Quelle est la probabilité qu’une batterie de véhicule électrique s’enflamme et explose de manière autonome ? Selon certaines analyses, les véhicules à essence seraient près de 30 fois plus susceptibles de prendre feu que les véhicules électriques. Des incidents récents de véhicules électriques prenant feu alors qu’ils étaient stationnés ont suscité par contre des interrogations chez de nombreux consommateurs et chercheurs. Comment ces événements rares peuvent-ils se produire ?
La fuite thermique : un phénomène bien connu
Les chercheurs savent depuis longtemps que des courants électriques élevés peuvent entraîner une «fuite thermique» – une réaction en chaîne qui peut amener une batterie à surchauffer, prendre feu et exploser. Cependant, en l’absence d’une méthode fiable pour mesurer les courants à l’intérieur d’une batterie au repos, il n’a pas été clair pourquoi certaines batteries entrent en fuite thermique, même lorsqu’un véhicule électrique est stationné.
“Nous sommes les premiers à capturer des images 3D en temps réel qui mesurent les changements d’état de charge au niveau des particules à l’intérieur d’une batterie lithium-ion après qu’elle a été chargée.” – a indiqué Nitash Balsara, chercheur principal, Division des sciences des matériaux.
Une nouvelle technique d’imagerie révèle des courants locaux
En utilisant une technique d’imagerie appelée « microtomographie opérando aux rayons X », des scientifiques du Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) et de l’UC Berkeley ont montré que la présence de courants locaux importants à l’intérieur des batteries au repos après une charge rapide pourrait être l’une des causes de la fuite thermique.
“Ce qui est passionnant dans ce travail, c’est que le groupe de Nitash Balsara ne se contente pas de regarder des images – Ils utilisent les images pour déterminer comment les batteries fonctionnent et changent de manière dépendante du temps. Cette étude est l’aboutissement de nombreuses années de travail,” a ajouté l’auteur co-auteur Dilworth Y. Parkinson, scientifique et adjoint pour les opérations de science des photons au Advanced Light Source (ALS) du Berkeley Lab.
En synthèse
Cette étude apporte des indices surprenants sur les incidents rares de fuite thermique à l’intérieur d’une batterie lithium-ion au repos. Les chercheurs ont découvert que les courants locaux à l’intérieur d’une batterie au repos après une charge rapide étaient étonnamment importants.
Ces résultats pourraient aider à développer des protocoles de sécurité améliorés pour les batteries de véhicules électriques. Cependant, beaucoup de travail reste à faire avant que cette approche puisse être utilisée à cette fin.
Principaux enseignements
| Enseignements clés | Détails |
|---|---|
| Risque d’incendie des véhicules électriques | Les véhicules à essence sont près de 30 fois plus susceptibles de prendre feu que les véhicules électriques. |
| Fuite thermique | Les courants électriques élevés peuvent entraîner une « fuite thermique » – une réaction en chaîne qui peut amener une batterie à surchauffer, prendre feu et exploser. |
| Technique d’imagerie | Une technique d’imagerie appelée « microtomographie opérando aux rayons X » a été utilisée pour mesurer les courants à l’intérieur d’une batterie au repos. |
| Courants locaux | La présence de courants locaux importants à l’intérieur des batteries au repos après une charge rapide pourrait être l’une des causes de la fuite thermique. |
| Implications | Ces résultats pourraient aider à développer des protocoles de sécurité améliorés pour les batteries de véhicules électriques. |
Pour une meilleure compréhension
1. Qu’est-ce que la « fuite thermique » dans une batterie de véhicule électrique ?
La «fuite thermique» est une réaction en chaîne qui peut amener une batterie à surchauffer, prendre feu et exploser. Elle peut être causée par des courants électriques élevés.
2. Pourquoi certains véhicules électriques prennent-ils feu alors qu’ils sont stationnés ?
Des courants locaux importants à l’intérieur des batteries au repos après une charge rapide pourraient être l’une des causes de la fuite thermique.
3. Comment les chercheurs ont-ils découvert cela ?
Les chercheurs ont utilisé une technique d’imagerie appelée « microtomographie opérando aux rayons X » pour mesurer les courants à l’intérieur d’une batterie au repos.
4. Qu’est-ce que la « microtomographie opérando aux rayons X » ?
C’est une technique d’imagerie qui permet de capturer des images 3D en temps réel et de mesurer les changements d’état de charge au niveau des particules à l’intérieur d’une batterie lithium-ion après qu’elle a été chargée.
5. Quelles sont les implications de cette découverte ?
Ces résultats pourraient aider à développer des protocoles de sécurité améliorés pour les batteries de véhicules électriques. Cependant, beaucoup de travail reste à faire avant que cette approche puisse être utilisée à cette fin.
Les informations de cet article proviennent d’une étude réalisée par des scientifiques du Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) et de l’UC Berkeley, publiée dans la revue ACS Nano.
