Utilisation de batteries au lithium

En premier lieu, le Code du travail prescrit dans ses fondamentaux de la prévention7 l’évaluation et la prévention des risques professionnels afin de préserver la santé et la sécurité des salariés.7https://www.inrs.fr/demarche/fondamentaux-prevention/ce-qu-il-faut-retenir.html

De plus, pour certains produits ou certaines activités, des dispositions spécifiques liées au Code de l’environnement peuvent s’appliquer. C’est notamment le cas pour le stockage de matières, produits ou substances combustibles (les batteries au lithium sont considérées comme étant des produits combustibles) dans des entrepôts couverts concernés par la rubrique 1510 de la nomenclature des installations classées pour la protection de l’environnement (ICPE) ainsi que pour les ateliers de charge d'accumulateurs électriques (dont les batteries au lithium) concernés par la rubrique 2925 de la nomenclature des ICPE. L’ensemble de la règlementation environnementale est disponible sur le site de l’Institut national de l'environnement industriel et des risques (INERIS)8.
 8https://aida.ineris.fr/

Concernant l'obligation réglementaire de fournir une FDS aux clients utilisateurs de batteries au lithium, les exigences vis-à-vis du règlement (CE) n° 1907/2006 (Reach) définit une première étape qui consiste à vérifier si le « produit » est considéré comme une substance, un mélange ou un article. 

L'article 3 du règlement définit ces trois types de « produit ». La batterie fait partie des cas limites décrits en annexe 3 du Guide des exigences applicables aux substances9 contenues dans les articles de l’Echa et les explications permettent de conclure qu'une batterie est un « article dont une substance/mélange fait partie intégrante ». Un article intégrant une substance/mélange est considéré dans sa globalité comme « un article » et ainsi qu'il est mentionné au point 2.21 du guide, « il n'est généralement pas souhaitable d'élaborer des FDS pour les articles ».
En conclusion, il n'existe donc pas d'obligation d'élaborer une FDS pour une batterie au lithium.9https://echa.europa.eu/documents/10162/2324906/articles_fr.pdf)

Toutefois, l'article 33 de Reach précise l'obligation de communiquer des informations sur les substances contenues dans les articles. En effet, tout fournisseur d'article contenant une substance inscrite sur la liste des substances candidates à l'autorisation10 à une concentration supérieure à 0,1 % en masse doit communiquer, systématiquement au destinataire de l'article et sur demande au consommateur, des informations permettant l'utilisation de l'article en toute sécurité et comprenant au minimum le nom de la substance.10https://echa.europa.eu/fr/candidate-list-table

Il faut noter que certains fournisseurs peuvent réaliser de manière volontaire une FDS pour une batterie au lithium. À défaut de FDS et pour pouvoir avoir des informations de sécurité sur la batterie, la réglementation relative au transport de matières dangereuses impose la réalisation de tests au titre du chapitre 38.3 du Manuel d'épreuves et de critères11, établi dans le cadre des recommandations de l'ONU en matière de transport de marchandises dangereuses. Ainsi, le fournisseur de la batterie doit être en mesure de fournir le résumé du procès-verbal d’épreuves récapitulant les informations sur les piles ou batteries au lithium et les résultats des essais certifiant que la batterie a passé avec succès les épreuves définies dans le Manuel d'épreuves et de critères.11https://unece.org/fileadmin/DAM/trans/danger/publi/manual/Rev7/Manual_Rev7_F.pdf

Les batteries au lithium peuvent avoir différents formats et, dans certains cas, elles peuvent visuellement ressembler à une batterie au plomb. Seul un marquage sur la batterie peut permettre une distinction sûre du type de batterie.
Dans le cas d’une batterie au lithium, seule la notice technique du fabricant de la batterie pourra renseigner sur la technologie de cette dernière.

