplicables a todos los almacenamientos, a las que habría que añadir medidas adicionales para almacenamiento de baterías “no en carga”.
Si además las baterías se están cargando, el riesgo aumenta y por tanto se sugieren medidas de seguridad adicionales.
Por último, el mayor riesgo será el del almacenamiento de baterías dañadas, por lo que también se añaden medidas de seguridad añadidas además de las descritas en los apartados anteriores.
5.1 Medidas generales
Los almacenes de baterías pueden ser en principio cerrados o abiertos, así como realizarse en estanterías, edificios de obra, contenedores modulares o armarios de seguridad, por ejemplo.
Según el tipo, tamaño y cantidad de las baterías (su riesgo, en realidad) y el tipo de almacenamiento del que se trate (cargándose las baterías o no, por ejemplo) ya se determinará en los puntos posteriores si el almacenamiento debería tratarse de un sector o área independiente o no.
Por el momento la guía describe medidas comunes a todos los almacenes:
Almacenar siempre baterías homologadas, contar con un sitio específico para su almacenamiento incluida señalización, prever un rango de temperaturas y la protección contra daños y caídas, control y revisión de los equipos de seguridad, no almacenar en sótanos o junto a productos químicos, etc.
5.2 Medidas de protección contra incendios
Un almacén de baterías de litio es un establecimiento industrial y, como tal, le aplica el Reglamento Contra Incendios en Establecimientos Industriales (RSCIEI, RD 2267/2004).
Dicho Reglamento establece diferentes medias de protección frente a incendios pasiva (resistencia al fuego de los materiales y estructuras, medias de evacuación, etc.) y activa (extinción), en función de las distancias a otros establecimientos industriales y la carga de fuego.
Éste último punto, en el caso de baterías de litio, es especialmente crítico, ya que las tablas y fórmulas habituales de cálculo de carga de fuego no contemplan las baterías de litio.
La guía de baterías de litio de Bequinor incluye, siendo ésta una de su grandísimas aportaciones, una sugerencia de cálculo de carga de fuego para almacenes de baterías de litio, lo cual facilita enormemente la aplicación del RSCIEI a estos establecimientos y la determinación por tanto de las medidas de protección adecuadas.
Además, y como también sucede en el Reglamento de Almacenamiento de Productos Químicos, la guía facilita el encaje en el RSCIEI de soluciones como contenedores modulares y armarios de seguridad, muy habituales en las empresas pero que no siempre quedan siempre bien reflejadas en el Reglamento.
En estos casos, y para facilitar una fácil aplicación por parte del usuario, hay ciertas medidas del RSCIEI que se matizan.
A cambio, los contenedores modulares deben cumplir con el Reglamento de Productos de la Construcción (en concreto su estructura metálica y las puertas cortafuegos si las hubiera) y tener su resistencia al fuego como conjunto evaluada por un laboratorio de ensayo acreditado.
Los armarios, por su parte, deben estar probados como resistentes al fuego desde su interior y desde su exterior según los estándares europeos correspondientes, además de tener su volumen limitado y poseer otras características de seguridad.
5.3 Almacenamiento pasivo / no en carga
La guía estima que las medidas de protección contra incendios incluidas en el RSCIEI deben completarse con otras medidas de protección adicionales y específicas relacionadas con el comportamiento de las baterías en caso de incendio.
Así, se planta una segunda clasificación que ya no depende de la carga de fuego de las mismas sino de la potencia eléctrica por unidad de almacenamiento / pack.
Según este criterio se establecen tres niveles de riesgo, que determinan fundamentalmente:
Distancias a materiales combustibles y/o instalaciones propias o vías de comunicación públicas, así como medidas alternativas para reducción de las mismas (resistencia al fuego)
Superficies, alturas y capacidades máximas, así como separación entre bloques / pilas
Sistemas de detección de incendios
Sistemas de supresión de incendios
Rociadores adicionales
Sistemas de detección de gases
Sistemas de alivio de presión / descompresión de emergencia
Sistemas de monitorización de la temperatura y alarmas correspondientes
Sistemas de extracción de humo
5.4 Almacenamiento activo / en carga
Está demostrado que la mayoría de incendios provocados por baterías de litio se producen durante el proceso de carga de las mismas, ya que entre otros factores se genera calor adicional y entran en juego los cargadores y la instalación eléctrica.
Es por ello que la guía de baterías de Bequinor añade, a las medidas generales para todos los almacenes, la protección contra incendios propia del RSCIEI y las medidas específicas para almacenamiento no en carga, otro paquete de medidas más estrictas para minimizar este riesgo añadido.
En concreto, se recuerda la necesidad de revisas concienzudamente los elementos de carga y cables, así como la instalación eléctrica.
En el caso de baterías en carga sí se recomienda directamente que ésta se realice en un sector de incendios independiente, garantizando además la distancia entre baterías y entre el cargador y la batería (si es posible) para evitar el efecto dominó y la acumulación de calor.
Además de otras medidas como prever el traslado de las baterías en caso de incendio, la utilización de superficies ignífugas o no cubrir las baterías durante su carga, este apartado hace especial hincapié en:
La ventilación de almacenamientos cerrados durante el proceso de carga de las baterías
La detección y transmisión de incidencias durante el proceso de carga de las baterías
5.5 Almacenamiento de baterías dañadas
Como se habrá deducido, la guía presenta los diferentes tipos de almacenamiento en orden creciente de riesgo, culminando con el almacenamiento más peligroso: el de baterías que ya se sabe que están dañadas.
