1.2 Batterie de traction : électrisation, arc, emballement thermique et incendie

L'INRS résume la particularité des véhicules électriques et hybrides : ils disposent d'une énergie électrique embarquée plus importante que les véhicules thermiques, et les caractéristiques des batteries de traction, notamment la tension, sont telles qu'il existe un risque d'électrisation, voire d'électrocution (ED 6282). L'analyse du risque électrique s'en trouve modifiée, et les mesures de prévention avec elle.

Les personnes qui travaillent sur ces équipements sont exposées, selon l'INRS (ED 6313), à des risques de brûlure et d'électrisation, voire d'électrocution. Un contact avec une pièce nue sous tension n'est pas le seul scénario : un véhicule accidenté peut présenter un isolant de câble dégradé (contact direct) ou une partie de carrosserie mise accidentellement sous tension par un fil dénudé (contact indirect).

Pour les petites batteries, l'INRS donne un repère : en dessous de 60 V et de 180 Ah, il est admis que le risque d'électrisation par contact direct n'existe pas, mais le risque de court-circuit et d'arc électrique doit tout de même être pris en compte (ED 6407). Une batterie de traction, elle, dépasse largement ces valeurs.

Un outil métallique qui relie deux bornes, une connexion mal faite, un câble écrasé : le court-circuit d'une batterie libère une énergie qui peut être considérable. L'INRS (ED 6407) décrit ses effets : la chaleur générée par le courant de court-circuit peut détériorer la batterie et entraîner la fusion et la projection de métal, des étincelles, des flashs, une explosion, un incendie, la vaporisation de l'électrolyte et l'émission de gaz potentiellement toxiques.

L'arc électrique (« arc flash ») occasionne principalement des brûlures, plus ou moins graves selon l'énergie libérée. Il peut aussi provoquer des atteintes oculaires et auditives, un incendie et une explosion (ED 6407, ED 6423).

Le court-circuit et l'arc expliquent pourquoi l'INRS recommande, même hors de toute tension dangereuse, de protéger les bornes et d'utiliser des outils isolés.

— Synthèse d'après INRS, ED 6407, § 2.1 et § 3.1

Les produits chimiques des cellules lithium sont très réactifs : la majorité des électrolytes sont combustibles, voire inflammables, et le lithium métallique réagit violemment avec l'humidité de l'air. Selon l'INRS (ED 6407), les risques d'incendie et d'explosion des batteries sont principalement dus à des emballements thermiques, c'est-à-dire des réactions chimiques incontrôlées, qui peuvent former des atmosphères explosives.

Les causes citées par l'INRS : un défaut de fabrication, un usage ou une contrainte non conforme (choc, surcharge, décharge profonde, source de chaleur extérieure), un stockage inadapté ou un endommagement. Dans un assemblage de cellules, un événement peut rester isolé à un élément ou se propager aux autres. Les effets sont d'autant plus importants que l'énergie stockée est élevée.

L'électrolyte d'une batterie au lithium est un solvant organique chargé de sels de lithium. Selon sa composition, il peut provoquer des brûlures de la peau, des lésions oculaires graves, une allergie cutanée, et des effets graves sur certains organes en cas d'ingestion, d'inhalation ou de contact cutané (ED 6407).

En cas d'emballement thermique, l'INRS cite le dégagement de composés dangereux comme le monoxyde de carbone, le dioxyde de carbone, le fluorure d'hydrogène, le chlorure d'hydrogène ou le formaldéhyde. Les électrodes renferment des oxydes métalliques potentiellement toxiques, qui peuvent être libérés sous forme de poussières.

Les batteries au plomb, toujours présentes sur de nombreux véhicules et engins, ont leur propre risque : leur charge dégage de l'hydrogène, gaz extrêmement inflammable (INRS, ED 6424). Les brochures citent aussi le dégagement d'hydrogène parmi les risques chimiques des batteries (ED 6423).

Certaines batteries, notamment celles des véhicules et engins, peuvent peser plusieurs centaines de kilos. Leur manipulation peut causer des fatigues et des affections du rachis lombaire ; la répétition d'une tâche avec une batterie plus légère peut causer des troubles musculosquelettiques (ED 6407).

L'INRS demande de réduire les ports de charge au maximum et de mettre en place des équipements d'extraction, de levage, de manutention ou d'aide à la manutention. Il insiste aussi sur un point propre au lithium : ne pas choquer, faire tomber ou percer une batterie. Un choc apparemment anodin peut créer une dégradation interne favorisant un court-circuit ultérieur.

Pour approfondir les manutentions lourdes, la formation cariste du site traite la conduite et la stabilité des chariots ; l'habilitation des caristes qui mettent en charge une batterie est abordée au chapitre 2.3.

L'INRS (ED 6282) liste les conditions d'utilisation et de maintenance à respecter pour éviter tout emballement thermique :

• adéquation du chargeur à la batterie : l'INRS préconise un chargeur régulé communiquant avec le système de gestion de la batterie (BMS) et proscrit les chargeurs inadaptés ou de contrefaçon (ED 6407) ;
• respect des taux de charge et de décharge : surcharge et décharge profonde à proscrire ;
• respect de la température d'utilisation et de la plage de températures de charge préconisée par le fabricant.

Et une règle sans exception : ne jamais charger une batterie endommagée (ED 6424). Un véhicule accidenté ne doit pas être mis en charge (ED 6282). La conduite à tenir face à une batterie déformée, gonflée ou qui chauffe est détaillée au chapitre 4.3.