Le Code du travail spécifie dans son article R. 4222-11 les débits minimaux d’air neuf requis à introduire dans les locaux à pollution spécifique. Ils varient selon l’activité réalisée dans ces locaux. Le minimum requis est de 25 m³.h^–1 par occupant pour un travail sédentaire. Un travail soutenu exige un minimum de 60 m³.h^–1 par occupant. Ces valeurs sont basées sur des conditions environnementales valides dans les années 1980 mais qui ont évoluées depuis. Une actualisation de ces données aboutirait à un débit minimum de 34 m³.h^–1 par occupant pour un travail sédentaire et un débit de 220 m³.h^–1 par occupant pour un travail intense. Afin de garantir le confort des personnes, les salariés ne doivent pas ressentir de courant d’air (vitesse d’air maximum de 0,4 m.s^–1 au niveau des opérateurs).

Pour en savoir plus, consultez l’aide-mémoire juridique « Aération et assainissement » (TJ 5)12 et la note technique « Améliorer la ventilation des locaux de travail du tertiaire, pendant et après la pandémie de covid-19 » (NT 92)13.12https://www.inrs.fr/media.html?refINRS=TJ+513https://www.inrs.fr/media.html?refINRS=NT+92

Le Conseil de l’Union européenne a adopté le 10 juillet 2023 un nouveau règlement relatif aux batteries et aux déchets de batteries. Ce nouveau règlement (UE) 2023/1542 du 12 juillet 202314 établit entre autres des exigences en matière de durabilité, de sécurité, d'étiquetage, de marquage et d'information pour permettre la mise sur le marché ou la mise en service de batteries dans l'Union européenne et fixe des exigences minimales en matière de collecte et de traitement des déchets de batteries. La majeure partie de ce règlement s'appliquera à partir du 18 février 2024.
Ce texte abroge notamment la directive 2006/66/CE du 6 septembre 2006 relative aux piles et accumulateurs ainsi qu'aux déchets de piles et d'accumulateurs avec effet au 18 août 2025.
 14https://eur-lex.europa.eu/legal-content/FR/TXT/PDF/?uri=CELEX:32023R1542

Ces notions correspondent aux limites de températures qui assurent la meilleure stabilité de la batterie (zone de stabilité). Pour les connaître, il convient de se référer aux plages de température indiquées dans la notice du fabricant car ces valeurs dépendent de la technologie de la batterie et résultent des tests qu’il a réalisés sur celle-ci.

Les parkings et les installations de recharge de véhicules électriques (IRVE) font l'objet de dispositions particulières que l’on retrouve sur la page web « Sécurité incendie dans les parcs de stationnement couverts ouverts au public »15 du ministère de l’Intérieur. 15https://www.interieur.gouv.fr/Le-ministere/Securite-civile/Documentation-technique/Les-sapeurs-pompiers/La-reglementation-incendie/Securite-incendie-dans-les-parcs-de-stationnement-couverts-ouverts-au-public

Il convient de se reporter à la réglementation pour le transport des marchandises dangereuses de l’Association du transport aérien international (IATA) ainsi qu’aux prescriptions des différentes compagnies aériennes.

Le BMS est le nom donné au système électronique qui supervise la gestion d’une batterie. Il gère le niveau de charge de chacune des cellules pour optimiser la répartition du courant, empêcher les cellules de fonctionner dans des plages de température, de tension ou de courant non acceptables et éviter toute surcharge ou surdécharge de la batterie. Il permet ainsi d’assurer la sécurité de la batterie en détectant et désactivant tout élément défaillant. Il contribue également à améliorer le rendement et la durabilité de la batterie.

Les notices techniques des fournisseurs préconisent généralement un taux de charge compris entre 20 et 80 % lors de l’utilisation d’une batterie au lithium et entre 30 et 50 % lors de son stockage de longue durée.

La surdécharge, lorsqu'elle est suivie d’une recharge, ainsi que la surcharge, peuvent être responsables de la diminution des performances de la batterie et de sa durée de vie ainsi que de l’apparition d’un risque d’incendie.

Le BMS (Battery Management System), système de gestion de la batterie, a notamment pour fonction d’éviter que cette dernière ne soit exposée à ces situations critiques.

