Lithium-ion battery safety 101

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Seguridad en baterías de iones de litio Li-Ion

Motivación:
Muchas de las linternas comentadas/analizadas/modificadas en Budget Light Forum (BLF) usan baterías recargables de Li-Ion. El uso de baterías de Li-Ion introduce algunos riesgos, y requiere más precauciones que las baterías alcalinas. Pero como cualquier herramienta, cuando se usa bien, los riesgos pueden ser manejados y reducidos.

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Traducción al español / Spanish Translation

Dirigido a:
Este post describe las precauciones de seguridad para los usuarios que son nuevos con las baterías de Li-Ion. No intenta ofrecer un tutorial completo de baterías de Litio-ion ni las razones técnicas de peligros del ion-litio. Se pretende que sea un punto de partida.
Siempre habrá cierto desacuerdo sobre las reglas de seguridad. Algunas de estas reglas de seguridad pueden no aplicarse a aquellos que eran ayudantes de laboratorio para Dr. Goodenough(el enlace es externo), pero es de esperar que sean apropiados para los nuevos usuarios. Tienes que ser consciente de su nivel de conocimientos y experiencia.
Las baterías recargables de iones de litio se pueden utilizar de forma segura cuando se utilizan correctamente.
Las baterías recargables de iones de litio pueden ser peligrosas cuando se usan incorrectamente.
• Compra baterías de calidad.
o El ahorro de unos pocos centavos en lo que pueden ser baterías cuestionables no vale la pena.
o Algunas baterías más baratas pueden ser falsas o pueden ser recicladas / recuperadas.

https://batterybro.com/blogs/18650-wholesale-battery-reviews/18852875-re… (link is external) (link is external)(el enlace es externo)
http://www.theepochtimes.com/n3/1421555-chinas-sloppy-battery-industry-t (link is external)… (link is external)(el enlace es externo)
o Los usuarios experimentados cosechan baterías de los paquetes de baterías.
 Espera hasta que tenga más experiencia con Li-ion antes de intentarlo.
BLF Community Battery Pulls Overview Thread (Laptop packs and Tool Packs)
o Análisis de baterías.
http://budgetlightforum.com/forum/batteries/rechargeable/reviews
http://budgetlightforum.com/forum/batteries/rechargeable
Batteries and chargers (link is external) (link is external)(el enlace es externo)
• Compra un cargador de baterías de calidad.
o Este es otro lugar para no ir a la ruta barata.