Se trata sin duda de una situación muy complicada que la guía trata de resolver, planteando en primer lugar cuáles pueden ser las causas de estos daños y en segundo lugar un esquema de valoración para determinar si realmente esa batería está dañada, incluyendo criterios de inspección visual, prueba olfativa, etc.
Una vez se constata que la batería está dañada y por tanto supone un gran peligro potencial, la guía introduce el concepto de zona de cuarentena, poniendo ejemplos de cómo puede constituirse para que sea segura.
Conceptos como distancias de seguridad, cajas de cuarentena, contenedores o armarios con sistemas de extinción, ventilación y gestión de alarmas forman parte de este capítulo.
Finalmente, se considera que dichas baterías deben ser trasladadas al gestor correspondiente, lo que también se recuerdan las obligaciones del usuario respecto al transporte de aterías dañadas en el contexto del Acuerdo Internacional de Transporte de Mercancías por Carretera (ADR)
6. ZONAS DE CARGA DE VEHÍCULOS DE MANUTENCIÓN Y LIMPIEZA
Aunque en este capítulo se incluyen todo tipo de vehículos industriales, la aplicación fundamental del mismo es a la carga de caretillas de eléctricas.
La carga de carretillas eléctricas es uno de los usos de baterías de litio más habituales en la industria y uno de los que más preocupan tanto por su peligro potencial como por la tendencia creciente a sustituir las tradicionales carretillas con motor de combustión por nuevas carretillas de este tipo.
En la redacción de la guía se ha estimado, por otra parte, que los usuarios afectados por esta casuística podrían no contar con almacenamiento de baterías y por tanto no necesitar acudir al capítulo anterior y es por ello por lo que algunos puntos se repiten con un contenido similar pero adaptado a este caso de uso.
Así, por ejemplo, de nuevo se tratan las informaciones que deberían solicitarse al fabricante de la carretilla eléctrica o vehículo de manutención / limpieza.
También se abordan las pautas en cuanto ubicación (estructuras, sectorización y separación, ventilación, medios para la manipulación de baterías) así como para el diseño de las instalaciones (instalación eléctrica, cargadores, protección contra incendios, control e fuentes de ignición), sin olvidar las necesarias medidas organizativas.
7. VEHÍCULOS ELÉCTRICOS
Los casos de uso alrededor del vehículo eléctrico también son inabarcables, por lo que la guía se centra en el más crítico en cuanto a la desestabilización de las baterías: el estacionamiento y carga de los mismos.
Así, se enuncian medidas preventivas relacionadas con:
Ubicación de las estaciones de carga
Medidas estructurales
Sectorización y separación
Instalaciones: eléctrica, sistemas de detección y alerta, sistemas de protección contra incendios, etc.
Medidas organizativas
Finalmente se incluyen informaciones acerca de la mitigación de incendios causados por vehículos eléctricos, abarcando tanto la estrategia de respuesta como las tecnologías emergentes a este respecto y la posibilidad de encontrarse con vehículos de energía combinada (eléctrica y GLP, por ejemplo)
8. GESTIÓN DE RESIDUO
A la hora de clasificar las baterías de litio una vez se consideran residuo, la guía técnica de Bequinor se basa en las directrices del ADR, agrupándolas en tres tipos:
Baterías de litio sin daños
Baterías de litio dañadas o defectuosas
Baterías de litio dañadas o defectuosas críticas
Para cada uno de estos tipos se establecen diferentes medidas de seguridad en su gestión como residuo, siguiendo principalmente las directrices del ADR en cuanto a instrucciones de embalaje y homologación de los mismos, etiquetación, etc.
De este modo, por ejemplo, una caja o envase homologado para el transporte de baterías sin dañar no será apto para el transporte de baterías dañadas, para lo cual las exigencias en cuanto a seguridad / homologación serán mucho mayores
9. EMERGENCIAS
Finalmente, la guía de uso y almacenamiento de baterías de Bequinor propone un capítulo dedicado a emergencias con baterías de litio y cómo debería actuarse, de forma general, en caso de siniestro con este tipo de materiales o equipos que las contengan.
Activación de alarmas, consideración y diferenciación entre almacenes o instalaciones atendidas de forma permanente o no, delimitación de la zona crítica y primeros auxilios son algunos de los puntos tratados en este capítulo.
10. REFERENCIAS Y ANEXOS
En la parte final de la guía, el comité de expertos ha incluido, además de las consiguientes referencias normativas y otras referencias técnicas, dos anexos que se han estimado de gran valor para los usuarios:
Un modelo de declaración de estado de las baterías, que facilita al usuario la clasificación de sus baterías como residuo y para su posterior transporte (anexo I de la guía)
Un posible protocolo de alarmas en un almacenamiento de baterías de litio, tanto pasivo (no en carga) como activo (baterías de litio cargando), basado en un escenario de aumento de temperatura, un segundo escenario de detección de humo y un tercer escenario, el más crítico, en el que se activa la alarma de incendios. Para cada uno de estos escenarios se propone una actuación determinada (anexo II de la guía).
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