Les batteries lithium-ion se retrouvent partout dans notre quotidien, des smartphones aux véhicules électriques, en passant par des systèmes de stockage d’énergie pour les bâtiments. Leur omniprésence soulève des interrogations importantes en matière de sécurité, notamment lorsqu’il s’agit de feux liés à ces batteries.
Dans cet article, nous aborderons les aspects techniques et réglementaires concernant l’extinction d’un incendie de batterie au lithium.
Où trouve-t-on des batteries Lithium Ion ?
Les batteries lithium-ion sont très présente dans notre environnement. Leur utilisation s’est largement démocratisée dans divers secteurs :
- Électronique grand public : smartphones, tablettes, ordinateurs portables, appareils photo numériques, et autres gadgets électroniques utilisent des batteries lithium-ion pour leur densité énergétique élevée et leur légèreté.
- Mobilité électrique : véhicules électriques, vélos et trottinettes électriques, ainsi que les systèmes de stockage embarqués dans les transports en commun, sont alimentés par ces batteries.
- Stockage d’énergie : dans le cadre des énergies renouvelables, les batteries lithium-ion jouent un rôle crucial dans le stockage d’électricité produite par des panneaux solaires ou des éoliennes, permettant une utilisation efficace de l’énergie.
- Équipements industriels et médicaux : outre les applications grand public, on trouve des batteries lithium-ion dans les outils sans fil, les systèmes d’alimentation de secours, et même dans certains dispositifs médicaux critiques.
Le choix de la technologie lithium-ion s’explique par sa capacité à offrir une densité énergétique supérieure, une longue durée de vie et une performance stable dans des conditions variées. Cependant, ces avantages techniques s’accompagnent de risques spécifiques, notamment en cas de défaillance ou de surchauffe, pouvant mener à des incendies.
Quels sont les causes de feux de batterie ?
Comprendre l’origine des incendies de batteries lithium-ion permet de mettre en place des mesures de prévention efficaces. Plusieurs facteurs peuvent déclencher un incendie dans ces systèmes :
- Défaillance interne et courts-circuits : un défaut de fabrication ou une dégradation des matériaux internes peut entraîner des courts-circuits internes. Ce phénomène provoque une élévation rapide de la température, déclenchant le phénomène d’« emballement thermique».
- Surchauffe : une exposition à des températures extrêmes ou un mauvais dimensionnement thermique dans des installations de stockage peuvent mener à une surchauffe des cellules.
- Dommages mécaniques : un choc physique, une perforation ou une compression de la batterie peut provoquer un court-circuit interne, endommager l’intégrité de la cellule et ainsi déclencher une réaction en chaîne.
- Mauvaise utilisation ou entretien inadéquat : une charge incorrecte, des erreurs de manipulation ou l’utilisation de dispositifs non conformes aux recommandations du fabricant augmentent le risque d’incident.
- Vieillissement et dégradation : avec le temps, la dégradation des composants internes peut rendre la batterie plus vulnérable aux défaillances et aux courts-circuits.
Pourquoi observe-t-on des feux particulièrement violents liés au batterie lithium ?
Les incendies de batteries lithium-ion se distinguent par leur intensité et leur rapidité de propagation. Plusieurs caractéristiques techniques expliquent cette violence :
- Réaction en chaîne auto-entretenue : lorsqu’un élément de la batterie atteint une température critique, une réaction exothermique se déclenche, générant suffisamment de chaleur pour affecter les cellules avoisinantes. Ce phénomène d’« emballement thermique » peut engendrer une réaction en chaîne incontrôlable.
- Densité énergétique élevée : la forte concentration d’énergie dans une batterie lithium-ion signifie que, lorsqu’un incendie se déclare, l’énergie libérée est importante et concentrée. Cela rend les feux particulièrement intenses et difficiles à maîtriser.
- Matériaux combustibles : les électrolytes et certains composants internes de la batterie sont hautement inflammables. Leur combustion contribue à la violence de l’incendie.
- Propagation rapide : l’architecture des modules de batteries dans certains systèmes permet une propagation rapide du feu d’une cellule à l’autre, augmentant la difficulté d’intervention.