Les déchets de batteries collectés dans les points de collecte sont classés dans les déchets dangereux avec le code européen déchets « 20 01 33* : piles et accumulateurs visés aux rubriques 16 06 01, 16 06 02 ou 16 06 03 et piles et accumulateurs non triés contenant ces piles ». En effet, ces batteries sont généralement collectées en mélange avec d'autres déchets de piles et batteries contenant des substances dangereuses (comme le cadmium et le plomb). 
Voir la décision n° 2014/955/UE du 18/12/14 modifiant la décision 2000/532/CE établissant la liste des déchets16, conformément à la directive 2008/98/CE du Parlement européen et du Conseil.
 16https://aida.ineris.fr/reglementation/decision-ndeg-2014955ue-181214-modifiant-decision-2000532ce-etablissant-liste

Il n'existe pas de réglementation imposant la séparation de la charge de batteries au lithium et d’accumulateurs au plomb. 
Considérant que ces deux modes de charge sont différents, il convient d’assurer un éloignement suffisant entre ces deux types de batteries au sein d’un même local. En effet, la charge d’accumulateurs au plomb peut générer un risque de formation d'atmosphère explosive de dihydrogène devant être géré spécifiquement à l'aide d'une ventilation appropriée, bien définie et normée. La charge de batteries au lithium ne dégage pas de gaz mais peut présenter des risques d'emballement thermique, d’incendie et d’explosion suivant l'état de la batterie et son utilisation.

La réglementation relative aux installations classées pour la protection de l’environnement (ICPE) impose des dispositions spécifiques en fonction de la puissance de charge pour les ateliers de charge d'accumulateurs électriques, sans faire de distinction entre accumulateurs au plomb et batteries au lithium.

L’effet mémoire d’une batterie intervient quand elle intègre une mauvaise information sur son réel niveau de charge. Celui-ci se manifeste par une chute de la capacité de la batterie. Cet effet concerne principalement les batteries Nickel-Cadmium (Ni-Cd) et Nickel-Hydrure Métallique (Ni-MH). Les batteries au lithium ne souffrent pas de l’effet mémoire.

Cependant si une batterie au lithium est souvent déchargée entièrement, la capacité pourra se réduire avec le temps. Le vieillissement des batteries (cycles) peut lui aussi entraîner une perte de capacité dans le temps.

En organisant une formation spécifique à l’utilisation de ces équipements et adaptée aux activités réellement confiées au travailleur. Pour cela, il convient de se reporter aux éléments figurant dans la notice d’instructions fournie par le fabricant de l’équipement et de les compléter par une formation aux différents risques (chimique, électrique, etc.) qui pourra le cas échéant être suivie par la délivrance des habilitations ou autorisations requises.
Voir le dossier web « Utilisation des machines17 ».
 17https://www.inrs.fr/risques/utilisation-machines/information-formation-travailleurs.html

La procédure de dépollution d’un véhicule avant broyage devrait, dans la mesure du possible, intégrer le retrait de ce type de piles et batteries.
Les acteurs de la déconstruction automobile peuvent avoir accès à des outils web type IDIS (système d'informations de démantèlement international) alimentés par 79 marques automobiles et mis au point par les constructeurs automobiles. Ce système recense les batteries contenues dans les différents modèles. L’accès se fait après inscription et validation auprès des gestionnaires d’IDIS.

Les batteries ne doivent pas rester en charge sans surveillance. Toutefois, cette surveillance peut être réalisée à l’aide de moyens techniques s’ils sont associés à des dispositifs d’alerte adaptés. On peut citer par exemple une surveillance à l’aide du BMS (Battery Management System) de la batterie, ou une surveillance de la température par caméra thermique.

La réglementation relative au transport de matières dangereuses (ADR)18 impose cette procédure. De plus, la sache plastique pourra contenir un éventuel écoulement d’électrolyte ainsi que de possibles courts-circuits au niveau des pôles ou avec le fût. 18https://unece.org/sites/default/files/2023-01/ADR2023_Vol1e.pdf

Il est difficile de connaître avec exactitude la composition des émissions pouvant survenir lors d'un dysfonctionnement d'une batterie au lithium. Ces émissions vont dépendre de plusieurs paramètres dont la technologie (chimie) de la batterie. En l’absence de combustion, ces émissions peuvent en général contenir des carbonates organiques, des oxydes de carbone, des hydrocarbures (méthane, éthylène...) et des dérivés fluorés (fluorure d'hydrogène, fluorure de phosphoryle...). En cas de combustion de la batterie, les émissions sont majoritairement constituées de monoxyde de carbone.

