Protección contra incendios en entornos con baterías de litio
Una visión técnica desde la consultoría en ingeniería de incendios
Las baterías de ion-litio se han convertido en el corazón de la transición energética: alimentan desde pequeños dispositivos y vehículos eléctricos hasta grandes sistemas de almacenamiento (BESS).
Sin embargo, su alto rendimiento energético viene acompañado de riesgos específicos de incendio y explosión, cuya complejidad exige un enfoque de ingeniería especializado para garantizar la seguridad de personas, instalaciones y equipos de emergencia.
Química y comportamiento: no todas las baterías de litio son iguales
Existen múltiples químicas de baterías (NMC, NCA, LFP, LCO, LiFePO₄, entre otras), cada una con distinto comportamiento térmico y susceptibilidad al fallo.
Los estudios recientes destacan que:
- Algunas químicas, como NMC o NCA, liberan gases inflamables y presentan mayor riesgo de explosión bajo condiciones de thermal runaway.
- Las de tipo LFP (fosfato de hierro-litio) son más estables, pero pueden mantener combustión sostenida si la temperatura no se controla.
- La tasa de liberación de calor (HRR) y la energía total liberada (THR) varían enormemente: un módulo de 64 kWh puede alcanzar picos de más de 2 MW
El comportamiento no depende solo de la carga de fuego, sino también de la cinética de liberación térmica, el grado de confinamiento, la ventilación y la densidad energética del sistema.
De la sobrepresión a la llama sostenida: comprender el riesgo
El riesgo de incendio o explosión en baterías de litio puede clasificarse en dos grandes escenarios:
- Explosión por sobrepresión: cuando los gases inflamables generados por la descomposición del electrolito alcanzan concentraciones críticas.
- Incendio sostenido: por combustión del electrolito, materiales plásticos y ánodos carbonosos, con posible re-ignición espontánea tras la extinción inicial.
Durante el thermal runaway, la batería puede liberar oxígeno y calor de forma autónoma, lo que dificulta el control con agentes tradicionales.
Según Kang et al. (2025), el proceso puede implicar tres órdenes de magnitud de aumento en la tasa de generación de calor a medida que se supera la temperatura crítica de 120 °C, con emisiones tóxicas y propagación célula a célula
Análisis y diagnóstico desde la ingeniería de incendios
La consultoría de ingeniería especializada realiza estudios avanzados que permiten caracterizar y controlar estos riesgos:
- Identificación de la química de las celdas y su configuración.
- Modelos CFD para simular la propagación térmica, el movimiento del humo y los efectos del confinamiento.
- Evaluación de HRR y THR para estimar el impacto térmico y estructural.
- Análisis de escenarios de fallo (choque, sobrecarga, cortocircuito, incendio externo).
- Diseño de medidas compensatorias bajo un enfoque de seguridad basada en prestaciones (PBD).
En los entornos donde no es viable aplicar literalmente los criterios del CTE DB-SI o el RIPCI, los estudios prestacionales permiten justificar soluciones equivalentes que mantengan o superen los niveles de seguridad exigidos.
Estrategias de protección y mitigación
Los recientes estudios experimentales aportan evidencia de que no todas las estrategias buscan extinguir el fuego, sino controlar la temperatura y mitigar la propagación térmica para permitir una intervención segura:
- Refrigeración dirigida: métodos como el Cooling Water Injection Case (CWIC) permiten inyectar agua directamente en la carcasa de la batería, reduciendo la temperatura hasta 100 veces más rápido que el enfriamiento por aire.
- Detección temprana inteligente: el uso de visión artificial y redes neuronales 3D (CNN) entrenadas con patrones visuales de incendios de litio permite detectar en segundos comportamientos anómalos como llamas re-encendidas o emisiones de humo denso
- Ventilación controlada y compartimentación térmica, especialmente en sistemas BESS.
- Sistemas de supresión específicos (nebulización, agentes inertes, refrigeración indirecta).
- Protocolos de intervención y monitoreo térmico continuo.
Estas medidas buscan retrasar la propagación, limitar la exposición térmica y facilitar la actuación de bomberos o brigadas internas con menor riesgo.
Conclusión
La protección contra incendios en instalaciones con baterías de litio exige una aproximación técnica interdisciplinar:
combina la comprensión de la química, la termodinámica del incendio y la aplicación de ingeniería prestacional para adaptar las soluciones a cada entorno —doméstico, industrial o de almacenamiento energético.
En [nombre de la empresa], como consultoría especializada en protección contra incendios, analizamos el comportamiento térmico y químico de los sistemas de baterías, desarrollando estrategias que integran:
- diagnóstico técnico,
- modelización avanzada, y
- diseño de medidas de mitigación seguras y viables.
Porque la energía del futuro exige una ingeniería de incendios que anticipe, mitigue y proteja.
Fuentes y referencias técnicas
- Kang, H.C., Yu, Y.S., Lee, G.G. (2025). Cooling water injection for EV battery fires: A targeted method to suppress thermal runaway. Fire Safety Journal, 157, 104503.
- Zhou, Y. et al. (2025). Gas-phase pyrolysis and combustion characteristics of lithium-ion batteries. Applied Energy.
- Kim, J., et al. (2025). Real-time CCTV-based deep learning for early detection of lithium-ion battery fires. Journal of Power Sources.
- NFPA 855 (2023). Standard for the Installation of Stationary Energy Storage Systems.
- NFPA 68 & 69. Explosion Protection by Deflagration Venting and Prevention Systems.
- UNE-EN 50604-1:2016. Requisitos de seguridad para baterías de ion litio usadas en aplicaciones industriales.
- Real Decreto 513/2017 (RIPCI). Reglamento de Instalaciones de Protección Contra Incendios.
- Código Técnico de la Edificación (CTE), DB-SI. Seguridad en caso de incendio.
- European Commission (2024). Fire Safety of Lithium-ion Battery Energy Storage Systems: State of the Art Report.