Etude de cas - avril 2025

Les batteries au lithium sont aujourd'hui omniprésentes dans nos vies. Elles équipent nos téléphones mobiles, ordinateurs, outils, équipements de loisirs, vélos, trottinettes, scooters, motos, voitures, système de stockage d’énergie dans les bâtiments, etc

Ces batteries ont révolutionné de nombreux secteurs par leur très haute densité énergétique. Cependant, malgré leurs nombreux avantages, elles comportent aussi des risques, notamment en matière de sécurité incendie. Lorsque les batteries au lithium sont mal utilisées, endommagées ou stockées de façon non appropriée, elles peuvent provoquer des incendies ou des explosions. Les batteries au lithium vieillissantes sont également plus sujettes à la surchauffe et à des défaillances. Il est donc nécessaire d’adopter les bonnes pratiques, de l’achat au recyclage de ces batteries.

Face à ces risques, les établissements cantonaux d’assurance de suisse romande ont lancé, en automne 2024, une campagne intitulée «Danger en cours de chargement » attention-batteries.ch. Elle permet de rappeler certaines précautions dans l’utilisation de tous les jours des batteries au lithium. Ces bons réflexes sont présentés en suivant le cycle de vie des batteries:

• Achat: en cas de renouvellement de chargeurs ou de batteries, privilégier le matériel original dédié et utiliser un chargeur d'une puissance correspondante à celle supportée par votre appareil
• Stockage: conserver les appareils dans un lieu adéquat (sec et sans grande amplitude thermique) et à bonne température (10 à 30 degrés) ; en cas de non-utilisation prolongée, il est recommandé de charger la batterie entre 40 et 60%
• Recharge: surveiller les appareils en cours de chargement ; éviter de recharger votre vélo ou votre trottinette à l’intérieur de votre logement, et en aucun cas dans les voies d’évacuation où leur présence est interdite
• Utilisation: éviter les chocs et l'exposition prolongée à la chaleur
• Recyclage: les batteries/appareils doivent être séparés des autres déchets ; il faut les rapporter aux points de vente ou dans une centrale de tri des déchets

Cet article est, quant à lui, orienté pour les professionnels de la branche (entreprise, architecte, responsable d’assurance qualité, propriétaire et exploitant de bâtiment, etc.) qui doivent définir les mesures de prévention incendie et d’exploitation d’un bâtiment face à la présence de ce risque important et souvent avec des quantités de batteries beaucoup plus importantes.

Les risques associés aux batteries au lithium

La technologie des batteries au lithium est plutôt sûre, mais elles peuvent présenter plusieurs dangers en cas de défaillance. Ces risques sont principalement liés à la chimie interne de la batterie et à la très haute densité énergétique présente produisant des incendies très intenses et très difficiles à éteindre.

Triangle du feu

Les 3 côtés du triangle sont dans les batteries au lithium. Tout est réuni pour un incendie à la moindre défectuosité ; ça rend l’extinction difficile voire impossible, tant qu'il y a de l'energie dedans.

En savoir plus

Les risques liés aux batteries lithium

Emballement thermique (Thermal Runaway)

L’un des risques les plus importants associés aux batteries au lithium est l’emballement thermique, un phénomène où la température d’une batterie monte en flèche, déclenchant une réaction en chaîne à l’intérieur de la batterie. Cette réaction provoque la libération d’une chaleur intense et de gaz inflammables, créant un incendie qui peut se propager très rapidement et de façon exponentielle. Le compartiment coupe-feu est très rapidement condamné. Lors de la présence de très grandes quantités de batteries, l’incendie peut déboucher sur des dommages à la structure du bâtiment et mener à son effondrement.

Imprévisibilité d’une batterie au lithium

Si une batterie est endommagée suite à une défectuosité technique, un choc, une température excessive, un contact avec de l’eau, etc., il est possible que son emballement thermique n’apparaisse que plusieurs jours, voire des semaines après l’incident.

