Pourquoi s'équiper d'une armoire pour batteries de lithium-ion ?

Publié le 24/06/2020

Qu’est-ce qu’une batterie de lithium-ion ?

Une batterie lithium-ion, ou accumulateur lithium-ion, est constituée de deux électrodes (cathode et anode) et d’un électrolyte assurant l’échange ionique du système. Pendant la décharge de la batterie, les ions passent de l’anode à la cathode. Pendant la charge, l’inverse se produit. Ces deux électrodes sont isolées par un séparateur qui permet d’éviter un court-circuit.

Batteries lithium dans armoire

Quels sont les dangers liés aux batteries de lithium-ion ?

La batterie lithium-ion est un accumulateur électrochimique qui utilise le lithium sous une forme ionique. C’est probablement l'une des meilleures solutions actuelles pour alimenter en électricité les appareils nomades tels que l’appareil photo, téléphone mobile, les véhicules hybrides ou les voitures électriques. Les avantages de la batterie de lithium sont un taux d’autodécharge très faible et son importante énergie massique.

Aussi pratique et efficace que puisse être cette technologie, et bien que la manipulation de la batterie paraisse inoffensive, elle cache des risques pour la sécurité qui ne doivent pas être sous-estimés. Les principaux dangers surviennent généralement lors du stockage, de la recharge et de l’utilisation des batteries de lithium-ion. 

Ainsi, une batterie de lithium mal stocké peut prendre feu. C’est un risque très important à prendre en compte, car le feu provoqué par les batteries de lithium-ion ne s’éteint pas de façon conventionnelle, la batterie générant elle-même les molécules d’oxygène et la chaleur nécessaires à la combustion. Le feu ne peut alors être éteint qu’avec l’aide de poudres spéciales, le tout dans un environnement confiné. Les extincteurs utilisés peuvent être aux halons ou au CO2.

Batteries lithium dans armoire

Les batteries lithium-ion ont la particularité de présenter de nombreux risques dont les plus connus et les plus fréquents sont : 
- L’emballement thermique lié à la surcharge ou l’exposition à des températures excessives : la conséquence est que la batterie peut ainsi s’embraser dangereusement et provoquer un incendie. 
- La décharge complète liée à la non-utilisation de la batterie pendant de trop longues périodes peut endommager la batterie : si la batterie est exposée à des températures trop froides, cela peut provoquer une décomposition du liquide électrolytique et la formation de gaz inflammable. L’absence du liquide rompt la protection de la batterie, menant à un court-circuit ou un incendie.
- L’endommagement mécanique en combinaison avec la densité énergétique élevée de la batterie : les chocs et la mauvaise utilisation des batteries endommagent généralement la structure de celles-ci. Ce qui entraîne une détérioration du séparateur de la batterie conduisant à un court-circuit ou un incendie. 

Comment choisir une armoire pour le stockage de batteries lithium-ion ?

Les recommandations de stockage dépendent de la taille et de la puissance de la batterie :

Pour les batteries de lithium avec de faibles puissances, c’est-à-dire moins de 100 Wh 
Type batteries de téléphones ou encore d’ordinateurs, pas de prescription de sécurité spécifique, car toutes les instructions du fabricant et les emplacements garantissant la sécurité sont respectés. Dans la mesure d’un stockage plus important, c’est-à-dire un volume supérieur à 7 m3, les indications de sécurité s’appliquent.

Pour les batteries de lithium de puissance moyenne, c’est-à-dire plus de 100 Wh par batterie et de 12 kg bruts
Type de batteries pour les vélos électriques, les scooters électriques ou autres petits véhicules, il est recommandé de les stocker dans un lieu résistant au feu, cela peut être un local antifeu ou une armoire de sécurité. Les batteries ne doivent en aucun cas être stockées avec d’autres produits et le lieu de stockage doit faire l’objet d’une surveillance constante.

