Les images de voitures électriques en proie aux flammes ont souvent fait le tour du web, nourrissant les craintes liées à la sécurité des véhicules à accumulateur. Or, c’est une fausse idée, car les incendies de voitures à batterie sont nettement plus rares que ceux des voitures thermiques. Cela dit, leur intensité et leur résistance aux interventions de secours soulèvent des questions. La source principale de ces incendies repose sur les batteries lithium-ion dont la densité énergétique entraîne des feux persistants. Ces derniers peuvent être causés par divers facteurs : dommages aux cellules, courts-circuits ou collisions.
Lorsqu’une batterie est endommagée ou exposée à des conditions extrêmes, une « fuite thermique » peut survenir, ce qui déclenche une surchauffe difficilement contrôlable. Cette surchauffe peut alors provoquer une réaction en chaîne dans les cellules voisines, aboutissant à l’embrasement voire à l’explosion de la batterie. Même si les véhicules sont dotés de systèmes de sécurité sophistiqués, le risque d’emballement thermique reste une préoccupation sérieuse.
Une solution révolutionnaire ?
Pour répondre, LG Chem et l’Université de Technologie des Batteries de Pohang, en Corée du Sud, ont peut-être une solution grâce à une innovation : l’intégration d’une couche de sécurité dans les packs de batteries qui vient stopper l’emballement thermique avant qu’il ne provoque un incendie. Concrètement, il s’agit d’une couche ultra-fine d’un matériau tenu secret (un micromètre) placée entre la cathode de la batterie et son collecteur et dot la fonction principale est de modifier sa résistance électrique en fonction de la température. En d’autres termes, elle agit comme un fusible qui bloque le flux d’électricité dès les premiers signes de surchauffe. Ainsi, dès que la température dépasse les 90°C – et jusqu’à 130°C – cette couche voit sa structure moléculaire modifiée pour restreindre le passage du courant.
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Les tests réalisés jusqu’ici par LG Chem ont donné des résultats très encourageants. Des batteries au Nickel-Cobalt-Manganèse (NCM) et à l’Oxyde de Lithium-Cobalt (LCO) ont été soumises à des surchauffes et à de l’emballement thermique. Dans 70% des cas, les batteries NCM équipées de cette nouvelle technologie n’ont pas pris feu. Et les 30% restantes ont vu leurs premières flammes s’éteindre d’elles-mêmes en quelques secondes. Et aucune des batteries LCO n’a pris feu. LG Chem souligne par ailleurs que cette couche dite « de suppression thermique » est flexible et que son effet diminue lorsque la température baisse, ce qui assure une gestion optimale de la batterie en toute circonstance. L’avantage de cette technologie est donc double : réduire nettement le risque d’incendie et maintenir une performance optimale.
Prêt demain ?
LG Chem reste malgré tout prudent quant à la mise en application à grande échelle de cette innovation. L’entreprise prévoit de poursuivre les tests jusqu’en 2025 sur des batteries de grosse capacité. Il faudra donc se montrer patient et attendre les résultats définitifs des essais avant de voir une batterie équipée de cette technologie. D’autant qu’on ne sait pas aujourd’hui si cette solution est la meilleure. En effet, il faut rappeler que les batteries lithium-fer-phosphate (LFP) ne contiennent pas de cobalt et présentent déjà un risque réduit d’incendie. Certaines chimies existantes constituent donc déjà des alternatives pour améliorer la sécurité des véhicules électriques. À suivre.
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