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Les batteries rechargeables au lithium présentent de sérieux risques d'incendie dus à un phénomène appelé déstabilisation thermique. Cela correspond en gros à un réchauffement incontrôlable de la batterie, pouvant même entraîner une explosion. Ce problème survient généralement après que la batterie a subi des dommages physiques, a été surchargée, ou a été exposée à des températures supérieures à 60 degrés Celsius. Ces conditions provoquent la dégradation des éléments internes qui maintiennent la séparation des composants à l'intérieur de la batterie, déclenchant ainsi des réactions chimiques libérant des matières inflammables comme l'électrolyte. Une seule cellule percée peut presque instantanément déclencher les cellules voisines. Afin de gérer ces dangers, les fabricants doivent disposer de bons systèmes de contrôle de tension et respecter des procédures adéquates de décharge avant l'entreposage ou le transport. De nombreuses entreprises incluent désormais des dispositifs de sécurité spécifiques directement intégrés dans leurs conceptions de batteries afin d'éviter de tels incidents.
La stabilité des batteries est fortement influencée par la température et le niveau d'humidité. Des recherches montrent que lorsque les cellules sont stockées à une température supérieure à 25 degrés Celsius, elles se dégradent environ trois fois plus rapidement que celles conservées entre 15 et 20 degrés. Des tests électrochimiques confirment également cela. Lorsque l'air devient trop humide, une humidité supérieure à 60 % commence effectivement à corroder les bornes des batteries et favorise la croissance de dendrites dangereux à l'intérieur des cellules. Cela rend les courts-circuits internes beaucoup plus probables. Pour un stockage approprié, il est préférable de garder les batteries dans des endroits où la température reste relativement constante. Évitez de les placer dans des combles ou des garages où la température peut varier de plus de 10 degrés au cours de la journée. Il est également important de maintenir le taux d'humidité en dessous de 50 %. Des sachets de gel de silice sont efficaces pour absorber l'excès d'humidité et protéger contre les dommages causés par les conditions humides.
Lorsque les batteries deviennent trop chaudes pendant une période prolongée, cela revient pratiquement à un abus thermique et constitue l'une des principales raisons de leur défaillance précoce. Toute personne laissant ses packs de batteries près de bouches de chauffage, à proximité de moteurs en marche ou exposés au soleil rencontrera rapidement des problèmes. Les cathodes commencent à se dégrader avec le temps, ce qui signifie que la batterie retient moins de charge chaque année, entre environ 15 % et même peut-être 30 %. Si ces batteries continuent d'être exposées à des températures supérieures à 40 degrés Celsius, quelque chose de grave se produit à l'intérieur. L'électrolyte commence à se transformer en gaz, ce qui fait gonfler l'enveloppe et crée des problèmes de sécurité réels lorsqu'on tente de les recharger ultérieurement. D'après ce que nous avons observé lors d'essais en infrarouge, il est crucial de maintenir la température des zones de stockage en dessous de 30 degrés. La plupart des gens résolvent ce problème en s'assurant qu'il y a suffisamment d'espace autour des batteries pour permettre la circulation de l'air, et parfois en ajoutant un matériau isolant thermique entre la batterie et toute source de chaleur située à proximité.
Les batteries lithium-ion rechargeables conservent leurs performances maximales lorsqu'elles sont stockées à 40–50 % de charge. Cette « zone idéale » réduit au minimum la contrainte exercée sur la cathode et l'anode, empêchant le dépôt de lithium métallique — une réaction secondaire qui dégrade les électrodes. Une analyse de 2023 portant sur 12 grands fabricants de batteries lithium-ion a révélé que 92 % d'entre eux recommandent une charge partielle pour le stockage, témoignant d'un large consensus au sein de l'industrie.
Garder les batteries complètement chargées accélère en réalité la dégradation de leurs produits chimiques internes, alors que les laisser se décharger complètement peut entraîner une accumulation dangereuse de cuivre à l'intérieur des cellules de la batterie. Selon la dernière édition du Code international des incendies datant de 2024, le fait de stocker les batteries avec une charge maximale de 30 % réduit les risques d'incidents de surchauffe d'environ 37 % par rapport au stockage avec une charge complète. La plupart des utilisateurs constatent qu'il est préférable de maintenir la charge des batteries entre 40 et 50 %. Cela permet de compenser la perte naturelle de 5 % par mois sans risquer de décharger complètement la batterie, ce qui finit par l'endommager avec le temps.