Batteries lithium dans armoire

Pour les batteries de lithium de puissance élevée, c’est-à-dire de 100 Wh par batterie et de 12 kg bruts par batterie
Type de batteries principalement utilisées dans les voitures électriques et les gros appareils autonomes. Les recommandations relatives au stockage de ce type des batteries doivent constituer la base de la réflexion.
Cependant, les mesures de sécurité doivent être mises en place au cas par cas après étude. Si l’espace de stockage est grand, les protections incendient doivent être adaptées. Si l’utilisation de sprinklers est autorisée, elle doit être la plus localisée possible et l’on recommandera de séparer les batteries et de les stocker dans un environnement confiné à même de prévenir un départ d’incendie.

Quel est le rôle d’une armoire pour batterie de lithium ?

Les batteries au lithium doivent être traitées comme des produits dangereux. Il est fondamentalement recommandé de les stocker et de les manipuler dans des zones résistantes au feu.
Les recommandations sont de stocker les batteries de Lithium dans une armoire qui va les isoler de l’environnement extérieur en cas de départ de feu, elles sont ainsi protégées contre la surchauffe pendant une durée de 90 minutes. Ainsi, les batteries stockées dans l’armoire ne pourront pas s’enflammer et causer une explosion.

Quelle est l’utilité d’une armoire de sécurité pour le stockage de batterie lithium-ion ?

S’équiper d’une armoire de sécurité anti-feu est indispensable en cas de départ de feu.
Les armoires de sécurité anti-feu protègent les produits inflammables d’un risque d’incendie. La protection de vos produits est assurée par le confinement de l’armoire grâce à une fermeture automatique des portes (sur la plupart des modèles), de joints thermo dilatants ou d'une sortie d'aération. (NORME EN 14470-1).
À noter que les armoires résistantes au feu permettent en cas d'incendie ou de source de chaleur inhabituelle trop élevée, de fermer les portes de votre armoire de sécurité automatiquement et de maintenir basse la température interne de l’armoire afin d’éviter tous risques d’inflammations ou d’explosions.

Stockage des batteries de Lithium 

Batteries lithium dans armoire

Il existe deux types de stockage pour les batteries de lithium : le stockage actif et le stockage passif.
- Le stockage passif : dans le cas du stockage passif, les batteries de lithium sont stockées durant une période déterminée.
- Le stockage actif : les batteries sont rechargées dans l’armoire à l’aide d’un chargeur, et lors de la recharge, il peut y avoir un emballement thermique causant ainsi un incendie. D’où l’utilité de s’équiper d’une armoire pour réduire les risques.

Le conseil des experts 

Minimisation des risques et des incendies 
Ne pas stocker les batteries lithium-ion manifestement endommagées. Les éliminer immédiatement dans des conteneurs d’élimination prévis à cet effet et homologués pour le transport du bâtiment.

La norme EN14470-1 - Armoires de stockage de sécurité incendie

La présente norme européenne NF EN14470-1 encadre essentiellement la fabrication des armoires de sécurité coupe-feu dans laquelle sont intégrées les batteries lithium-ion de même que tout produit dangereux et corrosif. Les exigences de cette norme portent sur la construction de l'armoire et sa capacité à résister à des conditions de feu externe.
La présente norme fournit une classification des armoires selon le niveau de résistance au feu, on aura 4 niveaux de résistance au feu : 15, 30, 60 ou 90 minutes. Les experts préconisent l’utilisation des armoires ayant une résistance de 90 minutes, car celle-ci offre une meilleure résistance au feu et en cas d’incendie les pompiers auront le temps d’intervenir.

Les armoires de sécurité destinées au stockage, à la charge des batteries Lithium-Ion doivent avoir une spécificité par rapport à une armoire de sécurité pour le stockage des produits inflammables. Les armoires type ION-LINE doivent avoir une double sécurité : résistante au feu de l’extérieur vers l’intérieur et de l’intérieur vers l’extérieur. Les batteries sont stockées/chargées dans l’armoire de sécurité et le danger, le départ de feu parviendra toujours de l’intérieur de l’armoire de sécurité

Type de protection des armoires de batterie

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