Pour ne savoir plus, voir la présentation « Risques chimiques et toxicologiques » de la journée technique « Batteries Lithium : Tous utilisateurs, tous acteurs de la prévention » du 22 novembre 202219.
 19https://www.youtube.com/watch?v=p4GvNCD3Yvg

Une augmentation anormale de la température interne ou de surface, une déformation de la batterie suite à une augmentation de pression, une brusque baisse de la capacité de la batterie sont des éléments qui alertent sur un possible dysfonctionnement de cette dernière et une mise à l’écart indispensable.

La température de début d’emballement thermique va varier en fonction de la chimie de la batterie : de l’ordre de 70 °C pour la technologie NMC (lithium-nickel-manganèse-cobalt) ou NCA (lithium-nickel-cobalt-aluminium) et 110 °C pour la technologie LFP (lithium-fer-phosphate).

S’il est peu probable qu’une température atmosphérique élevée puisse déclencher une réaction thermique au sein de la batterie d’un véhicule (ces situations extrêmes de températures ayant été identifiées par le fabricant de la batterie et le fabricant du véhicule), l’exposition fréquente d’un véhicule à de fortes chaleurs pourra cependant avoir un impact sur la durée de vie de sa batterie.

Les extincteurs portatifs20 mettent en œuvre des quantités d'agent extincteur relativement faibles et il est souvent compliqué pour l’agent extincteur de pénétrer efficacement à l’intérieur de la batterie. Ces nouveaux agents extincteurs semblent cependant mieux adaptés en termes d'action sur des batteries au lithium. Ces agents extincteurs, formulés par exemple à base de vermiculite en suspension dans une solution, vont agir par refroidissement du foyer et par isolement/encapsulage des éléments en combustion en créant une pellicule protectrice. Cela va permettre de diminuer la température émise et de réduire les dégagements gazeux.20https://www.inrs.fr/media.html?refINRS=ED+6054

Tous les extincteurs doivent posséder un marquage CE et être certifiés conformes à la norme NF EN 3-7+A1. 
 

De manière générale, les systèmes d’extinction automatique sont plus efficaces que les RIA eux-mêmes plus efficaces que les extincteurs. L’efficacité comprend la capacité d’extinction et la limitation de la propagation.

L’efficacité d’un moyen d’extinction mis en œuvre manuellement (extincteur ou RIA) va dépendre de la technologie de la batterie, de son état, de la personne qui va mettre en œuvre le moyen d’extinction ainsi que de l'objectif à atteindre : éteindre le feu, le contenir, protéger l'environnement...

En ce qui concerne la mise en œuvre de systèmes d’extinction automatique à eau de type sprinkler, ils ne sont pas conçus pour éteindre un feu de batterie mais peuvent être utilisés pour refroidir le foyer et limiter, voire stopper, la propagation du feu à son environnement. Certains assureurs ont déjà établi des prescriptions techniques de conception pour les sprinklers afin qu’ils puissent être efficaces pour ce type d’incendie.

L’eau est recommandée sur les batteries au lithium ionique (la majorité des batteries de véhicules électriques) mais ne doit pas être utilisée sur des batteries LMP (lithium-métal-polymère). En effet, ces batteries contiennent du lithium métallique qui réagit spontanément et violemment avec l'eau en libérant du dihydrogène, gaz très réactif qui s'enflamme très facilement avec l'oxygène et peut former des mélanges explosifs avec l’air. En cas de feu d’une batterie LMP, il sera préférable de l’isoler si cela est possible et de la laisser brûler.

La température d’un feu de véhicules électriques impliquant des batteries au lithium peut dépasser les 1 000 °C. Comme pour tout feu, la propagation est possible en absence d’une distance raisonnable entre les containers. Un feu de batterie au lithium présente un fort rayonnement thermique et les containers maritimes métalliques sont de très bons conducteurs de la chaleur, ce qui favorise la propagation de l’incendie.

L’absence d’oxygène va grandement limiter le phénomène et sa propagation sans pour autant garantir l’extinction ou l’arrêt de l’emballement thermique.