Même dans des conditions idéales, les batteries lithium-ion perdent 2 à 4 % de leur capacité annuellement en raison de la croissance de l'interphase solide-électrolyte (SEI). Pour un stockage supérieur à six mois, rechargez-les à 50 % tous les 3 à 6 mois afin d'éviter une décharge profonde. Bien que les systèmes de gestion des batteries industriels utilisent des algorithmes adaptatifs basés sur la température, une surveillance manuelle est suffisante pour les applications grand public.
Point essentiel à considérer :
| Durée de stockage | Action recommandée |
|---|---|
| <3 mois | Conserver à 40-50 % |
| 3-12 mois | Recharger trimestriellement |
| >12 mois | Utiliser des alarmes de tension |
Les batteries lithium-ion donnent leur pleine efficacité lorsqu'elles sont stockées entre 15°C et 25°C (59°F–77°F) . L'exposition en dessous 0°C (32°F) réduit la conductivité ionique, tandis que les températures supérieures à 45°C (113°F) accroissent le risque de défaillance thermique en raison de la fonte des séparateurs. Des recherches montrent que les cellules stockées à 35°C perdent 30 % de capacité supplémentaire par an par rapport à celles conservées à 20°C.
| Propre | Dimension idéale | Seuil de risque |
|---|---|---|
| Température | 15°C–25°C (59°F–77°F) | <0°C ou >45°C (32°F–113°F) |
| Humidité relative | 45–55% | >90% |
Ne jamais garder les batteries près de radiateurs, exposées directement au soleil ou enfermées dans des voitures fermées par temps chaud. Le contrôle de la température est essentiel pour la santé des batteries. Lorsque les températures varient de plus de 10 degrés Celsius (environ 18 Fahrenheit) par jour, les électrodes à l'intérieur se dilatent et se contractent réellement, créant une contrainte mécanique accrue avec le temps. Pour de petites quantités stockées à domicile ou au bureau, des boîtes en plastique isolées placées dans un endroit à température ambiante stable conviennent le mieux. Les grands entrepôts nécessitent des systèmes HVAC adaptés capables de maintenir les températures dans une plage étroite de ±2 degrés. Cela permet d'éviter qu'une partie du stock vieillisse plus rapidement que d'autres, ce qui réduirait considérablement la durée de vie globale.
Lorsque l'humidité dépasse 70 %, les terminaux commencent à s'oxyder et il existe un risque de formation d'acide fluorhydrique à l'intérieur des boîtiers de batterie, ce qui réduit la durée de vie de la batterie d'environ 40 % dans les climats chauds et humides. À l'inverse, lorsque l'humidité descend en dessous de 30 %, l'électricité statique devient un problème accru pouvant endommager les composants sensibles. Une bonne circulation de l'air est essentielle : prévoyez entre six et douze renouvellements complets d'air par heure afin d'éliminer ces composés organiques volatils nocifs émis par les anciennes cellules de batterie. La plupart des installations utilisent soit des sachets de gel de silice, soit des déshumidificateurs industriels pour maintenir une stabilité optimale, particulièrement cruciale lors du stockage des batteries au phosphate de fer et au lithium, ces dernières étant très sensibles aux variations d'humidité. Les experts du secteur recommandent généralement un suivi et une maintenance réguliers de ces contrôles environnementaux.
Pour une utilisation quotidienne ou hebdomadaire, stockez les batteries avec une charge de 40 à 50 % dans un environnement sec et à température ambiante (15–25 °C/59–77 °F). Cela réduit la contrainte sur les électrodes tout en maintenant la batterie prête à l'emploi. Utilisez des récipients non conducteurs, évitez d'empiler les batteries et tenez-les éloignées des objets métalliques. Ne les laissez pas plus de 30 jours dans les appareils afin d'éviter la décharge parasite.
Les batteries stockées pendant six mois ou plus nécessitent un contrôle strict de l'environnement :
| Facteur | Condition idéale | Fréquence de surveillance |
|---|---|---|
| Niveau de charge | 40–50 % | Tous les 3 mois |
| Température ambiante | 10–20 °C (50–68 °F) | Monataire |
| Humidité | <50 % d'humidité relative | Bi-semaine |
Un rapport sur la sécurité des batteries publié en 2023 a révélé que les batteries stockées en charge complète pendant six mois perdaient 18 à 22 % de leur capacité, contre seulement 2 à 4 % lorsqu'elles étaient stockées à 50 %. Un stockage dans un environnement climatiquement contrôlé est fortement recommandé.
