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FAQ - Extinction des incendies causés par les piles au lithium

Lignes directrices, informations et réponses aux questions concernant les piles au lithium, les risques d'incendie qu'elles peuvent causer et les extincteurs certifiés Emme Lith-M:

Les caractéristiques à prendre en compte pour un appareil électronique sont les suivantes :

Les principaux risques d'incendie des piles au lithium sont liés à leur constitution, principalement à leur couche protectrice (enveloppe) et à leur mode d'utilisation. Les principaux risques sont les suivants:

Il existe principalement deux types de piles au lithium :

La taille des batteries est liée à la demande d'énergie de l'appareil de l'utilisateur. Les performances, en termes de charge/décharge des batteries de type "secondaire", changent avec le temps et sont sujettes à une dégradation même lorsqu'elles ne sont pas utilisées.

Les piles au lithium, si elles ne sont pas manipulées ou stockées correctement, peuvent présenter un risque pour la sécurité des opérateurs et de l'environnement. Les risques d'incendie les plus courants sont les suivants

De nombreuses études sont menées par des centres de recherche qui effectuent des recherches et des expériences sur le confinement et la prévention des risques d'incendie liés aux piles au lithium. Toutefois, à ce jour, il n'existe que des lignes directrices dictées par les différents fabricants et/ou utilisateurs d'équipements de piles au lithium avec des précautions de base.

À ce jour (mars 2023), il n'existe aucune réglementation européenne ou nationale classant les incendies provoqués par des piles au lithium.

Les voitures électriques ont une grande capacité de batterie et il est impossible de contenir les flammes avec un simple extincteur portable ou à roues. La difficulté d'éteindre les véhicules électriques est d'atteindre la position de la batterie et une grande partie de l'agent extincteur disparaît de la structure du véhicule.

Les extincteurs portatifs testés par Emme Antincendio srl sur des piles au lithium ont des capacités d'extinction différentes. Nous avons utilisé comme référence la quantité présente à l'intérieur de la batterie testée, exprimée en Wh. Nous avons pu contenir et éteindre le feu avec un extincteur portatif contenant 6 litres d'agent extincteur dans une batterie de 750 Wh.

Les extincteurs sur roues testés par Emme Antincendio srl sur des piles au lithium ont des capacités d'extinction différentes. Nous avons utilisé la quantité à l'intérieur de la batterie testée, exprimée en Wh, comme référence. Nous avons pu contenir et éteindre le feu avec un extincteur sur roues contenant 50 litres d'agent extincteur dans une batterie de 5,1 kWh.

Dans la circulaire 2/2018, le ministère de l'Intérieur, département des incendies, a publié des lignes directrices pour l'installation d'infrastructures de recharge de véhicules électriques et il est indiqué que la station de recharge doit être équipée d'extincteurs portables adaptés à l'utilisation sur des systèmes ou équipements électriques sous tension, en plus de ceux déjà fournis, à raison d'un pour 5 points de connexion ou fraction, placés dans une position signalée, sûre et facilement accessible. Étant donné qu'il n'existe pas encore de normes nationales ou européennes réglementant le choix de l'extincteur le plus approprié, nous vous recommandons d'opter pour des extincteurs approuvés et certifiés conformément aux normes en vigueur et qui ont démontré, même à titre expérimental, leur comportement sur les piles au lithium, tels que les modèles figurant dans le catalogue d'Emme Antincendio srl.

La classe d'incendie E a été abrogée avec l'entrée en vigueur de la norme EN 3/7:2005, car ces types d'incendie appartiennent aux classes A et B. Un essai DIELECTRIQUE n'est requis que pour les extincteurs à base d'eau/de mousse afin de vérifier si l'extincteur à base d'eau/de mousse peut être utilisé pour les incendies impliquant des équipements électriques. Les incendies impliquant des piles au lithium n'appartiennent pas à cette classe d'incendie.

Les batteries des petits véhicules électriques sont classées dans la catégorie des batteries de capacité moyenne dont la quantité d'énergie est supérieure à 100 Wh et dont le poids est inférieur ou égal à 12 kg. Dans le cas d'appareils utilisant des batteries au lithium qui sont régulièrement chargées, il est toujours conseillé d'installer à proximité de la zone de charge un extincteur portatif qui pourra être utilisé en cas de départ de feu.

