Que se passe-t-il lors d’un incendie de batterie lithium-ion ?
Lorsqu’une batterie lithium-ion prend feu, une réaction en chaîne se déclenche à l’intérieur de la cellule. Le terme clé est la fuite thermique (Thermal Runaway). Une cellule individuelle devient alors incontrôlable. En raison d’une surchauffe ou d’un court-circuit interne, des réactions chimiques s’enclenchent et libèrent toujours plus de chaleur. En quelques secondes, la cellule peut subir une défaillance complète – accompagnée de flammes, d’un dégagement de fumée dense, de chaleur extrême et parfois d’explosions. Au cours de ce processus, les couches internes de la cellule se dégradent, l’électrolyte liquide s’échauffe et génère des gaz inflammables, le séparateur (couche de séparation) fond et de l’oxygène supplémentaire est libéré. L’ensemble de ces phénomènes alimente encore davantage l’augmentation de la température, jusqu’à ce que la cellule s’embrase et provoque un incendie de batterie.
- L’échauffement commence
- La couche de protection se dégrade
- L’électrolyte se décompose et forme des gaz inflammables
- Le séparateur fond (risque de court-circuit)
- La cathode se décompose et libère de l’oxygène
Représentation schématique : la surchauffe de composants individuels de la cellule conduit à une fuite thermique (Thermal Runaway). Si celle-ci se propage à d’autres cellules, une réaction en chaîne dangereuse se développe.
Si la fuite thermique incontrôlée d’une cellule se propage aux cellules voisines, on parle de Thermal Propagation – une réaction thermique en chaîne pouvant entraîner une série complète d’incendies ou d’explosions de cellules. Ce passage du feu de cellule en cellule constitue l’un des plus grands défis des batteries lithium-ion.
Chaque cellule supplémentaire qui entre en fuite thermique libère à nouveau une quantité d’énergie considérable, ce qui alimente et intensifie encore l’incendie. Dans les packs ou modules de batteries composés de nombreuses cellules, des explosions multiples peuvent ainsi se produire en très peu de temps, tandis que la durée globale du sinistre s’allonge sensiblement.
En résumé : un incendie de batterie débute souvent de manière discrète – par exemple à la suite d’une surchauffe localisée à l’intérieur d’une cellule – et peut se transformer en quelques secondes en un feu violent. Sous l’effet de la fuite thermique et de la réaction en chaîne qui s’ensuit, l’intensité du sinistre augmente brutalement.
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