Les batteries lithium-ion-polymère, également connues sous le nom de lithium-polymère ou li-po, sont les petits packs d’énergie qui alimentent nos bien aimés smartphones, ordinateurs portables et tablettes. Il s’agit d’une sous-catégorie des batteries lithium-ion. Tout appareil portable nécessitant beaucoup d’énergie en continu a probablement une batterie li-po en son sein.
Une batterie lithium-polymère ressemble à un rouleau aux fruits roulé bien serré. De multiples couches ultra-fines de métal, plastique et substances chimiques sont empilées et étroitement enroulées pour former un rectangle plat qu’on glisse dans une pochette. La pochette est remplie d’électrolyte polymère (comme le nom lithium-polymère l’indique) puis scellée. Et voilà une cellule de batterie !
Les différentes cellules sont connectées en parallèle ou en série pour former une batterie de plus grande taille. La cathode (+) est une fine feuille d’aluminium enduit. Ce revêtement définit différentes caractéristiques de charge, décharge, capacité et cycle et porte des noms savants comme oxyde de lithium-manganèse ou oxyde de lithium-cobalt.
Le séparateur isolant est une feuille flexible, semi-perméable qui sépare physiquement les couches cathode (+) et anode (-), tout en laissant passer les ions de lithium. Toutes ces couches baignent dans un électrolyte à la consistance gélatineuse, qui permet aux ions de lithium de se déplacer. Pas de flux d’ion = pas d’énergie. L’électrolyte est un mélange de lithium, de solvants et d’additifs - la quantité d’électrolyte affecte considérablement la quantité d’énergie que la batterie peut stocker.
Quand une batterie téléphone ou PC prend feu, ce n’est pas parce que le lithium contenu dans la batterie entre en contact avec l’air/l’humidité. Les batteries li-po rechargeables contiennent des quantités infimes de métal lithium, insuffisantes pour provoquer une combustion (contrairement aux piles lithium non rechargeables, qui comprennent pas mal de métal lithium et peuvent prendre feu au contact de l’humidité).
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Normalement, l’électrolyte est isolé de tout ce qui peut mettre le feu aux poudres, mais il arrive que des choses (habituellement pointues) changent la donne. Quand une batterie téléphone, PC, tablette ou autre est perforée, les couches isolantes sont tranchées, ce qui déclenche un court-circuit local. Toute l’énergie électrique stockée dans la batterie s’y précipite et le courant électrique surchauffe cet endroit - c’est comme ça que fonctionne l’allume-cigare d’une voiture.
L’électrolyte environnant le point chaud s’évapore, produisant du CO2 mélangé avec des solvants très volatiles. Si le mélange atteint son point d’éclair, le gaz prend feu ! La chaleur libérée évapore encore plus d’électrolyte et voilà le début d’une réaction en chaîne connue sous le nom d’emballement thermique. Ainsi, quand nous avons percé une batterie iPhone 12 Pro Max chargée à bloc, elle a immédiatement gonflé puis flambé comme un tas de brindilles sèches.
Une fois que l’emballement thermique a commencé, il est très difficile de l’arrêter. Comme avec des braises chauffées à blanc, il faut réduire la température au point où l’électrolyte ne produit plus ni chaleur ni réaction.
Étant donné la difficulté de maîtriser un feu de batterie li-po, il est impératif de faire son maximum pour l’éviter. Or, vous pouvez réduire le risque d’emballement thermique de façon drastique, en laissant votre batterie se vider en dessous de 25 %. Grâce à la réduction du potentiel énergétique, la batterie a plus de mal à générer la chaleur nécessaire pour embraser l’électrolyte, même s’il y a court-circuit.
Si vous percez une batterie téléphone chargée à moins de 25 %, il peut certes y avoir des étincelles et de la fumée et la batterie chauffera beaucoup, mais il est peu probable qu’elle prenne feu et entre en mode emballement thermique. Pour le vérifier de nos propres yeux, nous avons percé une batterie iPhone 12 Pro Max chargée à 25 % à de multiples reprises.
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C’est pourquoi nous recommandons de décharger la batterie dans nos tutoriels de réparation téléphone, PC, tablette, etc. Nous voulons que votre réparation soit aussi sûre que possible et décharger la batterie est un facteur clé. Pour votre sécurité, laissez la batterie se vider en dessous de 25 % avant de vous lancer. Cela réduit les risques de déclencher un incendie dangereux si jamais vous abîmez accidentellement la batterie pendant la réparation.
Remarquez que décharger la batterie par mesure de sécurité fonctionne seulement avec les batteries li-po petit format, comme les batteries téléphone ou PC (les PCs comprennent des grandes batteries, mais elles sont composées de petites cellules li-po individuelles). Certaines tablettes, dont l’iPad Pro 12,9”, sont alimentées par deux grandes batteries. Celles-ci peuvent stocker assez d’énergie pour prendre feu même si elles sont déchargées en dessous de 25 %. Si vous manipulez ce genre de batterie tablette, videz-la à 0 %.
Veuillez également prendre en compte que les batteries li-ion de la plupart des appareils modernes ne sont pas complètement vides quand 0 % s’affiche. Elles comprennent une puce qui les éteint dès qu’elles descendent en dessous d’une certaine limite de tension (habituellement autour de 3,3 V). Cela permet aux batteries de conserver 10 à 15 % de charge et d’éviter les dégâts irréversibles.
Au secours ! Si vous percez une batterie li-po au cours d’une réparation téléphone, PC ou autre, pas de panique ! Une batterie percée explose rarement, mais elle peut laisser s’échapper des gaz ardents ou faire voler des particules brûlantes, qui risquent de causer des brûlures graves.
Si la batterie ne réagit pas immédiatement (parce que vous avez eu la bonne idée de la laisser se décharger et que la perforation est minime), surveillez-la pendant cinq minutes. Si elle n’a pas chauffé au bout de cinq minutes, vous pouvez continuer votre réparation, mais ne réutilisez pas votre batterie.
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Si votre batterie chauffe, posez-la sur une surface résistante au feu et laissez-la se décharger pendant une journée sous surveillance. Une fois déchargée, la batterie sera inerte et froide au toucher. Finissez de démonter la batterie et débarrassez-vous-en de façon responsable.
Si la batterie amorce un emballement thermique, utilisez un outil résistant au feu telle une spatule en métal pour pousser votre appareil sur une surface ou dans un contenant résistant au feu comme une plaque de cuisson métallique. S’il est impossible de déplacer votre appareil, vous pouvez tenter d’étouffer l’incendie avec du sable, de refroidir la réaction avec un extincteur à mousse, CO2 ou poudre ABC, ou bien d’arroser avec des quantités copieuses d’eau.
Une couverture ignifuge peut aussi être utile si vous en avez une. Cependant, même si les flammes s’éteignent, la batterie va continuer à se consumer comme une braise ardente. Surveillez-la jusqu’à son refroidissement complet. À aucun moment, ne mettez votre vie ou celle d’autrui en danger !
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