Comment se déclenchent les incendies de batteries lithium et quelles en sont les conséquences ?

Il n’existe pas de formule magique permettant de réduire à zéro le risque d’incendie dans les déchets électroniques contenant des batteries. Mais un certain nombre de mesures peuvent être prises pour les minimiser. Et cela vaut pour toutes les parties prenantes impliquées dans le cycle de vie des batteries et des appareils électroniques. C’est ce qui ressort d’une étude récemment publiée qui se concentre sur les incendies causés par les batteries lithium-ion et décrit les meilleures pratiques pour faire face à ces incidents. Dans cet article, nous précisons tout d’abord comment se produit un tel incendie de batterie lithium.

Avant d’approfondir les recommandations, il serait bon d’évoquer les particularités des batteries lithium-ion. Car nous ne parlons pas ici d’un seul type de batterie, mais d’une famille de batteries qui peuvent avoir des compositions chimiques différentes. Deux grandes catégories prévalent : les batteries lithium primaires, non rechargeables, qui utilisent le lithium comme composant et comme anode, et les batteries lithium-ion secondaires, rechargeables, dans lesquelles le lithium n’apparaît que sous forme ionique dans l’électrolyte. Ce dernier groupe en particulier joue un rôle important dans l’électrification de la société. On les trouve sous toutes les formes, tailles et couleurs dans toutes sortes d’appareils électroniques, amovibles ou non.

Pourquoi ces batteries lithium-ion en particulier sont-elles aujourd’hui considérées comme les responsables des incendies de déchets ? Tout d’abord, il convient d’évoquer ici leur puissance. Elles sont certes légères, mais elles fournissent un rendement élevé. Et précisément à cause de cette légèreté, elles sont en même temps très fragiles. Généralement, cette fragilité se manifeste lorsque les pôles de la batterie (interne ou externe) sont connectés et provoquent un court-circuit. Ceci peut se produire sans dommages conséquents ou, dans un environnement adéquat, libérer l’étincelle d’un incendie ou d’une explosion. Tout dépend alors de la charge de la batterie. Deuxièmement, les batteries peuvent être chauffées au point de provoquer une rupture thermique qui peut potentiellement causer une explosion. Ces défaillances peuvent être dues à des problèmes de conception ou d’assemblage, à une utilisation incorrecte des batteries ou des appareils électroniques, ainsi qu’à un transport ou un stockage inadéquat lorsqu’elles sont en fin de vie.

La plupart des cellules lithium-ion combinent des matériaux très réactifs dans un espace très compact, qui se situent de surcroît à proximité d’électrolytes volatils et hautement inflammables. Lorsque les barrières séparant ces matériaux réactifs sont endommagées, une chaîne de réactions chimiques génère de la chaleur. Cela crée un effet domino où la température peut atteindre une valeur difficile à contrôler de 700 à 800°C. En outre, des gaz inflammables s’échappent à ce moment-là. La fumée d’un incendie de lithium contient des substances inflammables, cancérigènes, toxiques et corrosives. Des mesures de sécurité s’imposent donc. Dès que la température atteint un certain point, l’électrolyte génère certains gaz. Le matériau séparant l’anode et la cathode va fondre et provoquer un court-circuit.  Là encore, cela peut entraîner une série de réactions chimiques, libérant davantage de gaz, créant des étincelles ou libérant des poussières acides à l’extérieur de la cellule. C’est précisément pour cette raison que la cellule au lithium s’enflamme.

Le coût d’un tel incendie de batterie lithium peut varier selon le type (fumée, point chaud, étincelles, feu couvant lentement avec ou sans flammes, feu intense, explosions) et la fréquence. Selon une enquête de 2019, 36 % des 109 personnes interrogées ont signalé un incident grave au cours des quatre dernières années. Le coût moyen en 2018 était de 190 000 €. Les incendies les plus graves sur cette période ont coûté en moyenne 1,3 million d’euros. Les pompiers ont également dû se rendre sur place dans ces cas-là. Ceux qui cherchent à investir dans la prévention et la lutte contre les incendies constateront que les coûts varient énormément. Il convient donc de se faire assister par un expert qui pourra donner les bons conseils pour établir un plan adéquat et rentable. En effet, outre les coûts directs, il existe également des coûts indirects. Les matériaux brûlés et l’eau d’extinction utilisée peuvent encore contenir des substances de déchets électroniques et doivent donc être éliminés et traités. Par ailleurs, les entreprises touchées ne peuvent souvent pas respecter les contrats, ce qui peut entraîner des amendes.