Comprendre le fonctionnement des batteries au lithium aide à saisir pourquoi elles occupent une place centrale dans les solutions actuelles de mobilité durable et dans les démarches de décarbonation et de réduction de l'empreinte carbone. Cela permet aussi de mieux comprendre l'importance d'une manipulation appropriée, des mesures de sécurité et des solutions de charge et de stockage des batteries au lithium dans les entreprises.
Chez Conterol, nous accompagnons les entreprises avec un catalogue de plus de 3 000 produits destinés à la gestion et au stockage de substances dangereuses, dont des solutions pour les batteries au lithium.
Fonctionnement des batteries au lithium.
Les batteries au lithium, ou batteries lithium-ion, sont des batteries rechargeables qui utilisent des composés du lithium dans l'une de leurs électrodes.
Elles offrent une longue durée de vie et une forte densité énergétique dans un volume réduit. Elles présentent également une faible autodécharge lorsqu'elles ne sont pas utilisées.
Ils font partie de la vie quotidienne des particuliers et des entreprises. Sur les téléphones portables, dans les solutions de mobilité électrique allant des voitures aux chariots élévateurs et dans une grande variété d'appareils.
Composants et caractéristiques des batteries au lithium.
Les batteries au lithium se composent de plusieurs éléments :
- Une électrode négative, ou anode. Lors de la décharge, elle libère les électrons dans le circuit externe.
- Une électrode positive, ou cathode. Lors de la décharge, elle reçoit les électrons.
- Une ou plusieurs cellules, cylindriques ou plates selon le type de batterie et l'appareil auquel elle est destinée. Les véhicules électriques routiers, logistiques ou industriels utilisent souvent des cellules cylindriques, tandis que les ordinateurs portables, tablettes et téléphones peuvent employer des cellules plates.
- Des composants destinés à améliorer les performances et la sécurité, généralement un capteur de température, un circuit de régulation de la tension et un système de suivi de l'état de charge. Ils permettent de contrôler la charge et la température, deux paramètres qui influencent la durée de vie et les risques de la batterie.
Comment une batterie au lithium alimente-t-elle un appareil ?
Lorsqu'une batterie au lithium alimente un appareil, les ions lithium quittent l'anode, ou électrode négative, et traversent l'électrolyte jusqu'à la cathode, ou électrode positive.
La différence de potentiel entre les électrodes entraîne la circulation des électrons dans le circuit externe et produit le courant électrique qui alimente l'appareil ou le véhicule.
Fonctionnement des batteries au lithium : comment se rechargent-elles ?
Lors de la recharge, les ions lithium se déplacent de la cathode, ou électrode positive, vers l'anode, ou électrode négative, à travers l'électrolyte. L'énergie électrique fournie par le chargeur est alors stockée dans la batterie pour être utilisée ultérieurement par l'appareil, la machine ou le véhicule.
Les risques des batteries au lithium et comment les prévenir.
Les batteries au lithium présentent des avantages importants, mais aussi des vulnérabilités et des points critiques liés à leur protection et à leur sécurité. Les connaître est indispensable pour réduire les risques et leurs conséquences potentielles.
Surcharge.
La surcharge se produit lorsque la tension de charge dépasse la valeur autorisée pour laquelle la batterie a été conçue. Dans les cas extrêmes, elle peut déclencher un emballement thermique et un incendie.
La plupart des batteries intègrent des systèmes de gestion, ou BMS, destinés à contrôler et éviter les surcharges. Une détérioration ou une panne peut néanmoins compromettre cette protection.
Pour éviter qu'une combustion spontanée ne génère un incendie qui s'étend à d'autres batteries ou à d'autres zones, il existe des solutions pour les entreprises. Ce sont les armoires et Solutions de chargement et de stockage pour batteries au lithium.
Températures extrêmes.
La surchauffe altère le fonctionnement des batteries au lithium et peut provoquer un emballement thermique. Elle peut résulter d'une hausse de température pendant la charge ou d'une température ambiante élevée.
En cas d'incendie dans les installations, l'augmentation de la température peut aussi déclencher l'emballement thermique de batteries situées à distance, créer de nouveaux foyers et aggraver l'incendie.
Les températures inférieures à zéro degré Celsius peuvent elles aussi perturber le système et dégrader les performances de charge.
Les armoires de sécurité pour batteries contribuent à prévenir ce type de problème et à en limiter les conséquences. La gamme comprend notamment les armoires de stockage et de charge LockEX Inside dotées de dispositifs de protection spécifiques.
Chutes ou impacts.
Un choc accidentel peut perforer une batterie et provoquer un incendie. Pour réduire ce risque pendant le transport, des solutions dédiées au transport des batteries au lithium peuvent être utilisées. Dans les zones de stockage, il convient d'utiliser des armoires et espaces de stockage sécurisés pour batteries au lithium.
Comment agir en cas d'incendie des batteries au lithium.
Lorsqu'un incendie touche une ou plusieurs batteries au lithium, qu'il résulte d'un emballement thermique interne ou de flammes extérieures, il faut appliquer les procédures d'urgence prévues et utiliser des produits et moyens d'extinction adaptés aux batteries au lithium.
Conterol propose différentes solutions d'intervention sur les incendies de batteries au lithium, conçues pour une utilisation simple.
- Couvertures anti-feu faciles à utiliser.
- Kits complets pour l'extinction des incendies sur batteries au lithium.
- Extincteurs et dispositifs de suppression du feu.
- Agent extincteur Extover, une solution minérale réutilisable destinée au confinement et à l'extinction.
Sources :
https://es.wikipedia.org/wiki/Bater%C3%ADa_de_ion_de_litio
https://www.iberdrola.com/innovacion/baterias-ion-litio
https://blog.toyota-forklifts.es/baterias-litio-riesgos-y-prevencion