o Una batería de bajo rendimiento puede ser seguro en un buen cargador, pero ninguna batería es segura en un cargador malo. (SawMaster)
o Lea las opiniones. Compra una marca con una buena crítica.
o Cosas a considerar:
 Protección de sobrecarga.
 Protección contra polaridad inversa.
 Canales independientes para que pueda cargar diferentes tipos de baterías o niveles de descargas al mismo tiempo.
 Interfaz de usuario que de lo que te gusta. Indicadores de luces frente a pantalla LCD.
o El cargador debe cargar a 4.2V +/- 0.05V, pero la batería se podría salir con una tensión diferente.
My charger do not charge LiIon to 4.2V, is it faulty?
o Análisis de cargadores.
http://budgetlightforum.com/forum/batteries/chargers/reviews
http://budgetlightforum.com/forum/batteries/chargers
Batteries and chargers (link is external) (link is external)(el enlace es externo)
• Compra y usa un multímetro.
o A muchos le gustan los multímetros (DMM).
o Aprender a comprobar la tensión de las baterías de iones de litio.
o Measurement on Flashlight (link is external) (link is external)(el enlace es externo)
o Nota: No todo el mundo está de acuerdo en que necesites un multímetro, pero mucha gente lo recomienda.
• Carga / Descarga
o Las baterías se pueden cargar a: 0*C – 45*C (32*F – 113*F)
o Las baterías se pueden descargar a: –20*C – 60*C (–4*F – 140*F)
o http://batteryuniversity.com/learn/article/charging_at_high_and_low_temp (link is external)… (link is external)(el enlace es externo).
• No sobrecargues tus baterías.
o La tensión máxima debe ser 4.2V.
o Simplemente cargando a 4.1V puede darte más ciclos de carga.
o Un buen cargador de baterías te ayuda a prevenir la sobrecarga.
o Los cargadores de baterías pueden cargar +/- 0.05V y todavía estar dentro de la tolerancia.
My charger do not charge LiIon to 4.2V, is it faulty?
o Después de cargar comprueba la tensión de la batería con tu multímetro después de un descanso corto (~5 min).
o BU-409: Charging Lithium-ion - Battery University (link is external) (link is external)(el enlace es externo)
• No sobre descargues tus baterías.
o Muchas personas optan por recargar sus baterías cuando llegan a 3.5- 3.6V
o Las pilas se agotan cuando llegan a 2.7-3.0v. Recarga.
o Las baterías comienzan a sufrir daños si se descargan a 2.5 voltios.
o Las baterías deben ser desechadas si se descargan hasta 2.0 voltios.
• No cargar las baterías cuando la temperatura está por debajo de cero. (0*C / 32*F)
• No deje que sus baterías se calienten demasiado.
o Si se va a almacenar la linterna en el coche en verano, se recomienda utilizar pilas primarias mejor que las baterías recargables de iones de litio.
o Las altas temperaturas degradan las baterías más rápido, pero siempre y cuando la temperatura sea inferior a 60*C (140*F) probablemente no haya un problema de seguridad.
Overblown Concerns Over Li-ion Batteries Stored in Cars
http://batteryuniversity.com/learn/article/charging_at_high_and_low_temp (link is external)… (link is external)(el enlace es externo).
• Para el almacenamiento a largo plazo (meses) lo mejor es guardarlas a una capacidad del 40-50%. (3.77-3.87V)
o BU-702: How to Store Batteries - Battery University (link is external) (link is external)(el enlace es externo)
• Cuando no están en una linterna, las baterías deben estar siempre en una caja protectora.
o La protege de hacer corto y de daño físico.
o
o Nunca lleves las pilas sueltas en el bolsillo o en el bolso.
o E-Cigarette Explodes in Man's Pocket || ViralHog - YouTube (link is external) (link is external)(el enlace es externo) <==
• No utilices baterías con daños físicos.
• Las baterías protegidas son generalmente más seguras que las baterías no protegidas.
o Las baterías protegidas llevan un circuito que protege de la sobrecarga y el exceso de descarga.
o Los circuitos de protección aumentan la longitud y anchura de la batería ligeramente. Las baterías protegidas no cabrán en todas las linternas. Conoce tu linterna.
o Algunas linternas tienen protección de bajo voltaje y cortarán en baja tensión. Conoce tu linterna.
o En algunas linternas de alto consumo se disparará el circuito de protección en una batería protegida para protegerse y requieren baterías no protegidas. Conoce tu linterna.
• Linternas multi-baterías tienen mayor riesgo que las linternas mono-batería.
o Si acabas de empezar es posible que desees limitarte a las linternas de una sola batería.
• Al utilizar linternas multi-baterías, para reducir la posibilidad de la descarga desigual entre baterías, es importante que todas las baterías:
o sean del mismo tipo,
o sean del mismo fabricante,
o tengan la misma capacidad (Ah),
o sean cargadas al mismo voltaje.
o Es posible que desee marcar las baterías para que pueda utilizar el mismo conjunto, todo el tiempo.
• Cargue las baterías en un lugar donde no haya material inflamable.
o Pon el cargador en un mostrador, no en el sofá.
• Nunca dejes las baterías desatendidas en la carga.
o Compruébalas periódicamente para asegurarte de que no están muy calientes. Templadas es correcto.
o Nota: hay diferentes opiniones sobre la frecuencia con la que necesitas comprobarlas.
o http://www.local10.com/news/local-10-investigates/lithium-ion-battery-bu (link is external)… (link is external)(el enlace es externo)
• ¡Las baterías dañadas pueden provocar incendios!