Ces facteurs font que les incendies de batteries nécessitent des moyens d’extinction adaptés, car les méthodes classiques peuvent s’avérer insuffisantes pour endiguer la réaction thermochimique.
Incendie lié aux batteries lithium-ion et production de gaz toxiques
Lors d’un incendie de batterie lithium-ion, la combustion des matériaux internes libère divers gaz toxiques, ce qui complique la lutte contre l’incendie et pose des risques supplémentaires pour les intervenants et l’environnement. Parmi ces gaz, on peut citer :
- Fluorures et oxyde de lithium : la décomposition des électrolytes fluorés libère des composés corrosifs et toxiques.
- Monoxyde de carbone (CO) : produit par une combustion incomplète, ce gaz est hautement dangereux car il se lie à l’hémoglobine, empêchant l’oxygénation du sang.
- Dioxyde de carbone (CO₂) et autres composés organiques volatils : leur présence dans l’atmosphère, en plus d’autres sous-produits, peut entraîner des effets nocifs pour la santé.
La présence de ces gaz impose une protection adéquate pour les personnes cherchant à combattre l’incendie.
Pourquoi les feux de batterie sont-ils difficiles à éteindre ?
La complexité d’un incendie de batterie lithium-ion réside dans plusieurs aspects techniques qui le rendent particulièrement difficile à maîtriser :
- Emballement thermique : une fois le processus d’emballement thermique enclenché, l’autonomie thermique de la batterie peut entraîner une ré-ignition même après intervention, surtout si la source de chaleur n’est pas totalement isolée.
- Accès aux cellules internes : les batteries modernes, souvent composées de modules hermétiquement fermés, rendent difficile l’accès direct aux cellules affectées, limitant l’efficacité des agents extincteurs.
- Utilisation d’agents extincteurs non adaptés : les extincteurs classiques à eau ou à CO₂, bien que très efficaces sur d’autres types d’incendies, ne sont pas toujours conçus pour neutraliser les réactions chimiques spécifiques aux batteries lithium-ion.
- Production continue de chaleur et de gaz : même en présence d’un agent extincteur, la réaction chimique interne peut se poursuivre, générant de la chaleur et des gaz toxiques qui favorisent la re-déclenchement de l’incendie.
Mesures de prévention pour éviter les incendies de batterie
La prévention reste la première ligne de défense face aux risques d’incendie liés aux batteries lithium-ion.
Voici quelques mesures clés à mettre en œuvre :
Conseils d’utilisation
- Suivez scrupuleusement les instructions du fabricant : chargez, stocker et utilisez toujours vos produits conformément aux recommandations du fabricant.
- Ne jamais “bricoler” la batterie
- Utilisez uniquement le chargeur fourni avec votre appareil : si vous devez acquérir un nouveau chargeur, assurez-vous que le produit de remplacement est agréé par le fabricant de l’appareil.
Conseils pour le chargement
- Ne laissez jamais un appareil équipé d’une batterie lithium-ion en charge sans surveillance : ne surchargez pas vos appareils et évitez de les laisser en charge pendant votre sommeil.
- Débranchez systématiquement les appareils et les batteries une fois qu’ils sont complètement chargés.
- Branchez toujours votre appareil directement sur une prise électrique murale : évitez l’utilisation de multiprises.
- Vérifiez régulièrement l’état de vos appareils et batteries : inspectez fréquemment que vos appareils et batteries ne présentent ni fissures, ni dommages, susceptibles de compromettre leur intégrité.
- Rangez vos batteries de manière adéquate : conservez vos appareils et batteries dans un endroit frais et sec, à l’abri du soleil direct, pour éviter toute surchauffe.
- Maintenez une température ambiante adéquate : conservez vos appareils et batteries à des températures modérées, évitant ainsi les extrêmes.
L’utilisation d’extincteur à eau “traditionnel”
Les extincteurs à eau sont couramment utilisés pour éteindre de nombreux types d’incendies, mais leur efficacité sur les feux de batteries lithium-ion reste très limitée. Voici quelques points à considérer :
- Avantages :
- Disponibilité et simplicité d’utilisation : ces extincteurs sont largement répandus et faciles à utiliser par le personnel non spécialisé.
