Laboratoire d'évaluation de l'incendie dans les batteries Li-Ion

TECNALIA dispose d'une plateforme d'essai dans son laboratoire de sécurité et de protection contre l'incendie pour l'évaluation de la propagation des événements d'emballement thermique ou thermal runaway entre les cellules Li-Ion, les modules et dans les batteries complètes (battery packs). Des tests contrôlés permettent d'induire des conditions extrêmes (surchauffe, surcharge, court-circuit, dommages mécaniques) pour l'analyse de ce qui suit :

• La propagation de l'emballement thermique entre les cellules/modules.
• Le comportement du boîtier (battery enclosure) dans ces conditions.
• L'efficacité des matériaux et produits de protection pour atténuer les risques.
• La sécurité passive contre l'incendie dans les systèmes de stockage d'énergie.
• Le bon fonctionnement des solutions visant à réduire l'évacuation et la canalisation des gaz et fumées toxiques
• Évaluation des systèmes de contrôle de la pression interne de la batterie pendant l'événement d'emballement thermique.

Les essais sont menés à l'aide de méthodologies standardisées (IEC, UL, RTCA) et adaptés aux besoins spécifiques du client, y compris la surveillance en temps réel des gaz, des températures et des pressions.

Le problème que nous abordons est l'évaluation du niveau de sécurité incendie des systèmes de stockage d'énergie face à des situations critiques, telles que celles qui peuvent survenir dans les batteries Li-Ion. Dans ce type de technologies, une défaillance dans une cellule peut déclencher la propagation d'un incendie à d'autres cellules ou modules. Afin de garantir la sécurité incendie, les solutions de stockage doivent être testées dans des conditions extrêmes, telles que la surchauffe, la surcharge, le court-circuit ou les dommages mécaniques, reproduisant des scénarios de défaillance réels.

Aujourd'hui, les normes internationales (IEC, UL, RTCA) exigent des tests rigoureux et précis que de nombreuses entreprises ne peuvent pas réaliser sans avoir accès à des infrastructures spécialisées. Cette lacune pose le problème de la validation de la sécurité incendie passive des systèmes et de leur conformité aux normes mondiales, en particulier dans des secteurs critiquestels que les véhicules électriques, le transport aéronautique ou le stockage stationnaire de l'énergie.

Notre laboratoire s'attache à combler cette lacune en fournissant des méthodes et des outils avancés pour identifier, analyser et atténuer les risques, garantissant ainsi la protection des utilisateurs, des équipements et des environnements dans lesquels ces systèmes fonctionnent.

Notre laboratoire relève ces défis grâce à une approche globale qui combine des méthodes expérimentales avancées et la conformité règlementaire.

Pour induire un emballement thermique ou thermal runaway, nous appliquons des conditions extrêmes telles que des abus thermiques, mécaniques, de surcharge et de court-circuit, reproduisant des scénarios de défaillance réels sur des cellules Li-Ion, des modules et des batteries complètes. Au cours de ces essais, nous évaluons la propagation de la chaleur et des flammes entre les cellules et les modules, moyennant l'analyse du comportement du boîtier (battery enclosure) dans des conditions critiques.

Parallèlement, nous validons l'efficacité des matériaux et des produits de protection à l'aide de méthodologies telles que Torch & Grit, en veillant à ce que ces éléments atténuent la propagation de l'emballement thermique ou thermal runaway. L'ensemble du processus est complété par une surveillance avancée en temps réel, enregistrant des paramètres clés tels que les gaz, les températures et les pressions pour obtenir des données précises et reproductibles.

En outre, nos tests sont alignés sur des normes internationales reconnues (IEC 62619, UL 9540A, RTCA DO-311, entre autres), ce qui garantit la conformité réglementaire. Enfin, nous développons des méthodologies personnalisées adaptées aux besoins spécifiques des projets de R&D ou aux exigences techniques de chaque client, proposant des solutions flexibles et orientées vers une innovation sûre dans les systèmes de stockage de l'énergie.

• Garantie de sécurité : Nous validons la résistance des systèmes de stockage aux conditions extrêmes.
• Conformité réglementaire : Nous facilitons la classification des produits selon les normes mondiales.
• Réduction des risques : Nous minimisons la probabilité d'incendies dans les applications critiques (véhicules électriques, aéronautique, etc.).
• Innovation sure : Ceci permet de tester de nouveaux matériaux ou de nouvelles conceptions dans des conditions réelles.

• Infrastructure certifiée : Laboratoire agréé ENAC ISO 17025 pour les essais électriques et thermiques.
• Expérience technique : Équipe spécialisée dans la sécurité des batteries et le stockage de l'énergie.
• Capacité à grande échelle : Tests avec des systèmes de batteries complets (modules et packs).
• Surveillance à distance : Technologie avancée pour l'enregistrement des données en temps réel.

L'évaluation des conséquences de l'emballement thermique vous aide à améliorer les niveaux de sécurité de votre batterie.

Ce service s'adresse aux entreprises et institutions des domaines suivants :

1. Fabricants de batteries et de systèmes de stockage d'énergie
   • Entreprises développant des cellules, des modules et des batteries pour des applications critiques.
2. Fabriquants d'équipemenes d'origine des secteurs automobile et transport
   • Fabricants de véhicules électriques, micro-mobilité et transport ferroviaire/aéronautique.
3. Intégrateurs de systèmes électriques et électroniques
   • Entreprises mettant en œuvre des solutions de stockage d'énergie dans des infrastructures ou des dispositifs.
4. Fabricants de boîtiers de batteries et de matériaux et produits pour leur protection interne
5. Centres technologiques et laboratoires de R&D
   • Institutions de validation des conceptions ou des matériaux dans des conditions extrêmes.
6. Établissements de certification et d'assurance
   • Organismes ayant besoin de données techniques pour se conformer à la réglementation ou évaluer les risques.