Risques de fuites de gaz toxiques et combustibles

En plus du risque d’incendie, une batterie au lithium endommagée peut libérer des substances chimiques dangereuses, telles que des gaz toxiques (par exemple fluorure d’hydrogène). Ces substances représentent un danger pour la santé des occupants d’un bâtiment ou des intervenants en cas de sinistre.

Risque électrique

Le principe même de la batterie, qui est le stockage d’énergie électrique, représente un risque d’électrisation, voire d’électrocution pour les intervenants.

Utilisation de l’eau d’extinction

La non compatibilité de l’eau comme moyen d’extinction pour certains types de batteries au lithium-fer phosphate (différent des batteries lithium-ion) représente un risque et une difficulté supplémentaire pour les forces d’intervention.

Les causes principales de défectuosité

Des dommages aux composants internes des batteries sont possibles. Ces dernières sont composées de différentes couches
de quelques microns d’épaisseur. La couche positive (cathode) est séparée de la couche négative (anode) par une couche de séparation de quelques microns. Si cette séparation disparaît, un court-circuit apparaît à l’intérieur de la batterie.

Les causes principales de défectuosité sont les suivantes :

Les chocs

Après un choc, la batterie devrait être contrôlée par un professionnel. En cas de doute suite à un choc léger, il faut garder la batterie sous contrôle les premiers jours et principalement lors des premières recharges.

Les batteries fortement déchargée

Les batteries fortement déchargées peuvent provoquer un risque de surchauffe lors de la recharge de l’appareil.

Les températures pas adaptées (trop élevée / trop basse)

Il faut protéger les batteries du rayonnement solaire direct, du gel et de fortes variations thermiques. Si la batterie est plus froide que la température ambiante, attendre qu’elle revienne à température ambiante avant de la mettre en recharge.

Les courts-circuits  /  surcharges électrique

Par mauvais branchement ou lors de la charge ou décharge de la batterie.

En cas de toute surchauffe, déformation (gonflement), signe suspect, débranchez immédiatement la batterie et amenez-la à un point de collecte prévu à cet effet en prenant les précautions nécessaires.

Nos recommandations

Les batteries au lithium sont assimilables à des matières dangereuses nécessitant des mesures particulières. Une gestion rigoureuse des batteries permet de minimiser les risques. Voici quelques bonnes pratiques :

Guide 2005-15 «batteries lithium-ion» de l’AEAI
L’AEAI a édicté un guide proposant des mesures de protection incendie pouvant être mises en place selon une définition du risque basée sur la densité énergétique présente:

Les valeurs indicatives d’énergie contenue dans des batteries lithium

Batteries de vélo, trottinette et analogues

Au sein d’une entreprise, il est conseillé de ne pas autoriser la présence / la charge de ces batteries au lithium dans des locaux non adaptés sans mesures particulières. La défectuosité d’une seule batterie peut provoquer la perte complète du compartiment coupe-feu concerné (surface de bureaux, atelier, etc.). Il est par contre possible de mettre en place des armoires de charge / de stockage (ou des locaux dédiés), pour ces batteries, qui sont spécifiquement prévues pour une telle utilisation à l’extérieur ou à l’intérieur du bâtiment.

Gestion des batteries dans une entreprise

Des armoires sécurisées permettent le stockage et le chargement des batteries d’une entreprise. Ces armoires disposent d’alimen­tations électriques, de la ventilation nécessaire, de systèmes de détection des fumées et de la chaleur avec fermeture automatique en cas d’incident de façon à garantir un compartimentage coupe-feu de l’installation.

Parking et surface pour véhicule à moteur

Le Guide de l’AEAI (GPI 2005-15), article 4.10 «Stationnement et recharge de véhicules électriques » précise que pour le simple stationnement de véhicules électriques, les mêmes prescriptions de protection incendie s’appliquent que pour les véhicules classiques (essence, diesel).

Il est toutefois important de savoir que la présence de véhicules électriques dans les parkings (> 600 m2) et les surfaces pour véhicules à moteur (≤600 m2) représente un risque supplémentaire, pour lequel l’intervention des sapeurs-pompiers est fortement compliquée.