La réglementation ne s'applique pas aux habitations privées, mais sur la base des directives publiées par le Ministère de l'Intérieur, Service des Pompiers, pour les infrastructures de recharge des véhicules électriques, il est toujours conseillé d'avoir un extincteur à proximité du point de recharge qui puisse éteindre et contenir le risque de propagation du feu à la zone environnante. Les modèles d'extincteurs figurant dans le catalogue d'Emme Antincendio srl sont certifiés conformément aux normes européennes et approuvés pour la protection contre les incendies, et ont également passé des tests volontaires pour les incendies provoqués par des batteries au lithium.

Une mauvaise manipulation des piles au lithium-ion augmente le risque d'incendie. En raison de la popularité croissante des piles au lithium-ion, les risques d'incendie augmentent également. Il existe de nombreux exemples d'incendies liés aux batteries lithium-ion, comme l'explosion de batteries de téléphones portables, de batteries de vélos électriques ou de scooters électriques, par exemple.

Le métal du pôle négatif de la batterie est du graphite dans lequel le lithium est incorporé. Le dioxyde de cobalt et de lithium se trouve sur le pôle positif. Si vous branchez la batterie dans une prise, les ions lithium chargés positivement migrent du pôle positif vers le pôle négatif. Si la pile est utilisée dans un appareil, les électrons sont absorbés par les ions. Les ions chargés négativement migrent à nouveau vers le pôle positif et s'y rechargent.

Les deux électrodes sont protégées du contact direct par un séparateur et restent en grande partie électriquement neutres pendant le processus de charge et de décharge en raison de la migration des ions lithium. Le séparateur joue également un rôle important dans les circuits de protection, par exemple lorsque la température augmente en raison d'une surcharge. Plusieurs mécanismes garantissent l'étanchéité du séparateur et l'interruption du flux de courant. L'électrolyte (substance conductrice d'électricité), qui facilite le transfert des électrons vers les électrodes et dans lequel les ions lithium se déplacent, se compose généralement de solvants organiques (inflammables) et d'un sel conducteur de lithium (souvent l'hexafluorophosphate de lithium LiPF6).

Une mauvaise manipulation augmente la température des cellules, ce qui peut provoquer des incendies dans les batteries au lithium-ion. Une augmentation de la température entraîne une augmentation de la résistance interne, qui provoque une nouvelle augmentation de la température, en particulier avec des flux de courant élevés (charge rapide, batteries de voitures et de vélos électriques).

Cette première phase de la réaction entraîne une augmentation de la pression à l'intérieur de la cellule et l'éclatement des soupapes de sûreté. Dans la deuxième phase, le dégazage des composants de la cellule se produit en raison de l'augmentation de la pression et des réactions chimiques. Dans la troisième phase de la réaction, la cellule finit par s'échapper (emballement thermique), avec éventuellement un incendie et une explosion.

Lorsque la pression est relâchée ou en cas d'incendie ou d'explosion, des substances toxiques dangereuses pour la santé sont libérées, telles que de l'acide fluorhydrique et des composés organiques, mais aussi des composés cancérigènes de nickel et de cobalt. De l'hydrogène est également souvent produit, formant des mélanges inflammables avec l'air (oxyhydrogène). Des gaz combustibles sont également produits par la tension continue présente aux pôles si, par exemple, les batteries sont recouvertes d'eau d'extinction.

Ne pas court-circuiter ou endommager mécaniquement la batterie (percer, déformer, démonter, etc.).

Ne pas chauffer ou brûler. Tenir les éléments de la batterie hors de portée des jeunes enfants. Conservez toujours les piles dans un endroit sec et frais. Si elles sont manipulées correctement, les piles peuvent être utilisées en toute sécurité.

