E-cigarette, smartphone… De plus en plus d’accidents sont aujourd’hui liés à l’utilisation de batteries lithium-ion ! À la fin de l’été 2016, des dizaines de cas de surchauffe, voire d’explosion, du Galaxy Note 7 de Samsung ont jeté la consternation et instillé la méfiance. Ce problème on le retrouve fréquemment avec les batteries d’e-cigarettes qui dégazent voir explosent suite à de mauvaises manipulations. Mais alors, doit-on s’inquiéter de la sécurité des batteries lithium-ion ?
UNE RÉVOLUTION POUR L’ÉLECTRONIQUE ! UNE AUBAINE POUR L’ARRIVÉE DE LA VAPE !
PC portables, e- cigarettes, voitures électriques et même… avions qui prennent feu : la liste a de quoi inquiéter. Sachant qu’un même composant est pointé du doigt : la batterie dite « lithium-ion », présente dans tous les appareils incriminés. Commercialisées dès 1991, ces batteries sont aujourd’hui omniprésentes dans les objets de notre vie quotidienne, des ordinateurs aux téléphones portables en passant par les tablettes.
« Cette technologie a marqué une révolution dans le monde de l’électronique portative, analyse Renaud Bouchet, professeur d’électrochimie à l’Institut polytechnique de Grenoble.Si l’on souhaitait stocker la même quantité d’énergie avec une batterie nickel-hydrure métallique, par exemple, celle-ci devrait être deux à trois fois plus lourde et plus volumineuse !« Logique, donc, que les industriels aient misé sur elle pour développer la plupart de nos appareils portables.
D’autant que le fonctionnement d’une batterie lithium-ion est très simple, beaucoup plus que celui d’une batterie au plomb, par exemple. Il repose sur trois éléments : une électrode positive (cathode), une autre négative (anode), et une couche liquide électronique entre les deux (électrolyte). Lors de la décharge, des ions lithium présents dans l’anode migrent vers la cathode, ce qui pousse l’anode à libérer des électrons et, donc, délivre un courant électrique. Lors de la charge, c’est l’inverse : lorsqu’on apporte un courant à la batterie, l’anode regagne des électrons, ce qui attire à elle les ions lithium de la cathode.
Difficile aujourd’hui d’imaginer des e-cigarettes si pratiques et performantes sans l’utilisation de ces batteries lithium-ion.
UNE TECHNOLOGIE QUI NE PRÉSENTE AUCUN DANGER RÉEL !
Mais alors, d’où viennent les problèmes ? « Cette technologie ne présente aucun danger réel pour la sécurité, et sa chimie est bien maîtrisée , assure Jean-Marie Tarascon, spécialiste de la chimie du solide au 
Collège de France. La surchauffe d’une telle batterie ne peut avoir que deux origines : soit sa forme empêche l’évacuation de la chaleur lors de la charge ; soit les deux électrodes se retrouvent en contact, ce qui crée un court-circuit et provoque un emballement thermique.«
L’électrolyte, qui sert à isoler les deux électrodes, étant en effet la plupart du temps hautement inflammable, il faut l’éloigner de toute chaleur excessive. Sinon, l’un des signes avant-coureurs d’une surchauffe peut être le gonflement de la batterie : il vaut alors mieux éviter de l’utiliser…
À l’heure actuelle, n’importe quelle entreprise est toutefois capable de concevoir une batterie sécurisée en suivant deux principes simples : prendre en compte l’échauffement lors de la charge et incorporer un séparateur (matière plastique qui enrobe l’électrolyte) suffisamment épais pour empêcher tout contact entre les électrodes.
PLUSIEURS DÉCENNIES D’ATTENTE POUR AVOIR PLUS DE SÉCURITÉ ?
Or, dans leur course à la performance, certains industriels font le choix de rogner sur la sécurité. En effet, « pour l’instant, l’unique moyen d’améliorer l’autonomie d’une batterie est d’augmenter l’épaisseur des électrodes, tout en diminuant celle du séparateur, afin de garder un volume constant« , atteste Renaud Bouchet. Et cela pose plusieurs problèmes.
D’abord, en réduisant l’épaisseur du séparateur – parfois de moitié ! -, les fabricants augmentent la probabilité d’un défaut au cœur de celui-ci. Dans certains cas, cela peut mener au contact entre les électrodes, et donc au court-circuit. Autre problème : durant la charge, des anomalies peuvent se former au niveau de l’anode. Les ions lithium ne s’insèrent pas correctement dans l’électrode négative et forment de petits dépôts métalliques, appelés dendrites. Lesquels peuvent aussi être à l’origine d’un court-circuit, en créant des sortes de ponts conducteurs entre les deux électrodes. D’où l’utilité, encore une fois, d’un séparateur assez épais.
Qui plus est, l’apparition de ces fameuses dendrites s’avère plus fréquente quand on augmente l’intensité du courant lors de la charge, ce qui devient nécessaire avec des électrodes plus épaisses. Idem lorsque les fabricants tentent de réduire le temps de charge : le seul moyen d’y parvenir est d’augmenter un peu plus l’intensité du courant électrique délivré lors de la charge, et donc de faire grimper le risque de court-circuit causé par la formation de dendrites.
En résumé, les entreprises poussent la technologie lithium-ion dans ses retranchements, ce qui favorise les accidents. Peut-on tout de même espérer disposer de batteries plus puissantes sans pour autant qu’elles nous explosent au visage ? Malgré l’assurance des fabricants, seul l’avènement de nouvelles chimies le garantira. Ce qui pourrait prendre des décennies.
QUE FAIRE EN ATTENDANT POUR OBTENIR UN MAXIMUM DE SÉCURITÉ ?
Concernant l’e-cigarette, dans 99% des explosions d’accus, ce n’est pas le modèle qui est responsable mais bien l’utilisateur, l’accident provient souvent d’une négligence dans la manipulation des batteries lithium-ion.
Afin d’éviter tout problème avec ce genre de batteries certaines règles de sécurité sont à respecter pour une utilisation en toute sécurité :
– Ne pas utiliser un mod mécanique si vous n’avez pas les connaissances nécessaires. Ceux ci ne s’utilisent pas avec n’importe quel accu…
– Ne jamais mettre un ou plusieurs accus dans ses poches (présence de clés, de pièces qui peuvent faire court-circuit)
– Toujours entreposer ou transporter ses accus dans des boîtes les maintenant séparés les uns des autres
Si vous avez un doute, ou si vous manquez de connaissance, pensez a vous renseigner avant d’acheter, d’utiliser ou d’entreposer des accus. Voici un tutoriel complet dédié aux Accus Li-Ion qui vous aidera à y voir plus clair.
Source : Science-et-vie.com