Dans ce cadre, l’ECA recommande de favoriser l’installation d’une installation d’extinction automatique à eau de type sprinkler, même à titre volontaire.

Il est également important que les intervenants puissent évacuer les fumées et/ou gaz combustibles/toxiques qui pourraient être
présents dans le local. Si une installation de désenfumage n’est pas présente, et conformément à notre Prise de Position (PDP no 23) sur le «Désenfumage des parkings sprinklés de moins de 3'600 m2 », il est demandé de prévoir au moins une ouverture judicieusement placée et d’une dimension adaptée, permettant l’évacuation des fumées/gaz par les forces d’intervention.

Dans la mesure du possible, il est également
recommandé de privilégier les places au plus près de la sortie des véhicules pour l’installation des bornes de recharge afin de faciliter
l’intervention des sapeurs-pompiers ainsi que l’évacuation du véhicule en cas de besoin.

Chargement des voitures électriques

Bien que les voitures électriques disposent d’adaptateurs permettant de recharger le véhicule sur une prise « standard » du bâtiment, il est absolument déconseillé de recharger une voiture électrique en utilisant un tel dispositif. En effet, bien que cela ne représente pas de risque particulier pour le véhicule et sa batterie, c’est très probablement le réseau électrique du bâtiment qui n’est pas prévu pour une telle utilisation avec la fourniture de la puissance requise pendant la durée de temps nécessaire. Ceci risquant fortement de provoquer une surchauffe du circuit électrique et un incendie du bâtiment.

Electrosuisse a édicté un guide sur la mobilité électrique et aborde cette problématique de compatibilité des prises électriques et des recharges.

Caractéristiques des prises et aptitude à la «recharge»

La charge des véhicules électriques doit se faire par une installation adaptée et respectant la NIBT (Norme sur les installations à basse tension). Ces installations doivent uniquement être effectuées par des professionnels agréés.

Installations de batteries alimentant des bâtiments

L’utilisation de batteries dans l’alimentation électrique d’un bâtiment sert à l’optimisation/ au lissage de la consommation électrique de ce dernier. Une telle installation peut se faire conjointement, ou non, à une installation photovoltaïque. Les installations de batteries permettant l’alimentation électrique d’un bâtiment doivent être signalées aux intervenants par des marquages adaptés et des moyens de coupures d’urgences doivent être prévus. Cette signalisation doit être immédiatement visible (par exemple sur la porte d’entrée) par les intervenants à leur arrivée.

Au même titre que pour les parkings, il est important que les pompiers puissent intervenir sur une batterie défectueuse / ayant un emballement thermique. Il est donc recommandé d’avoir une ouverture d’une dimension adaptée dans le local, permettant l’évacuation des fumées/gaz à l’extérieur. Selon le poids de la batterie, il est également important de prévoir les moyens et la possibilité de la sortir à l’extérieur du bâtiment de façon la plus aisée possible.

Protéger les batteries de l’humidité et des inondations

Les batteries ne doivent pas être mises en contact avec l’eau et il faut éviter les environnements humides qui peuvent accélérer
la corrosion des composants internes. Les batteries présentant une protection contre les éclaboussures/intempéries (vélo, voiture, etc.)
ne doivent pas être immergées dans l’eau.

Il est donc important de protéger les batteries des risques d’inondations, que ces dernières soient dues à un défaut technique (rupture de conduite) ou aux éléments naturels.

Si nécessaire, il est possible d’assurer cette protection par une surélévation adaptée des batteries ou de les protéger par des parois étanches à l’eau. Attention ces protections doivent garantir une ventilation suffisante des batteries tel que prescrit par le fabriquant.

Stockage dans des zones ventilées

Une bonne ventilation des locaux est essentielle pour éviter l’accumulation de chaleur et de gaz inflammables en cas de défaillance
de la batterie. Une ouverture en partie haute du local donnant directement sur l’extérieur est recommandée afin de garantir l’évacuation de gaz inflammables/explosifs.

