Les risques liés
aux batteries lithium-ion

Une batterie lithium-ion, c'est quoi ?

Une batterie Li-ion, ou accumulateur Li-ion, est constituée de deux électrodes (cathode et anode) et d’un électrolyte assurant l’échange ionique du système.
Pendant la décharge (utilisation) de la batterie, les ions passent de l’anode à la cathode. Pendant la charge l’inverse se produit. Ces deux électrodes sont isolées par un séparateur qui permet d’éviter un court-circuit.

Avantage : durée de vie très longue
Inconvénient : inflammabilité, emballement thermique

Quels sont les dangers liés à ces batteries ?

Parmi les 50 scénarios accidentels potentiels identifiés par l’INERIS (Institut National de l’Environnement Industriel et des Risques) au cours des différentes étapes du cycle de vie des batteries, 12 ont été considérés comme critiques. Ils concernent notamment les étapes du stockage, de la recharge et de l’utilisation. Le résultat le plus problématique de ces risques concerne le feu de batterie (ou feu de métal). C’est un risque important car le feu provoqué par les batteries lithium-ion ne peut s’éteindre de façon conventionnelle, la batterie générant elle-même les molécules d’oxygène et la chaleur nécessaires à la combustion. Il ne peut alors être éteint qu’avec l’aide de poudres spéciales, le tout dans un environnement confiné (au risque de voir la poudre perdre de son efficacité).

Comment naissent ces feux de batterie ?

Par l’emballement thermique lié à la surcharge ou l’exposition à des températures excessives

Une batterie fournit d’ordinaire l’énergie stockée chimiquement lors du déchargement sous la forme d’énergie électrique. Il se peut cependant que toute l’énergie ne soit pas fournie en tant qu’énergie électrique, mais provoque une surchauffe qui peut aller jusqu’à 7 à 11 fois l’énergie stockée électriquement. Étant donnée la structure de la batterie, la réaction même se renforce et cause une surchauffe critique. Les matériaux constituant la batterie libèrent également l’oxygène lié, ce qui attise toujours plus l’incendie.

Par la décharge complète

La décharge complète liée à la non-utilisation de la batterie pendant de trop longues périodes peut endommager la batterie. Si celle-ci est ensuite exposée à des températures trop froides, cela peut provoquer un changement des propriétés physiquo-chimiques du liquide électrolytique et entraîne la formation de gaz inflammable. L’absence du liquide rompt la protection de la batterie, menant à un court-circuit ou un incendie.

Par des dommages mécaniques

Les chocs ou mauvaises utilisations peuvent endommager la structure interne de la batterie et mener à la détérioration du séparateur de la batterie, menant à un court-circuit ou un incendie.

Comment les stocker en sécurité ?

Les recommandations de stockage dépendent de la taille et puissance de la batterie :

Batteries au lithium de faible puissance (moins de 100 Wh par batterie)

Ce sont les petites batteries contenues dans les téléphones ou ordinateurs par exemple.
Ici, aucune prescription de sécurité spéciale ne s’applique, dans la mesure où toutes les instructions du fabricant et les emplacements garantissant la sécurité sont respectés.
Pour les quantités stockées plus importantes (volume supérieur à 7 m3) les indications concernant les batteries au lithium de puissance moyenne s’appliquent.

Batteries au lithium de puissance moyenne (environ 100 Wh par batterie et de 12 kg brut par batterie)

Les batteries de cette catégorie sont utilisées dans les vélos électriques, les scooters électriques ou divers petits véhicules similaires. Celles-ci doivent être stockées dans des enceintes séparées résistantes au feu (par exemple un local anti-feu ou une armoire de sécurité).

Elles ne doivent pas être stockées avec d’autres produits et cette zone doit faire l’objet d’une surveillance constante.Pour les quantités stockées plus importantes (surface occupée à 60 m2) les indications concernant les batteries au lithium de puissance élevée s’appliquent.

Batteries au lithium de puissance élevée (plus de 100 Wh par batterie et de 12 kg brut par batterie)

Les batteries de cette catégorie sont principalement utilisées dans les voitures électriques ainsi que dans les gros appareils autonomes. Les recommandations relatives au stockage des batteries de puissance moyenne doit constituer la base de la réflexion. Toutefois, les sécurités doivent être mise en place au cas par cas après étude. Si l’espace de stockage est grand, les protections incendie doivent être adaptées. Si l’utilisation de sprinklers est autorisée, elle doit être la plus localisée possible et l’on recommandera de séparer les batteries et de les stocker dans un environnement confiné à même de prévenir un départ d’incendie.

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