“Condiciones de abuso tales como carga excesiva, sobre-descarga y cortocircuitos internos pueden conducir a la temperatura de la batería a ir mucho más allá de las votaciones fabricante. A una temperatura crítica, se puede activar una cadena de reacciones exotérmicas. Las reacciones conducen a un aumento de temperatura adicional, que a su vez acelera la cinética de reacción. Esta degradación catastrófica auto-acelerada de la batería de iones de litio se llama fuga térmica.2”(el enlace es externo)
“ Durante las fugas térmicas, se pueden alcanzar temperaturas tan altas como 900 °C,3(el enlace es externo) y la batería puede liberar una cantidad significativa de inflamable y (si es inhalado en altas concentraciones) gas tóxico.4”(el enlace es externo)
Royal Society of Chemistry Thermal-runaway experiments on consumer Li-ion batteries with metal-oxide and olivin-type cathodes - RSC Advances (RSC Publishing) DOI:10.1039/C3RA45748F (link is external) (link is external)
• En el caso de un incendio de la batería de iones de litio buscar atención médica de inmediato.
o Si se quema o tiene fugas la batería Li-ion, produce fluoruro de hidrógeno. Los síntomas de los daños del fluoruro de hidrógeno no se aprecian de forma inmediata.
o “La batería puede liberar una cantidad significativa de inflamable y (si es inhalado en altas concentraciones) gas tóxico.4”
 Royal Society of Chemistry Thermal-runaway experiments on consumer Li-ion batteries with metal-oxide and olivin-type cathodes - RSC Advances (RSC Publishing) DOI:10.1039/C3RA45748F (link is external) (link is external)(link is external)
o Busque atención médica de inmediato. No espere hasta que experimente los síntomas.
o http://www.candlepowerforums.com/vb/showthread.php?141137-Inhaled-vapors (link is external)… (link is external)(link is external)!!!
• Hay opiniones encontradas sobre el uso de imanes para crear un botón en baterías de tapa plana.
• No permitas que las baterías estén húmedas.
• No quemar las pilas.
• Deshágase de las pilas usadas adecuadamente.
o Canadá – http://call2recycle.ca/ (link is external) (link is external)(link is external)
o Reino Unido – http://www.batteryback.org./ (link is external) (link is external)(link is external)
o Estados Unidos – http://call2recycle.org/ (link is external) (link is external)(link is external)
• Mantenga las pilas fuera del alcance de niños y mascotas.
o Cuando se ingiere, estas pequeñas baterías se atascan en el esófago (garganta). La saliva provoca una corriente eléctrica que provoca una reacción química que puede quemar gravemente el esófago en tan sólo dos horas.
o Un problema grave para los niños y las mascotas.
o Principalmente un problema con las pilas de botón, pero existe con todas las baterías.
o http://www.chop.edu/centers-programs/kohls-injury-prevention-program/lit… (link is external) (link is external)(link is external)
o http://www.emedicinehealth.com/battery_ingestion/article_em.htm (link is external) (link is external)(link is external)

Para leer más acerca de las baterías Li-Ion:
• Una letanía para principiantes: BLF decision - #47 by 1dash1
• Busca un post por “seguridad” – LEDs & Other Stuff - (Reference Guide)
• Seguridad de baterías Li-ion y guía de compras – Li-ion Battery Safety and Shopping Guide
• Cuidados de seguridad Li-ion -Lithium-ion Safety Concerns - Battery University (link is external) (link is external)(link is external)
• Baterías basadas en Litio -BU-204: How do Lithium Batteries Work? - Battery University (link is external) (link is external)(link is external)
• Química de baterías – https://batterybro.com/blogs/18650-wholesale-battery-reviews/18880255-ba (link is external)… (link is external)(link is external)
• Tipos de iones de litio – BU-205: Types of Lithium-ion - Battery University (link is external) (link is external)(link is external)

Por favor, hazme saber lo que no he puesto o lo que he entendido mal.
¡Gracias!