Stockage: séparation des batteries endommagées

Les batteries qui présentent des signes évidents de dommages (gonflement, fuite, chaleur excessive) doivent être retirées immé­diatement de l’espace de stockage et isolées. Ces batteries doivent être stockées dans des contenants adaptés résistant au feu ou à l’extérieur des bâtiments et éloignés de matériaux combustibles. Elles doivent être étiquetées comme dangereuses pour éviter toute confusion, et leur élimination par une entreprise spécialisée est nécessaire

Surveillance

Certaines installations ou stockages peuvent nécessiter une surveillance de la zone. Une installation de détection d’incendie peut être une solution adaptée et l’utilisation de caméras thermiques permet une détection précoce, dès qu’un changement de température est observé, permettant une alarme des intervenants dans les meilleurs délais.

Projet de construction / transformation impliquant la présence de batterie au lithium

Assurance qualité

Comme vu précédemment, les batteries au lithium représentent un risque non négligeable et sont à considérer comme des matières dangereuses. Or, la Directive de Protection Incendie « DPI 11-15 » de l’AEAI classe le Degré d’Assurance Qualité (DAQ) d’un bâtiment selon la masse/quantité de matières dangereuses, ce qui n’est pas adapté pour les batteries au lithium pour lesquelles le risque est lié à la densité d’énergie présente plus qu’à leur poids.

Par conséquent, nous recommandons que le DAQ d’un bâtiment soit défini sur la base de la classification du risque (HL) selon la densité énergétique défini dans le guide GPI 2005-15 de l’AEAI.

Concept de protection incendie

Le concept et les mesures de protection incendie (constructives, techniques et organisationnelles) doivent être prévues et dimensionnées selon les risques identifiés (type de batteries, quantité, fabrication, stockage actif (avec chargement), stockage passif, etc.).

Le concept doit aborder les sujets spécifiques liés à la gestion des batteries au lithium:

• compartimentage coupe-feu des locaux
• installation de détection d’incendie
• installation d’extinction automatique
• installation d’extraction de fumée et de chaleur (IEFC) avec ou sans asservissement à une installation de détection d’incendie
• risques liés aux gaz toxiques
• risques de surpression, d’effondrement du bâtiment
• méthode de preuve utilisée dans l’optimisation du concept
• principe d’extraction des batteries par les intervenants (ouvertures donnant sur l’extérieur, conteneurs spéciaux, moyens de transport à disposition sur site, etc.)
• coupure des installations d’alimentation électrique du bâtiment. Ce dernier pouvant être autonome par l’utilisation des batteries
• dossier d’intervention

Conclusion

Les batteries au lithium sont essentielles à la vie moderne, mais leur gestion comporte des risques spécifiques, notamment en termes d’incendie, d’explosion et de dégagement de gaz toxiques. La mise en place de mesures de protection incendie adaptées dans les bâtiments et les parkings sont des éléments clés pour réduire et maîtriser ces risques.

Concernant les autorités communales lors de projets :

• les conditions d’installation de batteries doivent être planifiées et définies par le chef de projet, si nécessaire avec le concours de ses partenaires spécialisés, et du Responsable de l’Assurance Qualité (RAQ)
• en cas de couverture en panneaux photovoltaïques, la question doit être posée au plus tôt quant à la présence de batteries reliées ; la création d’un local technique dédié au stockage d’électricité ne devrait pas être considérée comme des travaux de minime importance et devrait être soumise à autorisation

Liens utiles

Bases légales et états de la technique

• Guide AEAI «Batterie lithium-ion» référence GPI 2005-15
• FAQ AEAI «Voiture électrique» référence FAQ 12-004
• Prise de Position de l’ECA «Désenfumage des parkings » référence PDP no 23
• Norme des installations à basse tension SN 411000:2015 / NIBT, chapitre 7.22
• Electrosuisse: Mobilité électrique et infrastructure
• Swissolar: Fiche technique photovoltaïque no 13
• SIA 2061: 2021: système de stock