Depuis quelques années, les engins de déplacement personnel motorisés (EDPM) connaissent une popularité croissante. Parmi ces appareils, on retrouve les trottinettes, les vélos, les monocycles, les hoverboards et bien d’autres. La plupart de ces engins fonctionnent grâce à des batteries à base de lithium-ion, connues pour leur longévité et leur efficacité en termes de stockage d’énergie.
Comment fonctionnent les batteries Lithium-ion ?
Les batteries lithium-ion ont été commercialisées pour la première fois par Sony dans les années 90. Elles permettent de transformer l’énergie chimique en énergie électrique. Composées d’une ou plusieurs cellules, elles sont protégées par un emballage aux formes et tailles variées. Chaque cellule est composée principalement d’une cathode (électrode positive), d’une anode (électrode négative), d’un électrolyte (conducteur d’ions liquide contenant un solvant et un sel conducteur) et d’un séparateur (barrière physique entre l’anode et la cathode).
Lorsque la batterie se charge, les ions de lithium stockés dans la cathode sont transportés par l’électrolyte vers l’anode, tandis que les électrons se déplacent de l’anode vers la cathode. Lorsque la batterie se décharge et produit un courant électrique, les ions de lithium font le mouvement inverse. Ce courant électrique peut ensuite être utilisé pour faire fonctionner un moteur ou un appareil électronique.
Quels sont les risques liés à l’utilisation des batteries Lithium-ion ?
La gestion thermique des batteries lithium-ion joue un rôle crucial dans leur durée de vie, leurs performances et leur sécurité. La température optimale de fonctionnement se situe entre 20 et 40 °C. La plupart des batteries sont équipées d’un système de surveillance de la température (BMS – Battery Management System) qui arrête leur fonctionnement au-delà d’un seuil de température élevé (généralement 60 °C).
Si la température de la batterie dépasse ce seuil, une décomposition du revêtement de l’anode se produit, ce qui peut entraîner une évaporation de l’électrolyte et une augmentation de la pression à l’intérieur de la cellule. Cette situation peut causer des défaillances mécaniques et, dans certains cas, un emballement thermique. En cas d’emballement thermique, chaque cellule de la batterie peut être endommagée, ce qui peut conduire à des fuites d’électrolyte, des inflammations et même des explosions.
L’électrolyte des batteries Lithium-ion est composé de solvants organiques et d’un sel conducteur. En cas de fuite ou d’inflammation de l’électrolyte, de l’acide fluorhydrique (HF) peut être créé. L’acide fluorhydrique est extrêmement dangereux pour l’organisme humain, car il peut provoquer des brûlures sévères de la peau, des yeux et du tube digestif, ainsi que des lésions aux organes internes.
Que faire en cas de défaillance d’une batterie Lithium-ion ?
Bien que les risques de combustion d’une batterie Lithium-ion soient relativement rares, il est important de connaître les consignes de sécurité lors de leur manipulation, stockage et élimination. En cas de défaillance de la batterie, il est crucial de s’éloigner immédiatement pour éviter les gaz toxiques, les flammes et les explosions éventuelles.
En cas de contact avec de l’acide fluorhydrique, il est recommandé de procéder à une décontamination rapide en utilisant de l’eau pendant les 10 premières secondes, suivie de l’application de gluconate de calcium ou de la solution HEXAFLUORINE®. Ces solutions permettent de neutraliser les ions fluorures et de limiter les effets de l’acide sur les tissus. Il est également essentiel de consulter un professionnel de santé en cas d’exposition.
Il est important de noter que même si le feu d’une batterie Lithium-ion est éteint, il est possible qu’il reprenne plusieurs heures ou jours après l’incident initial en raison d’un possible emballement thermique.
La sécurité est primordiale lors de l’utilisation des batteries Lithium-ion. En suivant les consignes de sécurité et en connaissant les mesures à prendre en cas de défaillance, il est possible de profiter pleinement des avantages de ces batteries tout en minimisant les risques potentiels.