La tecnología de las baterías cambia rápidamente. Por favor, comprueba la fecha de edición de abajo.

Where does one obtain 18650-size primary cells?

I've not seen a 18650 primary cell. It was discussed on CPF a while ago.

Even if they did make a 18650 primary cell I'm not sure it would work well in a flashlight. (I'm new to this but...) Lithium-Ion batteries are nominally 3.7 v. Primaries are generally ~1.5v (except for CR123A batteries which are 3.0v).

I assume you are asking about this because of the comment about storing flashlights in cars. In my cars I use Lithium primary (not Lithium-Ion rechargeable) batteries. I don't used alkaline because of the chance of leakage.

My nice car flashlight uses 2x CR123A cells. I also have a 1x AA flashlight as a backup. Both with Lithium.

Never seen a primary (alkaline) in that size, but look for “4/3A” size cells. Might exist.

The “18650” li-ion was created as a same-size replacement for the 4/3AF NiMH cell, which was widely used in battery packs for computers and bike lights etc.

You can still find those for sale many places.

Very helpful post. But the primary cells are only 1.5 volts

Someone on ebay was selling replacement insulating rings (the black ring shown in the above photo), handy things to keep around for repairing damaged cells. I think I saw adhesive backed ones.

Also, for making button tops onto flat topped cells, small brass nuts (imperial size #2-56 or #3-48) and low melting point (255f/124c) solder is a handy fix.

> primary cells are only 1.5 volts
That’s true for alkaline.

NiMH are only 1.2v

Change the driver if you want to use primary or NiMH in a flashlight set up for li-ion
You can find mention of drivers for 1xAA or 1xNiMH (search “LDCH” here)
MtnElectronics has a one-mode driver.

Size and chemistry constrain the voltage.

Thank you gauss163. I’ve added something to the “Don’t use batteries with physical damage” section.

That is a great reminder from @gauss163

Or a pair of needle-nose pliers being used to rip the buss strips off a salvaged pack! (Don’t ask me how I know that)

It’s scary, but if you let yourself flinch it probably won’t end too badly. I’d show you a picture but the example I made was recycled long ago.

Good tip! Thanks!

Segurança de baterias de íons-lítio (Li-ion)

Motivo:

Muitas das lanternas discutidas/resenhadas/modificadas em Budget Light Forum (BLF) utilizam baterias recarregáveis de íons-lítio. O uso destas baterias apresenta alguns riscos, e requer mais precauções do que pilhas alcalinas. Mas como é o caso com qualquer ferramenta, quando usada corretamente, os riscos apresentados podem ser manejados e mitigados.

Público alvo:

Esta postagem indica precauções de segurança para usuários com pouca experiância com baterias íon-lítio. Não é uma tentativa de prover um tutorial completo sobre baterias íon-lítio nem as razões técnicas de seus perigos. A intenção é que seja um ponto inicial.

Há e sempre haverá discórdia sobre as regras de segurança. Algumas destas regras podem não ser aplicáveis aos de vocês que foram assistentes de laboratório para o Doutor Goodenough (link externo, ver post original), porém com sorte elas serão adequadas a usuários mais novos. Você deve prestar atenção ao seu conhecimento e nivel de experiência.

Baterias recarregáveis de íon-lítio podem ser usadas com segurança nas aplicações corretas.
Baterias recarregáveis de íon-lítio são perigosas se mal-utilizadas.

