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La batterie d’une voiture électrique est-elle plus à risque d'incendie?

Des pompiers tentent d'éteindre le brasier.

Un véhicule Tesla en flammes sur une autoroute autrichienne

Photo : Pompiers de Landeck, Autriche

Radio-Canada

[1 de 3] Les images d'une voiture électrique accidentée qui prend feu sont spectaculaires. L'intensité des flammes, alimentées par la batterie, représente un défi pour les pompiers, qui peuvent mettre des heures à maîtriser le brasier. Mais la voiture électrique est-elle pour autant plus dangereuse?

Un texte de Tobie Lebel, de Découverte

À première vue, la voiture électrique a tout d’une bombe à retardement. Sa batterie appartient à la même famille que celle de votre téléphone cellulaire : les batteries au lithium-ion. Ce type de batterie peut s’enflammer violemment si elle est percée ou s’il y a un court-circuit. Or, celle d’une voiture renferme des milliers de fois plus d’énergie.

Ce qui rend cependant la batterie d’une voiture sécuritaire, c’est sa structure. Elle est constituée de centaines, voire de milliers d’éléments individuels, appelés cellules.

En cas de défaillance, seule une toute petite partie de la batterie est atteinte. Les véritables problèmes surviennent si la chaleur se propage aux cellules voisines.

Dean MacNeilAgrandir l’image (Nouvelle fenêtre)

Dean MacNeil, chef d’équipe, essai et optimisation des batteries, au Conseil national de recherches Canada

Photo : Radio-Canada / Éric Carbonneau

Pour mieux évaluer les risques que représentent les voitures électriques et leur batterie, le chercheur Dean MacNeil les place dans des conditions extrêmes.

On leur fait subir toutes sortes d’épreuves : des abus électrochimiques, thermiques ou mécaniques. Tout dépend de ce qu’on étudie.

Dean MacNeil, chef d’équipe, Conseil national de recherches Canada

Ses travaux actuels consistent à provoquer une défaillance dans un module de batterie, constitué d’une vingtaine de cellules. Grâce à une série de capteurs, il mesure à quelle vitesse la température s’élève à l’intérieur d’une cellule individuelle pour identifier un point tournant : l’emballement thermique.

Ce seuil varie entre 150 °C et 180 °C, selon le type exact de batterie lithium-ion. À cette température, le feu se nourrit de lui-même : le liquide de la batterie, un solvant organique inflammable, s’évapore sous forme de jets de gaz et s’enflamme.

À l’intérieur de la cellule, des réactions chimiques s’emballent et produisent de l’oxygène, qui attise le feu. Les flammes sont impressionnantes. Pourtant, ce ne sont pas elles qui propagent l’incendie au reste du module.

Le reportage de Tobie Lebel et Éric Lemyre a été présenté à l'émission Découverte, à ICI Radio-Canada Télé.

Un effet domino... au ralenti

Une batterie de voiture électrique en feu. Agrandir l’image (Nouvelle fenêtre)

Chaque minute environ, une nouvelle cellule flanche à son tour.

Photo : Conseil national de recherches Canada

C’est principalement par contact que la chaleur est transmise entre les différentes cellules, ce qui ralentit considérablement l’effet domino.

Quand une cellule de batterie s’emballe, il faut environ une minute avant que la température à l’intérieur de la cellule voisine atteigne à son tour le point d’emballement thermique.

À l’intérieur d’une batterie dans un véhicule électrique, la vitesse de propagation est encore plus lente. Les différents modules sont, d’une part, contenus dans un boîtier de métal relativement étanche et, d’autre part, certains matériaux jouent le rôle de séparateurs.

« Les manufacturiers peuvent ajouter différents systèmes dans la batterie. Ils ne le font pas nécessairement pour des raisons de sécurité. Parfois, c’est pour améliorer les performances ou pour refroidir la batterie, mais ça rend l’ensemble plus sécuritaire en ralentissant la propagation », constate Dean MacNeil.

Plus dangereuses qu’un réservoir à essence?

Deux hommes autour d'un large appareil bleu. Agrandir l’image (Nouvelle fenêtre)

Dean MacNeil (à droite) étudie la propagation de la chaleur dans les batteries.

Photo : Radio-Canada / Éric Carbonneau

Dans le cadre d'autres travaux, Dean MacNeil s’est aussi livré à une expérience éloquente. Il a mis le feu directement sous des voitures électriques.

Les flammes se sont rapidement propagées aux tissus, aux pneus et aux plastiques. Mais la batterie, dont la masse peut frôler une demi-tonne, doit absorber une grande quantité de chaleur avant que la température interne atteigne le seuil critique des 150 °C à 180 °C.

Ce n’est qu’à partir de cette température que les premiers groupes de cellules s’emballent. La réaction en chaîne qui s’ensuit peut s’étirer sur plusieurs dizaines de minutes.

Même si la batterie contient une énergie phénoménale, elle parvient à la libérer de façon graduelle. Elle ne représente donc pas un risque additionnel pour la sécurité des occupants et des premiers répondants, en particulier durant les premières minutes, qui sont les plus déterminantes.

Vue infrarouge de l'incendie d'une voiture électriqueAgrandir l’image (Nouvelle fenêtre)

Lors d’un incendie, la batterie d’une voiture électrique ne représente pas un danger additionnel.

Photo : Conseil national de recherches Canada

Ces recherches doivent alimenter la réflexion de Transports Canada quant aux normes à appliquer aux voitures électriques.

Parmi les questions qui restent ouvertes, il y a celle de la fréquence. « Plus les gens achètent de voitures électriques, plus il y aura de feux, c’est évident. Mais est-ce que le pourcentage sera plus élevé qu’avec les véhicules traditionnels? », s’interroge Dean MacNeil.

Il y a, chaque année, environ 6000 incendies de voitures à essence, selon une étude canadienne.

Pour le moment, les incendies de voitures électriques sont trop rares pour permettre des comparaisons. Mais, d’après les travaux de Dean MacNeil et d’autres chercheurs spécialisés en sécurité automobile, la voiture électrique ne représente pas une plus grande menace que les millions de voitures déjà sur nos routes.

Science