Les risques d’incendie des batteries au lithium
Les batteries au lithium ⚡️ occupent une place centrale dans notre quotidien, fournissant de l’énergie à une multitude de dispositifs allant des smartphones 📱 et tablettes jusqu’aux véhicules électriques 🚗 et appareils industriels 🛠️. Bien qu’elles soient essentielles et technologiquement avancées, elles présentent certains dangers, notamment des risques d’incendie 🔥 qui ne doivent pas être ignorés.
Dans cet article, nous détaillons les mécanismes complexes de ces batteries, leurs phases critiques de chargement et d’utilisation, les risques possibles ainsi que les solutions préventives 🔒
Le fonctionnement d’une batterie au lithium
Une batterie au lithium-ion est composée de plusieurs éléments fondamentaux :
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Anode : généralement en graphite, elle libère des électrons pendant la décharge et stocke les ions lithium lors de la charge.
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Cathode : souvent composée de métaux tels que le cobalt, le nickel ou le manganèse, elle stocke les ions lithium lors de la décharge.
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Électrolyte : un liquide ou un gel conducteur qui permet aux ions lithium de circuler entre l’anode et la cathode.
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Séparateur : une membrane fine qui empêche le contact direct entre l’anode et la cathode, tout en permettant le passage des ions lithium.
La phase de charge d’une batterie
Tout d’abord, lorsque la batterie est branchée à une source d’alimentation, le courant électrique ⚡️ entre dans le système via l’anode (généralement en graphite).
Ensuite, grâce à cette énergie, les ions lithium quittent la cathode (composée de métaux comme le cobalt, le nickel ou le manganèse) pour migrer à travers l’électrolyte, en direction de l’anode.
Pendant ce déplacement, les électrons, quant à eux, empruntent un circuit externe, créant ainsi un flux électrique contrôlé.
Par conséquent, les ions lithium s’accumulent dans l’anode, où ils sont stockés jusqu’à leur prochaine utilisation. À ce stade, la batterie est dite chargée.
Le phase de décharge d’une batterie
À l’inverse, lorsque l’on utilise l’appareil alimenté par la batterie, celle-ci entre en phase de décharge.
Dans ce cas, les ions lithium retournent de l’anode vers la cathode en traversant, une nouvelle fois, l’électrolyte. Simultanément, les électrons suivent le circuit externe dans la direction opposée à celle de la charge, ce qui produit un courant électrique utilisable par le dispositif.
Ainsi, tant que les ions peuvent circuler entre les deux électrodes, la batterie fournit de l’énergie. Toutefois, une fois que tous les ions sont revenus à la cathode, la batterie est déchargée et doit être rechargée pour continuer à fonctionner.
Causes des feux de batterie lithium-ion
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🔥 Surchauffe (Thermal Runaway) :
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Lorsque la température interne dépasse un seuil critique (environ 80-100 °C), cela peut déclencher une réaction chimique en chaîne.
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Les réactions exothermiques peuvent conduire à un emballement thermique (thermal runaway), une situation où la batterie s’échauffe de manière incontrôlable.
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⚡️ Court-circuit interne :
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Un dommage mécanique ou une défaillance du séparateur peut provoquer un contact entre l’anode et la cathode.
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Cela génère une surchauffe et un risque élevé d’incendie.
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🔋 Surcharge ou surdécharge :
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Une surcharge peut entraîner un échauffement excessif et une décomposition de l’électrolyte.
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Une surdécharge endommage les cellules et les rend instables.
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⚙️ Dommages mécaniques :
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Une perforation, un choc ou une compression peuvent compromettre l’intégrité physique de la batterie.
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Cela peut provoquer des courts-circuits ou un dysfonctionnement chimique.
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📦 Défauts de fabrication :
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Des batteries mal conçues ou de mauvaise qualité peuvent avoir des séparateurs inefficaces ou des composants instables.
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💧Environnement inapproprié :
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Une exposition prolongée à des températures extrêmes, une humidité élevée ou des environnements corrosifs peut provoquer des réactions dangereuses.
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Caractéristiques des feux de batteries lithium-ion
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💥 Réactions violentes : Une fois qu’un incendie démarre, il est souvent difficile de le contenir en raison des réactions chimiques internes.
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☠️ Gaz toxiques : Lorsqu’elles brûlent, les batteries émettent des gaz toxiques (monoxyde de carbone, fluorure d’hydrogène, etc.).
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⏩ Propagation rapide : Si plusieurs cellules sont connectées, la chaleur peut se propager d’une cellule à l’autre, aggravant l’incendie.
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🧯Difficile à éteindre : L’eau seule est souvent insuffisante, car elle ne stoppe pas les réactions chimiques à l’intérieur de la batterie.
👉 Mesures de prévention
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Utilisation correcte :
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Respectez les consignes du fabricant pour la charge, le stockage et l’utilisation.
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Utilisez uniquement des chargeurs compatibles.
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Entretien et inspection :
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Évitez d’utiliser des batteries endommagées, gonflées ou présentant des signes d’usure.
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Inspectez régulièrement les batteries pour détecter d’éventuels défauts.
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Gestion de la température :
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Évitez d’exposer les batteries à des températures extrêmes (environnements très chauds ou froids).
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Ne laissez pas les batteries au soleil ou dans une voiture fermée.
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🚒 En cas d’incendie que faire ?
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Systèmes de sécurité :
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Optez pour des batteries équipées de dispositifs de sécurité intégrés, comme des fusibles ou des circuits de protection contre la surcharge.
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Stockage adéquat :
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Stockez les batteries dans des endroits frais, secs et bien ventilés.
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Utilisez des conteneurs non conducteurs pour les batteries inutilisées.
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Recyclage responsable :
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Déposez les batteries usagées dans des points de collecte spécialisés pour éviter les risques d’incendie liés aux déchets.
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Évacuer les lieux :
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Si possible, isolez l’appareil ou la batterie qui brûle.
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Alertez les services d’urgence immédiatement.
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Utilisation d’extincteurs :
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Les extincteurs à base de poudre ou de dioxyde de carbone (CO₂) sont généralement recommandés.
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Certains feux de batteries nécessitent des produits spécifiques, comme des agents chimiques secs.
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Eau en cas d’urgence :
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Bien que l’eau ne soit pas toujours efficace, elle peut être utilisée pour refroidir la zone et éviter la propagation de l’incendie.
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Éviter les contacts directs :
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Les gaz émis sont toxiques, il est donc essentiel de se protéger et de ventiler les lieux.
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RGFormation, vous accompagne dans vos démarche de prévention des risques professionnels.
Si vous souhaitez en savoir plus sur la mise en place d’une formation des guides et serre-files, évacuation et incendie nous vous invitons à remplir le formulaire de contact.
