Qu'est-ce que l'emballement thermique et comment le stopper ?

L'Emballement Thermique (Thermal Runaway) : Un Risque Majeur pour les Batteries Lithium

Le risque lié aux batteries au lithium (Li-ion ou Li-Po) ne réside pas uniquement dans l'incendie classique, mais dans un phénomène de réaction en chaîne extrêmement dangereux : l'emballement thermique (ou Thermal Runaway). Comprendre ce processus est essentiel pour mettre en place des mesures de prévention efficaces, notamment lors du stockage et du transport.

Ce guide détaille les mécanismes de défaillance, la séquence de l'événement et les solutions homologuées (comme les boxes et armoires de sécurité) pour sécuriser vos opérations.

Étape 1 : Les Déclencheurs de l'Emballement Thermique

L'emballement thermique est provoqué par une élévation incontrôlée de la température interne d'une cellule de batterie. Les déclencheurs principaux peuvent être classés en trois catégories :

Défaillance Mécanique

• Perforation ou écrasement : Choc violent ou chute lors du transport ou du stockage. Cela entraîne un court-circuit interne direct entre l'anode et la cathode.
• Vibration/Mouvement : Un mouvement excessif ou non maîtrisé des batteries dans leur contenant peut provoquer des dégâts internes (d'où l'intérêt des coussins ignifuges dans certains boxes sécurisés).

Défaillance Électrique

• Surcharge : Charge de la batterie au-delà de ses limites de tension spécifiées, provoquant la décomposition des électrolytes.
• Court-Circuit Externe : Mauvais isolement des bornes positives et négatives, générant une chaleur intense.

Défaillance Thermique/Environnementale

• Chaleur Externe : Exposition à des températures ambiantes élevées ou à une source de chaleur extérieure (incendie voisin).
• Défaut de Fabrication : Présence de contaminants internes qui créent des réactions chimiques parasites.

Étape 2 : La Réaction en Chaîne (Le Runaway)

Dès qu'une partie de la cellule atteint une température critique (généralement entre 90 °C et 150 °C), les réactions chimiques deviennent exothermiques (elles libèrent de la chaleur), créant un cercle vicieux auto-entretenu :

Étape 3 : La Maîtrise du Risque par l'Isolation

La stratégie de sécurité repose sur deux piliers : prévenir les déclencheurs et, en cas de début d'emballement, confiner l'événement pour éviter la propagation à d'autres batteries ou à l'environnement.

1. Sécurisation du Stockage et du Transport (Réglementation ADR)

Le transport de batteries au lithium (UN 3480) est soumis à la réglementation ADR, qui exige un conditionnement adapté à l'état de la batterie :

• Batteries Intactes : Utilisation de boxes en PEHD (Polyéthylène Haute Densité) homologués ADR, souvent avec un habillage intérieur ignifuge (comme les Boxes Li-Safe) pour empêcher les mouvements et absorber l'énergie en cas de choc.
• Batteries Endommagées (Légèrement) : Nécessite des contenants à haute résistance (fûts métalliques ou coffres en acier galvanisé homologués UN/ADR), complétés par un matériau de confinement et d'amortissement comme la vermiculite ou le granulat de verre expansé.

2. Armoires de Sécurité

• Résistance au feu : Les armoires spécifiques aux batteries lithium sont conçues pour résister aux flammes (souvent des modèles FMplus ou équivalents) et, surtout, pour offrir une protection contre l'explosion et la propagation de l'incendie entre les compartiments.
• Gestion des émanations : La ventilation de ces armoires est cruciale pour évacuer les vapeurs toxiques et inflammables qui se dégagent lors du processus d'emballement thermique.

Conclusion : La Sécurité est dans l'Anticipation

Le risque d'emballement thermique est une menace sérieuse qui impose une séparation stricte des batteries déjà endommagées et l'utilisation systématique de contenants homologués pour le transport et le stockage, même temporaire. Le choix du matériel de confinement doit être étanche aux fluides et résistant aux températures extrêmes.

N'hésitez pas à former votre personnel aux procédures spécifiques de gestion des déchets chimiques et des batteries hors d'usage, car une manipulation inappropriée est souvent à l'origine des défaillances.