Batteries Lithium-ion: Risques D’incendie et Prévention des Pertes dans le Yachting (partie II)
Nous avons vu dans la première partie comment fonctionnent les batteries au lithium-ion, quels sont leurs risques ? Les conséquences en cas de problème et les causes de ces dangers. Nous allons maintenant parler de la prévention et de l’extinction des incendies. La prévention est d’une importance capitale, car une fois qu’un incendie s’est déclaré, il est presque impossible de le supprimer, principalement pour les raisons suivantes :
– Dans la plupart des incendies, un emballement thermique se produit, qui est auto-entretenu, les batteries continuant à brûler sans accès à de l’oxygène supplémentaire ;
– La température de la cellule de la batterie augmente incroyablement vite (quelques millisecondes), déclenchant une réaction en chaîne qui crée à son tour des températures extrêmement élevées (environ 400 degrés Celsius) ; inutile de dire qu’un incendie de cette ampleur sur un Yacht en PRV est une combinaison mortelle et presque impossible à éteindre.
– Il est fréquent qu’un incendie se rallume quelque temps après avoir été éteint
– Les gaz dangereux produits lors de l’incendie de batteries au lithium.
Tout cela signifie que la sensibilisation de l’équipage aux dangers des batteries au lithium est cruciale et que l’équipage doit détecter les signes précoces de problèmes liés aux batteries avant qu’ils ne deviennent un danger pour le yacht.
Il convient également de mentionner qu’il est préférable d’envisager les équipements de prévention et la planification à un stade précoce de la conception et de la construction (****). Toutefois, si cela n’est pas possible, il est possible de les envisager pendant la durée de vie du yacht. Sur ce sujet, nous aimerions faire une clarification décevante, il serait trop long de discuter de la conception et de la construction optimales en termes de prévention des incendies, et ce serait même trop technique pour nous.
4) Conseils pour la prévention des pertes
a) En cas de dommages physiques aux batteries, débarquez-les!
Comme nous l’avons vu dans l’incendie du M/Y Kanga (d’après l’unité d’enquête sur la sécurité maritime de Transport Malte), l’incendie s’est déclaré alors qu’aucune des trois batteries endommagées n’était en train d’être rechargée. Il ne faut donc pas s’en remettre à la chance lorsqu’une batterie lithium-ion est endommagée : il faut la débarquer à la première occasion ! C’est encore plus vrai lorsque le risque de pénétration saline est élevé. Il va sans dire que les batteries endommagées ne doivent pas être chargées ;
b) État de charge (SOC)
La stabilité des piles au lithium est affectée lorsqu’elles sont complètement déchargées ou surchargées. Évitez les batteries complètement chargées ou complètement déchargées pendant le transport ou un stockage prolongé. L’état de charge idéal (il s’agit de la quantité de charge restante dans la batterie) se situe entre 30 % et 50 %, bien entendu en fonction des recommandations du fabricant, du temps de stockage prévu avant l’utilisation, de la taille/du type de batterie et de son utilisation finale. Il faut ensuite les charger avant qu’elles ne se vident et arrêter de les charger avant qu’elles ne soient complètement chargées (une règle de 20 %/80 %, sauf en cas de stockage à long terme, conviendrait).
Une recommandation fiable est de suivre religieusement les instructions du fabricant;
c) Évitez les abus thermiques (températures élevées ou basses), gardez-les à l’ombre !
Pendant le stockage, évitez les températures inférieures à 0°C et, pour la plupart des piles, la température de stockage recommandée est d’environ 15°C, sous réserve, bien sûr, de la confirmation du fabricant conformément à ses instructions. Évitez les expositions directes aux rayons du soleil ou aux sources de chaleur adjacentes. Laissez les batteries refroidir avant de les charger et ne les laissez pas se surcharger, car elles chauffent ;
d) Former l’équipage en particulier à suivre les directives MGN 681 (M) pour la sécurité incendie et le stockage des petits engins à moteur électrique sur les yachts (www.gov.uk), ce qui améliorera leur compréhension des risques d’incendie liés aux batteries Li-ion. L’équipage doit être formé à la détection précoce des problèmes de batterie avant qu’ils ne compromettent gravement la sécurité à bord et à l’utilisation de tout équipement tel que les extincteurs spécifiques aux batteries Li-ion, les couvertures anti-feu, les caméras IR, les EPI pour la manipulation des électrolytes renversés, etc. Toutes les batteries de plus de 100 Wh utilisées dans les véhicules électriques doivent être soumises aux exigences de stockage prévues par la directive MGN (****).