La protection d’un local par un système d’extinction automatique à gaz peut être efficace, suivant les combustibles présents dans le local. Pour le cas des batteries au lithium, une étude spécifique par un spécialiste de ces installations doit être menée afin de garantir leur efficacité. Notamment la reprise d’emballement étant possible, une diffusion prolongée de l’agent extincteur peut être nécessaire. Une telle installation nécessite une rigueur de conception, d’installation et de maintenance afin de garantir l’extinction en cas de départ de feu. Une attention particulière doit par ailleurs être observée quant à la santé et la sécurité des intervenants dans les locaux protégés, afin de bien prendre en compte les risques liés au manque d’oxygène lors de la mise en marche du système d’extinction.

Pour en savoir plus, voir la brochure « Les agents extincteurs gazeux utilisés dans les installations fixes d'extinction » (ED 6063)21. 
 21https://www.inrs.fr/media.html?refINRS=ED+6063

L’absence d’émission de fumée depuis plusieurs heures et une température de la batterie proche de la température ambiante peuvent être des indications de la fin de l’emballement thermique. La batterie peut alors être retirée de la vermiculite afin d’être isolée en vue d’être évacuée par un prestataire compétent. Cette manipulation doit se faire avec des équipements de protection individuelle (EPI), définis en fonction des risques présents (il peut notamment s’agir de gants en caoutchouc butyle, lunettes de sécurité ou écran facial, vêtement de protection complété si nécessaire d’EPI adapté au risque électrique si les tensions ou capacités mises en œuvre le nécessitent) et en utilisant des outils adaptés (pince par exemple, outil isolant si le risque d’électrisation ou de court-circuit est présent), l’emballement thermique pouvant se réactiver à tout moment.

Cette eau doit être considérée comme étant un déchet dangereux. Elle doit être récupérée et traitée.

Les risques électriques d’une batterie sont les risques de choc électrique (électrisation) et les risques de court-circuit (arc-flash). Ils dépendent des caractéristiques de la batterie et des conditions d’utilisation (environnement humide, par exemple). Dans les normes d’utilisation, la dangerosité d’une batterie est caractérisée par l’indice de protection de ses connectiques (indice IP), sa tension nominale (en volts V) et sa capacité (en ampères-heures Ah).

Les normes NF C18-510 (installations et ouvrages) et NF C18-550 (véhicules et engins) prévoient des habilitations électriques22 en fonction de l’analyse de l’activité, de l’environnement électrique et de la nature du matériel. Il convient de distinguer les opérations d’ordre électrique sur les batteries (connexions, déconnexions, nettoyage de la connectique ou pose de protections sur les bornes) des opérations d’ordre non électrique (manipulation de batteries, nettoyage du corps de la batterie).22https://www.inrs.fr/risques/electriques/habilitation-electrique.html

Pour les opérations d’ordre électrique, la réglementation et les normes définissent des paramètres (indice de protections des connectiques, tension nominale et capacité) et des seuils permettant de déterminer si la personne doit être avertie (formée mais non habilitée), habilitée pour opérations d’ordre électrique ou habilitée pour travaux sous tension.

Pour les opérations d’ordre non électrique, l’habilitation n’est pas obligatoire lorsque les bornes de la batterie sont protégées. Dans le cas contraire, des protections doivent être posées sur les bornes (la pose de protection est une opération d’ordre électrique).
 

L’usage d’une lance pour lutter contre un feu de batterie présente un risque d’amorçage électrique. Il est nécessaire d’utiliser uniquement des lances conformes à la série des normes NF EN 671 pour les lances des robinets d’incendie armés (RIA) ou aux normes de la série NF EN 15182 pour les lances équipant les postes incendie. Le diffuseur de ces lances permet un jet pulvérisé répondant à des garanties de non amorçage.

Lors de l’usage de ces lances, les précautions suivantes doivent être prises :

• une distance minimale de 0,5 mètre (pour une tension inférieure à 1 000 volts) doit être maintenue entre le diffuseur et la batterie ;
• l’ouverture de la lance doit être réalisée avant que le jet ne soit dirigé sur le foyer, afin de s’assurer que le jet possède la qualité de diffusion nécessaire ;
• la manœuvre de la lance doit être lente pour éviter que les gouttes d’eau ne se touchent afin d’éviter l’amorçage.

