Technique: Un risque pour la sécurité ? Accumulateurs au lithium vs. systèmes au phosphate de fer

La chimie des cellules est décisive pour la sécurité de fonctionnement des accumulateurs au lithium. En effet, le lithium ou l'accumulateur lithium-ion n'est qu'un terme générique qui regroupe différentes compositions et formes de construction des cellules. La désignation exacte précise ensuite les matériaux des électrodes et les électrolytes qu'elles contiennent.

Les batteries NMC sont très répandues dans les voitures et les vélos électriques. Cette abréviation signifie oxyde de nickel, de manganèse et de cobalt. Les accumulateurs au lithium-phosphate de fer, en abrégé LiFePO, entrent en ligne de compte comme accumulateurs de consommation à bord.

Effets sur la densité énergétique et la sécurité de fonctionnement

Les différences entre les matériaux utilisés ont un impact sur la densité énergétique et sur la sécurité de fonctionnement. Les cellules NMC utilisées par Tesla produisent de l'oxygène libre en cas d'incendie, c'est pourquoi ces systèmes continuent de brûler même sous l'eau et ne peuvent être éteints que par un refroidissement extrême.

Les batteries au lithium-phosphate de fer sont en revanche considérées comme thermiquement sûres, confirme également Holger Flint de l'assureur Pantaenius. Outre l'absence d'oxygène libre, les types de batteries se distinguent par la température dite d'emballement. Elle indique le nombre de degrés à partir duquel il est pratiquement impossible de refroidir l'accumulateur électrique en l'éteignant ou en le débranchant du réseau électrique, car il est tellement endommagé en interne que les cellules continuent à se chauffer d'elles-mêmes jusqu'à ce que tout le matériau réactif soit épuisé. Dans le cas des NMC, cela se produit déjà à partir de 160 à 180 degrés, tandis que les batteries LiFePO4 ne deviennent incontrôlables qu'à partir de 250 degrés.

En fait, le plus grand risque d'incendie lors de l'utilisation d'accumulateurs lithium-fer provient de la périphérie, c'est-à-dire de la technique de charge, des câbles et des connexions. Les accumulateurs d'énergie absorbent des courants nettement plus élevés lors de la charge et les restituent sans se plaindre. Des sections de câbles calculées au plus juste, des connexions corrodées et l'absence de fusibles dans une ancienne installation électrique représentent donc un risque d'incendie accru. Ces points peuvent toutefois être facilement contrôlés et corrigés à l'avance.

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Facteurs responsables d'une perte de contrôle de la batterie

Pour que la batterie elle-même devienne incontrôlable, il ne peut s'agir que d'une surcharge due à un chargeur défectueux ou inadapté. En outre, le système de gestion de la batterie obligatoire doit être défaillant, car il devrait arrêter le flux de courant dès qu'une cellule dépasse la tension de fin de charge ou que la température de la batterie devient trop élevée. Cette autoprotection, qu'aucune batterie au plomb n'offre, ne remplace toutefois ni des fusibles séparés ni un câblage adapté.

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