Quelques exemples : un ordinateur portable typique consomme une énergie de 40 Wh, un téléphone portable d’environ 10 Wh, des appels d’offres électriques de 40 à 100 kWh, des jet-skis électriques de 20 à 50 kWh, etc.
e) Les stocker dans un endroit sec, aussi loin que possible des embarcations à essence ou des réservoirs d’essence et , lorsqu’elles ne sont pas utilisées, dans un coffre à piles ignifugé ; et à l’écart des substances inflammables ou corrosives ;
f) Évitez de stocker des piles au lithium ensemble.
Cela n’augmente pas le risque d’incendie, mais si l’une d’entre elles prend feu, elle se propagera aux autres ;
g) Envisager l’installation d’une méthode de détection de gaz ciblant la concentration de CO2;
h) Veillez à ce que le chargement des batteries soit toujours supervisé, effectué pendant la journée, sur le pont uniquement, dans un espace dépourvu de sources d’inflammation ou de matériaux inflammables et conformément aux recommandations du fabricant. Votre yacht doit être équipé d’un dispositif automatique permettant d’arrêter la charge de la batterie en cas de détection d’un incendie ou de températures élevées ;
i) S’assurer qu’un système de gestion des batteries (BMS) est installé. Un BMS surveille le courant et la tension totaux de la batterie, la température dans les modules de la batterie, la tension de chaque cellule, le courant de la batterie. En cas d’écart par rapport à une plage de température de charge adaptée (15 °C et 35 °C), le BMS déclenche des contre-mesures allant de la désactivation de la (des) cellule(s) défectueuse(s) à la déconnexion de l’ensemble de la batterie du système électrique.
j) Le bon choix de la batterie: La batterie LiFePO4 (Lithium Iron Phosphate), également appelée batterie LFP, est un type de batterie rechargeable, c’est le type de batterie au lithium le plus sûr, certains assureurs ont commencé à imposer ce type de batteries.
5) Suppression de l’incendie (****)
a) Détection de l’incendie et alarme
Pour lutter contre un incendie, il faut savoir qu’il s’est déclaré, c’est pourquoi la détection précoce est d’une importance capitale. Un système mis en place doit être capable d’alerter rapidement en cas de forte augmentation de la température, ou d’identifier le début d’un incendie, un emballement thermique ou un dégagement gazeux de la batterie. Il est recommandé d’utiliser des caméras infrarouges rouges qui détectent l’énergie thermique et la convertissent en signal électrique (ou un autre système d’imagerie thermique), puis déclenchent une alarme. L’augmentation de la température de la batterie est fréquente pendant la charge, mais il faut commencer à s’inquiéter d’un emballement entre 60 °C et 70 °C.
b) Suppression de l’incendie
Une réponse rapide est nécessaire pour étouffer l’incendie avec une grande quantité d’eau sur une longue période. La tâche ne sera pas aisée, une grande voiture électrique (60 kWh à 80 kWh, similaire en capacité de batterie à un grand tender électrique) peut avoir besoin d’environ 10 000 litres d’eau pour être éteinte, car une fois que la fuite thermique (la chaleur générée à l’intérieur dépasse la quantité de chaleur dissipée) a commencé, l’incendie de la batterie augmentera rapidement en intensité et sera extrêmement difficile à éradiquer. Les compartiments des batteries doivent être protégés par un système fixe automatique de lutte contre l’incendie à base d’eau, les systèmes à brouillard d’eau s’étant avérés les plus efficaces pour lutter contre les incendies de batteries. Des extincteurs portables situés à l’extérieur du compartiment des batteries, des couvertures, des EPI, etc. sont indispensables.
En cas d’incendie, les propriétaires et les équipages de bateaux devront respecter certaines consignes de sécurité et les batteries au lithium devront être d’un certain type pour que le sinistre soit couvert. Vous avez travaillé toute votre vie pour acheter ce yacht, ne laissez pas un équipement apparemment inoffensif à bord ou des pratiques de chargement douteuses ruiner en un rien de temps le rêve de votre vie qui est devenu réalité. Avant même de passer à la prévention, investissez dans l’embauche et la formation du capitaine/de l’équipage, les personnes de qualité sont toujours coûteuses au début, jamais à la fin.
References
– Lithium batteries whitepaper – Brookes Bell – TT Club – UK P & I club – managed by Thomas Miller (*)
– Lithium-ion batterie risk bulletin – Allianz GC & S – August 2022 (**)
– https://www.transport.gov.mt/16_2019.pdf-f7994 (gov.mt) Marine Safety Investigation Unit of Transport Malta (***)
– MGN 681 (M) fire safety and storage of small electric powered craft on yachts (www.gov.uk) (****)
– Kanga fire report: How safe are Li-ion batteries aboard yachts? (superyachttimes.com)
– https://www.saurenergy.com/solar-energy-blog/why-do-lithium-ion-batteries-catch-fire-how-to-avoid-the-mishap
– https://ft.pressreader.com/v99c/20231028/281689734501963
– Shipowners urged to protect vessels against electric-car fires (ft.com)
