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L'un des plus gros problèmes liés aux batteries lithium-ion est un phénomène appelé emballement thermique. En résumé, la batterie commence à s'échauffer de manière incontrôlable dès qu'elle dépasse environ 175 degrés Fahrenheit (environ 79 degrés Celsius). Cela provient généralement d'une détérioration physique, d'une surcharge ou d'un stockage dans des conditions extrêmement chaudes. Dès que ce processus débute, la température interne peut grimper jusqu'à plus de 900 degrés Fahrenheit (soit plus de 482 degrés Celsius), libérant des gaz dangereux et provoquant l'embrasement des cellules adjacentes. La situation est encore plus critique pour les systèmes 48 volts, car ils stockent une grande quantité d'énergie dans un espace très réduit. Imaginez simplement 16 cellules regroupées ensemble : si une seule cellule tombe en panne dans ce dispositif, elle peut entraîner l'ensemble du pack batterie et causer des problèmes de sécurité sérieux.
Trois facteurs principaux accélèrent la dégradation des batteries lithium 48 V stockées :
Les normes industrielles telles que la UL 9540A couvrent les systèmes commerciaux de stockage d'énergie, mais lorsqu'il s'agit de systèmes résidentiels de batteries 48V, il subsiste beaucoup de confusion quant aux directives réellement applicables. La plupart de ces protocoles se concentrent sur les processus de fabrication plutôt que sur ce qui se passe au niveau des consommateurs, exposant ainsi les propriétaires ordinaires à des dangers évitables. Beaucoup de foyers ne disposent pas d'une ventilation adéquate autour de leurs batteries, avec parfois moins de trois pieds d'espace entre les unités. Les méthodes de lutte contre l'incendie posent également problème, car l'eau peut effectivement aggraver les incendies impliquant des batteries lithium-ion. Sans oublier la surveillance de la température lorsque les batteries restent inutilisées pendant de longues périodes. Selon des recherches publiées l'année dernière, près de sept problèmes résidentiels sur dix liés aux batteries surviennent lorsque le système est pratiquement inactif, restant au repos dans un coin de la maison. Cela montre clairement pourquoi nous avons désespérément besoin de meilleures réglementations spécifiquement adaptées aux solutions de stockage domestiques.
Pour que la batterie lithium-ion de 48 volts dure plus longtemps, elle doit être stockée entre 35 et 90 degrés Fahrenheit, soit environ 1 à 32 degrés Celsius. Lorsque les températures descendent en dessous de 20 degrés F, une réaction interne se produit dans ces batteries, elles commencent à résister davantage à l'électricité car le liquide à l'intérieur gèle. Cela peut effectivement les rendre environ 40 % moins performantes que la normale. À l'inverse, si elles restent trop longtemps dans des endroits dépassant 100 degrés, les composants internes s'usent plus rapidement. Et attention aux températures atteignant 120 degrés F. À ce stade, il existe un risque sérieux de déstabilisation thermique. Certains types de chimie des batteries ne supportent tout simplement pas une chaleur aussi intense pendant plus d'environ 12 heures avant que des problèmes internes ne commencent.
Maintenez une humidité relative inférieure à 50 % afin de réduire la corrosion sur les composants sensibles. L'exposition directe au soleil peut élever les températures de surface de 8 à 14 °C au-dessus des niveaux ambiant, créant des contraintes thermiques inégales à travers les cellules. Utilisez des récipients opaques et évitez de les placer près des fenêtres ou des lucarnes ; même une ombre partielle réduit les fluctuations de température de 60 % par rapport à une exposition directe aux UV.
Assurez-vous qu'il y ait au moins six à douze pouces d'espace autour de l'équipement sur tous les côtés afin que la chaleur puisse s'échapper naturellement. Lorsque le flux d'air est obstrué, la température interne peut augmenter jusqu'à dix-huit degrés Fahrenheit. Les étagères ventilées fonctionnent mieux que ces armoires fermées que l'on voit partout aujourd'hui. Des tests sur le terrain ont montré que les étagères ouvertes parviennent à maintenir les composants entre huit et quatorze degrés plus frais que leurs équivalents fermés. Et ne placez rien près de ces gros conduits de ventilation non plus. L'air forcé se déplaçant à une vitesse supérieure à quatre mètres par seconde causera des problèmes à long terme, car il crée de la condensation lorsque les éléments se refroidissent trop rapidement après avoir été chauffés.