“Condições abusivas tais como sobrecarga, descarga excessiva e curtos internos podem levar a temperaturas muito além do especificado pelo fabricante. Em temperaturas críticas, uma série de reações exotérmicas pode se desencadear, as quais levam a um aquecimento ainda maior, que por sua vez aceleram a cinética das reações. Esta catastrófica degradação auto-acelerada da bateria íon-lítio é chamada thermal runaway, ou escape térmico. Durante o escape térmico, a bateria pode chegar a até 900ºC, com a liberação de vapores inflamáveis e tóxicos se inalados em grandes quantidades.”

Mais leituras sobre baterias íon-lítio:

A Litany for Beginners: BLF decision - #47 by 1dash1
Search post for “safety” - LEDs & Other Stuff - (Reference Guide)
Li-ion Battery Safety and Shopping Guide - Li-ion Battery Safety and Shopping Guide
Li-ion Safety Concerns - Lithium-ion Safety Concerns - Battery University (link is external)
Lithium based batteries - BU-204: How do Lithium Batteries Work? - Battery University (link is external)
Battery Chemistry - https://batterybro.com/blogs/18650-wholesale-battery-reviews/18880255-ba… (link is external)
Types of Lithium Ion - BU-205: Types of Lithium-ion - Battery University (link is external)

Por favor avisem se eu esqueci algo ou disse alguma coisa errada.

Obrigado!

A tecnologia de baterias muda rapidamente. Favor checar a data de edição abaixo.

Cool Jack Kellar, thanks for adding Portuguese translation!!

All in a day’s work, my friend :face_with_monocle:

Thank you very much Jack! I’ll add a link from the main post.

Mr. Scott, thank you for this well done post. I just noticed the link in The Miller’s sig line. I’m always looking for something like this to refer new flashlight enthusiasts to. Nobody can cover every possible scenario but you have a very nice collection of the most important safety info here and I love all the translations. Nice work! :beer:

Edit:
Thanks to your recycling links I just found a place on my route to work that will take not only lithium cells but the stupid CFL bulbs that I’ve been storing for the last year because nobody wants the stupid things and you shouldn’t throw them away because of all the nastiness inside those tubes. Thanks again!

http://i.imgur.com/PoGEsss.gifv

Gif is too big to post. Just a reminder not to keep loose cells in your pockets.

auch!

Wow that’s grim. Lucky him that it behaved more like a bottle rocket than a mini-bomb.

18650 Li-Ion Battery Safety:

  • 18650 batteries should never be discharged below 2.5V.
  • Open circuit voltage of discharged battery (after resting period) should always be above 3.2V
  • Battery cell should be charged to the voltage level of 4.2V (full charge) before first use.
  • Do not use force to install (insert) li-ion battery.
  • It is important to use only li-ion chargers (with proper CC/CV charging) made specifically for li-ion batteries.
  • Exposing cells to extreme heat is very bad for rechargeable batteries (li-ion).
  • Situation when battery positive and negative connect is extremely dangerous. It is called short circuit - avoid at all costs.
  • Spare battery should be always kept in plastic case/holder. We usually include plastic protective batt. case with your 18650 cells.
  • Do not use chargers that are charging battery over 4.21V (discard that charger).
  • You should not charge Li-ion batteries unattended.
  • Try to put freshly charged batteries to rest for 10 min. before discharging them in your device.
  • Storing batteries for extended period of time (4 weeks and more) at full 4.2V will have negative impact on battery performance.
  • Keep in mind that storing batteries in dry, and cool conditions is very good and necessary to maintain good battery performance.
  • Never try to charge (or discharge) li-ion batteries with chargers that are not made for Li-ion batteries.
  • Discharging battery that is connected with reversed polarity is dangerous. Battery must be inserted with correct polarity orientation.
  • User should have enough knowledge on Li-Ion rechargeable batteries: in charging, discharging, handling, and proper storage before use.

Source: 18650 Battery Li-ion Rechargeable 3.7V Cells - Orbtronic

“The charger should charge at 4.2V +/- 0.05V”

Charge AT, or charge TO?

Even then, my 18650s are 4.35V, so some of them can be charged beyond 4.2V.