Il y a également lieu de porter une attention particulière à l’eau de ruissellement.

Si l’état du véhicule ou de sa batterie est indéterminé, il faut considérer qu'un risque électrique est potentiellement présent (accès à une pièce nue sous tension ou court-circuit). Il faut donc diagnostiquer l’état réel du véhicule et, le cas échéant, assurer sa mise en sécurité afin d’éviter le sur accident lors de l’intervention. La mise en sécurité consiste prioritairement à déconnecter la batterie et le cas échéant à l’ôter du véhicule si celle-ci présente des risques. Pour localiser les points dangereux et les points d’intervention, outre la documentation technique du constructeur, il existe des applications à destination des services de secours, ces applications permettant d’accéder à des informations pour la sécurité des interventions (passage de canalisation électrique, percuteur d’airbag, etc.). Ces opérations doivent être confiées à des personnes compétentes et habilitées. Elles devront être équipées d’équipements de protection individuelle (EPI) et d’outils adaptés aux travaux sous tension. Si la batterie est ôtée, elle devra être stockée de manière sécurisée car elle pourra continuer à présenter des risques électriques, d’incendie ou d’explosion.

En cas d’exposition cutanée accidentelle, la décontamination de la peau est indispensable quelle que soit la nature des produits en cause. La précocité du lavage conditionne l’efficacité de la décontamination. Rien ne doit donc retarder le rinçage initial, celui-ci devant être entrepris même en l’absence d’information sur les caractéristiques physico-chimiques des substances. Le lavage doit être prolongé (10 à 15 minutes) et réalisé soit à l’eau courante, soit à l’aide de solutions de décontamination prêtes à l’emploi si l’accès rapide à un point d’eau est impossible. Des recommandations médicales spécifiques à l’acide fluorhydrique sont disponibles dans la fiche toxicologique de l’INRS23. 23https://www.inrs.fr/publications/bdd/fichetox/fiche.html?refINRS=FICHETOX_6

Ces mesures doivent systématiquement être suivies d’une consultation médicale urgente. Dans tous les cas, la priorité doit rester la mise en place de mesures de prévention techniques et organisationnelles afin de limiter le risque d’exposition ; et les salariés doivent être informés de la conduite à tenir en cas d’exposition.

Pour plus d’informations sur la décontamination en cas de brulures chimiques cutanées ou oculaires, voir l’article publié dans la revue Références en santé au Travail en 201624 ainsi que la page web « Produit chimique dans l’œil ou sur la peau »25 sur le site de l’INRS.
 24https://www.rst-sante-travail.fr/rst/pages-article/ArticleRST.html?ref=RST.QR%2011225https://www.inrs.fr/actualites/affiches-produit-chimique-peau-oeil.html

Aujourd’hui, les normes de sécurité qui encadrent la fabrication des batteries au lithium rendent leur niveau de sécurité acceptable lors d’une utilisation normale. En effet, l’exposition aux émissions de batterie surviennent avant tout avec des batteries endommagées. En pratique, le risque d’exposition aux émissions de batterie dépend à la fois des caractéristiques de la batterie (état, taille, puissance, nombre de cycles…) et des conditions de manipulation (fréquence, nombre de batteries, mesures de prévention mises en place…). Seule une étude des conditions de travail permet d’évaluer ce risque précisément. 

Si l’évaluation des risques met en évidence un risque d’exposition à des émissions de batterie au lithium (ex. : utilisation ou manipulation régulières ou en nombre de batteries endommagées ou dont l’état n’est pas connu), compte tenu de la toxicité de ces émissions (voir la question-réponse sur le sujet), il est nécessaire de prévoir une douche de sécurité ainsi qu’une fontaine oculaire à proximité des lieux de manipulation (ou a minima un point d’eau) pour permettre une décontamination cutanée et/ou oculaire la plus précoce possible. Dans tous les cas, la priorité doit rester la mise en place de mesures de prévention techniques et organisationnelles afin de limiter le risque d’exposition. Les salariés doivent également être informés de la conduite à tenir en cas d’exposition.