Une manipulation incorrecte ou des circonstances conduisant à une mauvaise utilisation peuvent entraîner une fuite du contenu de la batterie et des produits de décomposition associés, ainsi que des réactions violentes qui mettent en danger la santé et l'environnement. En principe, le contact avec des éléments de batterie qui ont fui peut présenter un risque pour la santé et l'environnement. C'est pourquoi, en cas de contact avec des éléments de batterie anormaux (fuite du contenu, déformations, décoloration, bosses, etc.), une protection corporelle et respiratoire appropriée est nécessaire. Les substances qui s'échappent (gazeuses ou liquides) peuvent, par exemple, réagir violemment en combinaison avec le feu.

Il faut agir dès le début de l'incendie et progressivement sur la batterie, de préférence avec des agents d'extinction qui permettent aux cellules de refroidir. La sécurité des occupants des locaux et des personnes impliquées dans le départ de feu est toujours primordiale. En présence de gaz de dégagement de la batterie et de fumée, dans un espace clos, le port d'un équipement de protection respiratoire est obligatoire s'il n'est pas possible de sortir de la pièce.

Dans le cas des piles dotées d'un boîtier en plastique, il faut tenir compte non seulement du risque thermique, comme pour toutes les piles, mais aussi des éclats provenant du boîtier contenant les piles, qui peuvent présenter un risque élevé.

Lorsqu'on stocke de grandes piles, éventuellement très puissantes, ou de nombreuses petites piles dans de nombreuses unités d'emballage, il n'existe à ce jour aucune directive en matière de prévention des incendies, c'est pourquoi des concepts de protection contre les incendies doivent être élaborés au cas par cas. En particulier lors de la lutte contre les incendies de piles contenant du lithium, il est important d'empêcher les réactions en chaîne des cellules individuelles et de contenir l'incendie rapidement et efficacement à partir d'une distance de sécurité directement sur la pile en feu ou de permettre une combustion contrôlée.

Les agents d'extinction à base d'eau appliqués au moyen d'un jet de pulvérisation se sont avérés être le moyen privilégié à cette fin. Grâce à l'effet refroidissant de l'eau, ils empêchent efficacement le feu de se propager aux éléments de la batterie qui n'ont pas encore atteint la température critique d'inflammation. L'emballement thermique qui se produit à l'intérieur d'une cellule est également ralenti. Par ailleurs, les extincteurs à base d'eau conviennent souvent aussi pour lutter contre les incendies environnants. Les extincteurs d'Emme présentant ces caractéristiques sont sûrs et certifiés conformément aux normes EN 3 et EN 1866. Grâce à des tests volontaires, les extincteurs EN 3 sont capables de lutter contre les incendies de piles au lithium jusqu'à 750 Wh, et les extincteurs EN 1866 jusqu'à 5,1 kWh. (données à la date de publication mars 2023)

Les autres agents d'extinction tels que le sable, la poudre métallique ou des substances similaires ne conviennent comme agents d'extinction que dans une mesure limitée, car ils ne couvrent que la source de l'incendie. L'effet de couverture favorise donc l'emballement thermique. Lorsque le couvercle est enlevé, l'apport soudain d'oxygène au feu encore chaud peut provoquer une forte déflagration. Ces "agents d'extinction" sont donc plus susceptibles de protéger l'environnement. Le CO2 et l'azote n'ont qu'un effet de refroidissement très court et très faible et ne conviennent donc pas vraiment.

L'électrolyte peut s'échapper si le boîtier de la cellule est endommagé. Quitter immédiatement la zone dangereuse jusqu'à ce que les vapeurs se soient dissipées. Assurer une ventilation maximale de la pièce. Éviter le contact avec la peau et les yeux et l'inhalation des vapeurs. Les piles qui fuient doivent être enfermées hermétiquement dans un sac en plastique avec un liant universel. Les traces d'électrolyte peuvent être liées à l'aide d'un liant universel et absorbées avec du papier ménager sec, puis éliminées dans un emballage hermétique. Éviter le contact direct avec la peau en portant des gants de protection. En cas de contact, il convient de rincer abondamment à l'eau. Des équipements de protection individuelle adaptés à la situation doivent être utilisés (gants de protection, vêtements de protection, protection du visage, protection respiratoire).

La cellule défectueuse, l'électrolyte et le liant doivent être éliminés de manière appropriée.

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