Lorsque vous rangez une batterie lithium-ion de 48 volts pour stockage, il est recommandé de la charger préalablement entre 60 et 80 pour cent de sa charge. Laisser ces batteries entièrement chargées provoque des problèmes internes car elles accumulent de la pression et se dégradent chimiquement plus rapidement. À l'inverse, les laisser se vider complètement peut endommager la batterie de manière permanente et réduire sa durée de vie globale. Selon des recherches récentes publiées l'année dernière, les batteries conservées en charge complète perdent environ 20 % de capacité supplémentaire après seulement six mois, comparées à celles stockées dans la plage optimale de 60 à 80 %. Cela fait toute la différence en termes de performance à long terme et de rapport qualité-prix.
Même lorsqu'elles sont déconnectées, les batteries lithium-ion se déchargent naturellement avec le temps. Rechargez-les toutes les 90 à 120 jours afin de maintenir un état de charge (SOC) de 60 à 80 % et d'éviter une décharge profonde, pouvant entraîner des verrouillages du BMS ou un déséquilibre entre les cellules. Les batteries conservées à environ 70 % de SOC conservent jusqu'à 98 % de leur capacité initiale après 18 mois de stockage.
Isoler la batterie des appareils connectés pour éliminer les décharges parasites : même de faibles consommations en veille (2 à 5 watts) peuvent épuiser la charge sur plusieurs semaines. Cela empêche les arrêts involontaires et facilite la remise en service. Recouvrir les bornes avec des capuchons isolants pour éviter les contacts accidentels, les courts-circuits et la corrosion due à l'environnement pendant la déconnexion prolongée.
Avant de ranger quoi que ce soit, examinez attentivement l'enveloppe, les cosses et tous les points de connexion. Vérifiez la présence de fissures, de bosses ou de points rouillés, car ce sont des signes évidents de problèmes structurels. Selon les données sectorielles de l'année dernière, près de 4 problèmes de stockage sur 10 ont en réalité commencé par un type de dommage physique passé inaperçu. Assurez-vous également que la batterie fonctionne à environ 48 volts, plus ou moins 2 volts, et vérifiez soigneusement qu'il n'y a absolument aucune fuite sur l'unité avant de la ranger.
Évitez de placer les batteries directement sur des surfaces en béton ou en métal, car cela augmente le risque de corrosion galvanique de 57 %. Utilisez des étagères en polyéthylène ajourées pour surélever les unités, permettre la circulation de l'air, réduire l'absorption d'humidité et empêcher les ponts thermiques. Limitez l'empilement vertical à deux unités afin de réduire les contraintes mécaniques sur les packs inférieurs.
Maintenez une distance de sécurité d'environ 3 mètres entre ces batteries lithium-ion de 48 volts et tout matériau inflammable tel que des produits en papier, des meubles en bois ou des produits chimiques à base de solvant. Dans les habitations où ces batteries sont installées, il est crucial d'utiliser des boîtiers ayant passé avec succès le test UL 9540A. Ces modèles certifiés permettent effectivement de mieux contenir l'accumulation de chaleur et de limiter l'afflux d'oxygène lorsque la température commence à augmenter à l'intérieur. Une autre considération essentielle est de les maintenir éloignés des conduits de chauffage et des sorties d'air conditionné. La circulation constante d'air générée par ces systèmes peut parfois retenir et concentrer des gaz nocifs si les cellules des batteries venaient à être endommagées. Un peu d'espace supplémentaire ici peut grandement contribuer à éviter des risques potentiels à long terme.
Enregistrez les données clés pour garantir une fiabilité à long terme :
Les systèmes de surveillance automatisés réduisent les erreurs humaines de 74 % (Rapport sectoriel 2023) et émettent des alertes en temps réel en cas de pics de température supérieurs à 100 °F ou de variations anormales de tension.
Effectuez des vérifications mensuelles selon ce protocole :
Effectuer des tests de capacité tous les six mois et remplacer toute batterie dont la perte de capacité dépasse 20 %. Former le personnel à isoler les unités défectueuses en moins de 60 secondes à l'aide d'interrupteurs d'urgence, afin de réduire les risques d'aggravation en cas de défaillance.