Les batteries lithium-ion se déchargent spontanément de 1,5 à 2 % par mois. Pour éviter une décharge profonde, rechargez-les à 50 % tous les 6 à 9 mois, mais ne dépassez jamais 85 % lors des charges d'entretien. Laisser le niveau de charge descendre en dessous de 5 % accélère la sulfatation, un processus de dégradation qui coûte aux entreprises américaines 740 millions de dollars par an en remplacements prématurés (Ponemon 2023).
La plupart des grands fabricants, ainsi que des organismes de sécurité tels que UL Solutions et l'Association nationale pour la protection contre l'incendie (NFPA), se sont largement mis d'accord sur quelques consignes de stockage de base. La température doit rester comprise entre environ 10 et 25 degrés Celsius, ce qui correspond à environ 50 à 77 degrés Fahrenheit, tandis que l'humidité devrait idéalement se situer entre 50 et 60 pour cent. Selon la norme NFPA 855, les batteries doivent être maintenues éloignées de tout ce qui pourrait s'enflammer, et des contrôles continus des conditions de température doivent être effectués. Parmi les points importants à retenir lors de la manipulation de ces objets, il convient toujours de les garder droits, avec leurs protections en place, et absolument de les laisser s'entasser librement les uns sur les autres. Pour les grandes opérations, l'installation d'équipements de thermographie s'impose, tout comme les systèmes passifs de suppression d'incendie. Ces mesures permettent d'éviter ces situations dangereuses où les batteries commencent à surchauffer de manière incontrôlée.
Selon une étude menée par Battery University en 2023 portant sur environ 2 000 batteries d'outils électriques retournées, celles stockées de manière inappropriée ont perdu environ les deux tiers de leur capacité en seulement 18 mois. Celles conservées dans de bonnes conditions ont vu leur capacité chuter en dessous de 20 %. Lorsque les batteries se dégradent de manière aussi importante, elles présentent généralement des problèmes de chute de tension et un phénomène appelé dépôt métallique de lithium sur les électrodes. Les chercheurs ont constaté que de nombreux appareils intelligents tombaient en panne prématurément parce que les utilisateurs les laissent souvent en charge en permanence lorsque la température dépasse 30 degrés Celsius. En examinant plus en détail les raisons de ce phénomène, les scientifiques soulignent une formation accélérée de ce que l'on appelle la couche SEI ainsi qu'une dégradation chimique de la solution électrolytique à l'intérieur des cellules de la batterie lorsqu'elles restent pleinement chargées pendant de longues périodes.
La plupart des experts s'accordent à dire que le fait de garder les batteries partiellement chargées permet de réduire les réactions chimiques indésirables à l'intérieur. Selon des études de la Electrochemical Society, les batteries laissées en charge complète (100 % SOC) voient leur résistance interne augmenter d'environ 15 % par mois. C'est bien pire que ce qui se produit lorsqu'elles sont maintenues à environ 60 % de charge, où la résistance augmente seulement de 2,2 %. De grands fabricants tels que Dell et Tesla recommandent de maintenir le niveau des batteries entre 40 et 60 % pour une meilleure stabilité chimique à long terme. Lorsque l'on stocke des batteries pendant une période prolongée, il est judicieux de renouveler les stocks tous les trois mois. Recharger toutes les unités à environ 50 % de leur capacité tous les 90 jours permet de pallier les problèmes de décharge naturelle et d'éviter des dommages graves, comme la dissolution irréversible du cuivre lorsque les niveaux descendent sous 20 % SOC.
Les batteries rechargeables au lithium présentent principalement des risques dus à l'emballement thermique, aux risques d'incendie et à la dégradation liée à un entreposage inapproprié, notamment à des températures extrêmes et à des niveaux d'humidité élevés.
Pour prolonger la durée de vie de la batterie, entreposez les batteries au lithium avec une charge partielle (40-50 %) dans un environnement climatisé avec des températures stables comprises entre 15 et 25 °C et une humidité relative entre 45 et 55 %.
Pour un entreposage prolongé, maintenez les batteries à une charge de 40 à 50 %, surveillez régulièrement les conditions environnementales et rechargez-les à environ 50 % tous les 3 à 6 mois afin d'éviter une décharge profonde.
La charge partielle réduit la contrainte exercée sur les composants de la batterie, limite la dégradation et aide à maintenir l'équilibre chimique à l'intérieur des cellules, ce qui empêche les réactions chimiques indésirables et prolonge la durée de vie de la batterie.