Les batteries : un capteur détecte à l’avance le risque d’incendie

Et si une batterie au lithium pouvait avertir du danger avant même d’entrer en combustion ? C’est précisément ce qu’offre un nouveau capteur, capable de « détecter » les vapeurs d’électrolyte qui s’échappent de la cellule lorsque quelque chose commence à mal tourner. Il le fait avant même l’apparition des flammes, en interceptant des concentrations très faibles : à peine 10,42 microgrammes par centimètre cube lors des essais en environnement fermé.

La technologie repose sur la mesure continue de la capacité électrique directement au-dessus de la cellule. L’étude, publiée dans le Journal of Energy Storage, décrit des essais sur une seule cellule, sur un pack de batteries simulé, et même à l’intérieur d’une voiture. Attention cependant : nous sommes encore dans la phase des démonstrations expérimentales. Il ne s’agit pas d’un dispositif prêt à être installé sur les voitures électriques en vente.

Que détecte le capteur de capacité

Lorsqu’une batterie au lithium-ion est surchargée, l’électrolyte liquide commence à se vaporiser avant que la cellule n’atteigne le point critique de fuite thermique, phénomène en chaîne pouvant entraîner des flammes ou une explosion. Le capteur capacitif détecte précisément ces vapeurs, en modifiant son signal électrique en leur présence.

Un capteur permet de détecter les vapeurs d’électrolyte avant la fuite thermique, mais les tests restent encore préliminaires.

Photo de : Motor1 Italia visual (aide de l’IA)

Lors des tests en laboratoire, les chercheurs ont utilisé une cellule LiFePO4 de 100 Ah, l’une des chimies les plus répandues pour le stockage stationnaire ainsi que pour divers modèles de voitures électriques. La réponse du capteur est intervenue bien avant l’ouverture de la valve de sécurité de la cellule, élément qui se déclenche lorsque la pression interne augmente trop.

Cependant, les auteurs tempèrent les attentes : comme il est indiqué dans l’abstract, « les observations concernent des événements isolés plutôt que des temps de réponse moyens ou des délais d’alerte universels ».

Les temps de réponse dans les tests sur cellules, pack et boîtier

Lors des tests sur des cellules individuelles, le capteur a anticipé l’ouverture de la valve de sécurité avec des écarts très variés : respectivement 1, 6, 4 et 13 secondes. Cette variabilité confirme à quel point le phénomène dépend des conditions spécifiques de chaque essai, plutôt que d’une règle fixe.

Dans le test effectué sur un paquet de batteries simulé, l’intervalle entre la réponse du capteur et le pic de température de surface a été de 229 à 312 secondes lors des deux essais. Il s’agit de marges bien plus larges que celles observées sur la cellule isolée, ce qui indique que la propagation interne nécessite plus de temps lorsque plusieurs éléments sont impliqués.

Cependant, le test le plus pertinent pour une application réelle est celui en cabine : ici, la réponse du capteur a précédé l’allumage visible de 202 secondes et le pic de température de surface de 218 secondes. À titre de comparaison, une étude de 2026 indique que la propagation interne de la fuite thermique dans les cellules LFP à grande capacité peut s’achever en environ 78 secondes, ce qui rend ces marges particulièrement significatives.

Lisez aussi