En Allemagne, toujours aucune certitude quant à l’origine de l’explosion d’une batterie de 30 kWh

D’après pv magazine international.

Il y a trois semaines environ, l’explosion d’un système de stockage de l’énergie sur batterie de 30 kWh a mis en émoi Lauterbach, commune du Land de la Hesse dans le centre de l’Allemagne. Le propriétaire de la batterie est un technicien en électronique spécialisé dans les services de l’énergie et de la construction, possédant 20 ans d’expérience professionnelle.

Sa maison, détruite par l’explosion, n’est pas habitable. Elle présente à présent un fort risque d’effondrement, empêchant les enquêteurs de la police et des assurances d’y pénétrer. Il est donc impossible de déterminer avec précision les causes du sinistre. Le bâtiment sera bientôt démoli.

Le propriétaire a indiqué à pv magazine que le système de stockage de l’énergie consistait en trois packs de batterie provenant de Shenzhen Basen Technology. Il en avait acheté deux en juin 2022 et une supplémentaire en juin 2023 sur la plateforme Alibaba. Il s’agit des modèles BR-48200B et MY-381, dotés chacun d’une capacité de 10 kWh, basés sur la technologie LFP et installés dans une armoire de 19 pouces.

Le système de batterie était couplé à un système photovoltaïque de 15,47 kW, que le propriétaire s’apprêtait à passer à 19,565 kW. D’après ce dernier, l’origine de l’explosion reste encore à déterminer, et aucun indice n’a été trouvé au niveau du système électrique. Juste avant l’accident, l’état de charge de la batterie était de 90,2 % et la tension était de 52,41 V.

Après l’explosion, le sous-sol (qui abritait la chaudière ainsi que les batteries) s’était rempli de fumée blanche, sans qu’il y ait toutefois « aucun signe d’incendie » près de l’unité de stockage, comme le précise le propriétaire. « Les onduleurs, situés de l’autre côté de la pièce, ont l’air comme neuf », précise-t-il.

Longtemps après l’accident, ce dernier a remarqué une odeur qu’il décrit comme celle du lithium. Il essaye à présent de déterminer s’il est pertinent de conduire des tests de sécurité en extérieur pour les dispositifs destinés à une utilisation en extérieur, la fumée pouvant s’évaporer et passer inaperçue. La question est maintenant de savoir quel gaz a entraîné l’explosion, s’il provenait de l’intérieur ou de l’extérieur de la batterie et comment l’incident est survenu.

pv magazine a contacté deux scientifiques, qui n’ont malheureusement pas été en mesure de commenter cet accident en raison de l’enquête en cours. Pour Egbert Figgemeier, professeur en processus de vieillissement et prévision du cycle de vie des batteries à l’Université RWTH d’Aix-la-Chapelle, il est concevable que l’électrolyte des cellules ait présenté un dysfonctionnement et qu’un court-circuit interne ait enflammé les gaz.

« Une source d’ignition externe n’est pas nécessaire », a affirmé l’universitaire.

Egbert Figgemeier a précisé que la fumée blanche est le produit de la décomposition de l’électrolyte, et qu’elle peut aussi contenir des gaz dangereux. La formation de suie n’est pas systématique non plus, un grand nombre de composants des cellules pouvant brûler à haute température sans laisser de résidus. Ce qu’on appelle des emballements thermiques ont pu se produire avant l’explosion et en constituer l’élément déclencheur.

Axel Durdel, chercheur à l’Université technique de Munich, a déclaré à pv magazine que dans le « pire des scénarios », une batterie LFP pouvait libérer de l’hydrogène, du dioxyde de carbone, du monoxyde de carbone, de l’éthylène, du méthane et d’autres gaz. L’éventuelle formation d’hydrogène suivie d’une explosion a fait l’objet de nombreuses discussions. En principe, c’est possible, mais Axel Durdel pense qu’on ne peut pas estimer si les conditions d’une combustion spontanée ont été réunies.

Selon lui, on ne sait pas si les batteries sont susceptibles de causer une telle explosion sans réaction thermique. Dans l’éventualité d’une réaction thermique, la pression interne pourrait augmenter en raison de réactions latérales indésirables, entraînant une explosion et la libération de gaz chauds.

« Dans le cas de batteries présentant une densité énergétique plus faible ou un état de charge plus bas, il est tout à fait possible que le gaz ne s’enflamme pas directement lorsqu’il s’échappe de la batterie, mais que l’ignition soit provoquée par des sources externes », explique Axel Durdel.

On devrait dans ce cas en trouver des traces sur la batterie. Toutefois, personne n’étant autorisé à pénétrer dans la maison en raison des risques d’effondrement, il est impossible de le vérifier.

Le propriétaire de la batterie a souligné le problème que posent les tests de sécurité pour les dispositifs de stockage de l’énergie lithium-fer en extérieur. Egbert Figgemeier a confirmé que ce genre d’expériences étaient réalisées dans des endroits semi-ouverts et non dans des espaces clos.

D’après Axel Durdel, les tests de sécurité exigés par les normes en matière de cellules lithium-ion sont presqu’exclusivement réalisés dans des salles d’essai équipés de systèmes de filtre adéquats. Sur le principe, il est concevable que des gaz puissent s’accumuler dans le sous-sol en l’absence de système d’extraction adapté. Cependant, le scientifique ne saurait dire si cela aurait suffi à provoquer une inflammation spontanée.

D’une manière générale, le stockage sur batterie installé et certifié par des professionnels est sûr, lorsque la compatibilité entre les systèmes est garantie par des tests et approuvée par les fabricants d’onduleurs et de batteries.

Pour les systèmes intégrés, c’est l’intégrateur du système qui en a la charge. La sécurité de ces systèmes est évidente si l’on considère le faible nombre d’accidents rapporté au nombre de batteries de stockage installées en Allemagne, qui se monte à plus d’un million. Des systèmes de surveillance, courants chez les grands fabricants, permettent une meilleure détection précoce de conditions de fonctionnement dangereuses.

Traduction assurée par Christelle Taureau.

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