Batteries au lithium : anticiper l’incendie pour mieux le contrer

« L’inexistence ou l’inefficacité des dispositifs de sécurité incendie […] tend à expliquer l’importance des conséquences économiques [des évènements impliquant des batteries lithium] pour les sites industriels. »  Voilà ce qu’écrivait, dans une synthèse publiée en janvier 2022, le Bureau d’analyse des risques et pollutions industrielles (BARPI), après avoir passé au crible pas moins de 36 cas d’incendies liés aux batteries lithium survenus chez des industriels qui les fabriquent, les testent, ou les emploient en tant qu’équipements.

La donne pourrait toutefois bien finir par changer. Depuis quelques années, émergent en effet des solutions de protection spécifiquement pensées pour faire face aux incendies liés aux batteries lithium, et plus particulièrement au mécanisme central qui en est à l’origine : l’emballement thermique. Des solutions qui ont notamment en commun le fait de miser sur la précocité de la détection du phénomène. C’est par exemple le cas d’un système mis au point par le groupe allemand Wagner, que nous vous présentions en mai 2023, mais aussi, autre exemple, celui d’une solution imaginée dès 2010 par l’entreprise étasunienne Nexceris avec le soutien de l’U.S. Navy, et mise en œuvre à l’échelle industrielle depuis 2017 : Li-ion Tamer.

Li-ion Tamer : dompteuse de batteries lithium

Le secret de la solution réside notamment dans ses capteurs, qui ne détectent en effet ni les flammes ni la fumée d’un potentiel incendie de batterie, mais plutôt des effluents gazeux… Et pour cause : « Avant même l’incendie, la défaillance d’une batterie lithium se traduit d’abord par un phénomène de venting, un dégagement de vapeurs d’électrolytes », explique Romuald Dumont, responsable Prescription en régions AuRA et PACA chez Esser by Honeywell, spécialiste des systèmes de sécurité incendie, qui distribue la solution en France^[1]. C’est donc cette manifestation précoce, ce signe avant-coureur de l’incendie, que le système Li-ion Tamer permet de détecter. « Cela dépend évidemment du type de batterie et de la nature exacte de la défaillance, mais cette approche permet, en moyenne, de donner l’alerte cinq à dix minutes avant le déclenchement de l’incendie », chiffre M. Dumont. Une longueur d’avance capitale pour éviter un potentiel « effet domino » au sein d’une installation.

Pour assurer cette détection précoce, les capteurs embarquent notamment des algorithmes spécifiques qui leur permettent d’identifier précisément la signature du mélange gazeux émis dans l’atmosphère par un accumulateur défaillant, composé notamment de carbonate de diéthyle, l’un des principaux composants de l’électrolyte des batteries au lithium. Des capteurs de surveillance capables de couvrir une zone de vingt mètres carrés, d’une durée de vie annoncée comme égale à celle du système de batteries dont ils assurent la surveillance – et ce, sans besoin de réétalonnage – et qui sont en outre associés à des capteurs dits « de référence », positionnés au niveau des entrées d’air de la zone à surveiller. Cette association de capteurs permet ainsi de minimiser le risque de déclenchement de fausses alertes.

Une solution particulièrement versatile

Pour fonctionner, cet ensemble de capteurs de surveillance et de référence est relié à un contrôleur, au travers de hubs capables, chacun, de recevoir le signal d’une douzaine de détecteurs ; signal transmis au travers de câbles Ethernet par le biais du protocole Modbus TCP/IP. « En rajoutant des hubs, on peut grimper jusqu’à une centaine de capteurs si nécessaire », précise M. Dumont. De quoi, ainsi, surveiller tous types d’installations faisant appel à des batteries au lithium : systèmes de stockage d’énergie (BESS), systèmes d’alimentation sans interruption (UPS) de data centers, lignes de production et d’assemblage de batteries, ou encore garages pour flottes de véhicules électriques et autres entrepôts de stockage de vélos ou de trottinettes électriques.

Un secteur de la mobilité très porteur pour cette solution en plein développement sur le marché français, comme en témoigne Julien Poiron, directeur du segment Incendie chez Securitas Technology France, filiale du groupe éponyme spécialisée dans l’intégration, la maintenance et la télésurveillance de systèmes de sécurité électronique, et qui se charge, aux côtés d’Honeywell, du déploiement de Li-ion Tamer dans l’Hexagone : « On ressent une forte demande, en premier lieu de la part des acteurs de la mobilité électrique. De grandes marques de vélos électriques ont par exemple déjà fait appel à nous pour installer cette solution, au même titre que quelques constructeurs haut de gamme de voitures électriques et sous-traitants du secteur automobile ».

Des clients pour qui l’intégrateur façonne des solutions sur mesure, adaptées aux spécificités de leurs installations respectives et au fonctionnement de leur système de protection incendie préexistant.

Comme le souligne Julien Poiron, Li-ion Tamer n’est en effet pas voué à remplacer les dispositifs conventionnels de détection incendie, mais plutôt à les compléter. « L’alerte précoce peut-être transmise à n’importe quelle centrale de détection incendie. Grâce à la télésurveillance que nous assurons, nous pouvons alors, en cas d’alerte, agir en fonction du cahier des charges du client », explique-t-il. Il ne suffit en effet pas d’alerter précocement… « Il faut aussi intervenir le plus rapidement possible, en prenant les mesures adaptées, telles que l’immersion de la batterie », ajoute-t-il.

De concert avec le responsable Prescription d’Esser by Honeywell Romuald Dumont, l’expert de Securitas Technology, ainsi, l’assure : aussi précoce que puisse être l’alerte, face au risque incendie lié aux batteries lithium, « la réactivité de toute la chaîne d’intervention aval se révèle elle aussi absolument cruciale ».

^[1] En 2020, c’est en effet avec la maison-mère de l’entreprise, Honeywell, que Nexceris a conclu un accord de partenariat visant à accroître la diffusion de la solution sur le marché mondial.