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Susceptibles de provoquer des emballements thermiques dont la maîtrise des effets reste encore méconnue, les batteries lithium-ion font aujourd’hui l’objet d’une mise en garde du Groupement des fabricants installateurs de systèmes d'extinction automatiques fixes (Gifex).
Depuis les années 1990, le marché des batteries lithium-ion prolifère. Aujourd’hui, on retrouve ces piles ultra puissantes dans de nombreux appareils électroniques du quotidien, allant des véhicules électriques aux smartphones, en passant par les caméras et les drones. Pourtant, il existe des préoccupations grandissantes quant à leur risque de s’enflammer. À tel point que, récemment, Isogard a mis au point un extincteur portatif dédié aux feux de batteries lithium. À cet égard, le Groupement des fabricants installateurs de systèmes d’extinction automatiques fixes (Gifex) vient du publier un document dans lequel il souhaite mettre en garde contre ce dispositif.
Selon le Gifex, les batteries Li-ion possèdent des matériaux et électrolytes hautement inflammables. © Cebbi / Pixabay
Une absence de réglementation
Il faut dire que face à l’accroissement des besoins de stockage local d’énergie, l’utilisation des batteries Li-ion s’intensifie. Or, comme l’indique le Gifex, « le mode de protection incendie des batteries Li-ion fait l’objet de recherches intenses à ce jour. Les concepts de protection coordonnés ou prêts à l’emploi n’existent pas encore. » Par ailleurs, le groupement estime qu’il existe sur le marché, un trop grand nombre de systèmes de batteries Li-ion, variant tant en termes de prix que de densité, de stockage et de spécificités techniques. D’où l’impossibilité d’un concept unique de protection contre l’incendie.
Des électrolytes hautement inflammables
Autre point important, il faut savoir que le risque incendie des batteries lithium s’avère plus complexe qu’on ne le pense. En cause, ses matériaux « à haut rendement énergétique et des électrolytes hautement inflammables » sont susceptibles de déclencher des départs de feu qui ne s’éteignent pas de la même manière que pour un incendie classique.
Le risque d’un emballement thermique
« Les cellules de batteries électrochimiques se trouvent au cœur du système de batterie. Chaque cellule de Li-ion se compose de deux électrodes. Entre les électrodes, se trouve un conducteur ionique, de l’électrolyte typiquement inflammable qui agit en tant que médiateur dans les processus de cellules, et le séparateur qui garantit la séparation électrique des électrodes », explique le Gifex. Or, toutes ces combinaisons de matériaux sont hautement inflammables. « Tout dommage causé au séparateur (mécanique ou causé par des températures élevées ou par le vieillissement) entraînera un court-circuit interne avec une forte probabilité d’emballement thermique », met en garde le Gifex.
Un risque d’explosion
Et c’est là que la situation devient réellement dangereuse : l’emballement thermique provoqué se révèle très difficile à enrayer en cas de batteries lithium. « L’augmentation de la température, enclenche un début d’évaporation de l’électrolyte (hautement inflammable). La pression interne de la cellule continuera à augmenter jusqu’à ce que la vapeur d’électrolyte soit libérée via une soupape de sécurité ou par l’explosion de l’enveloppe. »
Des recherches du Gifex
De quoi générer un mélange explosif gaz-air capable de provoquer une explosion ou un incendie, l’emballement thermique entraînant les autres cellules dans le processus. Pour y remédier, seules des méthodes adaptées à ce type précis d’emballement thermique peuvent fonctionner. Notamment en intervenant à différents stades du processus. Ce qui fait actuellement l’objet de multiples recherches de la part du Gifex qui a notamment participé aux travaux d’Euralarm, l’association européenne de l’industrie de la sécurité et de la protection incendie.
Ségolène Kahn
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