- Limites techniques :
- Non adapté à la chimie des batteries : l’eau peut ne pas suffire à interrompre la réaction d’emballement thermique qui se produit à l’intérieur des cellules.
Le bon extincteur est l’extincteur disponible ! Si vous l’avez sous la main, il peut être utile. Il n’arrêtera certainement pas la combustion mais sera efficace pour limiter ou retarder la propagation de l’incendie le temps de l’arrivée des pompiers.
L’utilisation d’extincteur à poudre ou CO₂
Les extincteurs à poudre et à CO₂ sont souvent considérés pour leur polyvalence dans la lutte contre divers types d’incendies. Cependant, leur application dans le contexte des batteries lithium-ion n’est pas recommandé.
- Extincteurs à poudre : la poudre agit en créant une barrière isolante, mais elle ne pénètre pas suffisamment dans la structure hermétique des modules de batterie pour refroidir ou stopper le processus.
- Extincteurs à CO₂ : le CO₂ fonctionne en privant le feu d’oxygène et en refroidissant la zone concernée, mais il n’offre pas un refroidissement ciblé et prolongé qui soit nécessaire pour contrer la chaleur générée par le phénomène d’emballement thermique.
En résumé, bien que ces extincteurs présentent des avantages par rapport aux systèmes à eau, leur efficacité reste limitée lorsqu’ils sont utilisés isolément sur des incendies de batteries lithium-ion.
L’utilisation d’extincteur spécialement conçus pour les feux de batterie lithium-ion
Face aux défis techniques posés par les incendies de batteries lithium-ion, des fabricants ont développé des solutions spécifiques adaptées à ce type de risque. Ces extincteurs spécialisés présentent plusieurs atouts :
- Eau avec agents extincteurs spécifiques : ses formulations chimiques avancées sont conçues pour pénétrer dans la structure des modules de batteries et inhiber le processus d’emballement thermique de manière plus efficace qu’un agent classique.
- Compatibilité avec les matériaux internes : conçus pour interagir en toute sécurité avec les électrolytes et autres composants spécifiques aux batteries lithium-ion, ces extincteurs réduisent le risque de réactions secondaires indésirables.
Attention : un extincteur portatif n’est efficace que sur de petites batteries. Par exemple, l’Extincteur Lithium 9L LITH’OR est efficace sur des batteries jusqu’à 600 Wh, ce qui correspond à une batterie de vélo électrique ou de trottinette. Cet extincteur sera totalement inefficace sur une batterie de voiture de 60 000 Wh.
Vous l’avez compris, ce type d’extincteur est adapté pour les petits appareils (tablettes, caméras, ordinateurs, batteries de vélo, etc.).
Se protéger des gaz toxiques
L’exposition aux gaz toxiques libérés lors d’un incendie de batteries au lithium constitue un risque sérieux pour la sécurité des intervenants. Pour minimiser ce danger, il est essentiel d’adopter les mesures suivantes :
- Éviter d’entrer dans les zones enfumées : ne pénétrez jamais dans une pièce ou une zone où l’air est saturé de fumées toxiques afin de limiter le risque d’inhalation.
- Utiliser un masque de protection respiratoire adapté : assurez-vous de porter un masque équipé de cartouches spécifiques (par exemple, ABEKP3) pour filtrer efficacement les gaz et particules nocives.
Ces précautions sont indispensables pour protéger la santé des intervenants lors d’un incident impliquant des batteries lithium-ion.
En résumé
La question « Un extincteur peut-il éteindre un incendie de batterie au lithium ? » ne trouve pas de réponse univoque en fonction des moyens d’extinction classiques. En effet, les spécificités techniques des batteries lithium-ion – leur haute densité énergétique, le phénomène d’emballement thermique, la production de gaz toxiques et la structure interne hermétique – imposent l’utilisation d’extincteurs spécialisés ou de stratégies combinant plusieurs moyens d’intervention.
Pour garantir la sécurité dans un environnement où les batteries lithium-ion sont omniprésentes, il est indispensable de :
- Comprendre les sources de risque
- Mettre en œuvre une prévention rigoureuse
- Mettre à disposition des extincteurs adaptés
- Protéger les intervenants des gaz toxiques
