Batteries et systèmes de stockage

Notre expertise batterie lithium

AXORIA Engineering accompagne les entreprises dans la sécurisation des batteries lithium et de leur environnement d’utilisation. Nous intervenons sur les applications embarquées et stationnaires.

L’analyse de risques,
La conformité réglementaire,
La recharge,
Le stockage,
L’exploitation,
La maintenance,
Le transport,
La fin de vie.

De la cellule au système complet, AXORIA Engineering accompagne ses clients à identifier les scénarios dangereux, définir les moyens de maîtrise et sécuriser l’usage des batteries dans leur environnement réel.

Votre situation :

  • Vous exploitez ou projetez un stockage stationnaire (BESS), un entrepôt ou un parc de batteries.

Emballement thermique, dégagements gazeux, propagation : votre site relève d’exigences spécifiques par ailleurs en pleine évolution réglementaire.

  • Vous concevez une machine, un véhicule ou un équipement intégrant une batterie.

Le choix de la chimie, le dimensionnement du BMS et la maîtrise des scénarios de défaillance conditionnent la sécurité de votre produit ainsi que sa conformité réglementaire et normative.

  • Vos collaborateurs rechargent des trottinettes, vélos ou outillages électroportatifs dans vos locaux.

Même quelques batteries en charge constituent un risque à évaluer : le Code du travail impose de l’intégrer au DUERP. Ainsi un local de charge mal conçu peut transformer un incident isolé en sinistre majeur.

Connaissez-vous votre situation ICPE ?

La future rubrique ICPE 2926 (attendue en 2027) exprimera ses seuils en tonnes de batteries présentes sur site, critères non connus de beaucoup d’exploitants aujourd’hui. AXORIA Engineering évalue votre situation et anticipe votre classement futur, pour éviter une mise en conformité subie.

Lire notre article sur la future rubrique ICPE 2926

Vous rechargez, stockez ou manipulez des batteries lithium sur votre site ?

Le Code du travail impose d’évaluer les risques et de les intégrer au DUERP : emballement thermique, dégagement gazeux et incendie compris. AXORIA Engineering réalise cette évaluation et formalise les mesures de prévention directement intégrables à votre Document Unique.

Evaluer les risques de mon local de charge

Chimies de batteries lithium : avantages, risques et usages

Les risques d’une batterie dépendent fortement de sa chimie, de son format, de son état de charge (SOC) et de son environnement d’utilisation. Une batterie LFP, NMC, NCA ou LTO ne présente pas les mêmes performances, les mêmes scénarios de défaillance ni les mêmes contraintes de sécurisation.

Que vous gériez quelques vélos en charge ou un parc de conteneurs, la démarche d’analyse est la même. Seules les exigences applicables et l’échelle des moyens changent.

Vous ne savez pas quelle chimie équipe vos appareils?

C’est fréquent, cependant l’analyse de risque permet de le déterminer à partir des fiches techniques ou bien par identification sur site.

LFP

Atouts : coût, durée de vie, stabilité thermique.
Risques : dégazage inflammable, émissions possibles de HF/CO, propagation possible.
Gaz : Hydrogène (H₂), Monoxyde et dioxyde de carbone (CO et CO₂), Méthane (CH₄), éthylène (C₂H₄), vapeurs d’électrolyte, HF.
Usages : BESS, solaire, télécoms, bateaux, camping-cars, vélos.

NMC

Atouts : bon compromis autonomie, puissance et masse.
Risques : emballement plus énergétique, propagation, dépendance au SOC, au refroidissement et au BMS.
Gaz : CO, CO₂, H₂, hydrocarbures légers, vapeurs d’électrolyte, HF, aérosols possibles.
Usages : vélos, motos, outils, drones, véhicules longue autonomie.

NCA

Atouts : forte densité énergétique, hautes performances.
Risques : sensibilité thermique plus élevée, propagation rapide, fortes exigences de conception.
Gaz : CO, CO₂, H₂, hydrocarbures légers, HF, vapeurs d’électrolyte, aérosols possibles.
Usages : véhicules et machine premium, aéronautique électrique.

LTO

Atouts : charge rapide, durée de vie, tenue au froid, cycles, sécurité élevée.
Risques : faible densité énergétique, risques dépendants de la cathode associée.
Gaz : CO₂, CO, H₂, hydrocarbures légers, HF, vapeurs d’électrolyte selon la cathode associée.
Usages : Mobilité lourde, stockage stationnaire haute puissance.

Une chimie réputée plus stable ne signifie pas une absence de risque. En effet, même les batteries LFP peuvent dégazer, s’enflammer ou propager un emballement thermique dans certaines conditions d’abus.
Ici aussi l’analyse de risques intègre la batterie, mais aussi son usage réel et son environnement.

Risques et capacité de stockage batteries lithium :
de quelques Wh au BESS

La capacité d’un système batterie influence directement les scénarios de défaillance, les moyens de sécurisation et les exigences réglementaires

Fresque des capacités de batteries lithium, de la batterie d’outil électroportatif au vélo électrique, à l’armoire de recharge, au véhicule électrique et au système de stockage stationnaire BESS
Ordres de grandeur des capacités de batteries, de quelques Wh à plusieurs centaines de kWh selon les applications

Axoria Engineering adapte son analyse à l’échelle réelle du projet : cellule, pack, armoire, local de charge, entrepôt ou BESS.
Cette approche permet d’identifier les mesures adaptées : BMS, protection électrique, ventilation, détection gaz/incendie, procédures de charge, stockage des batteries endommagées, organisation des secours et exigences réglementaires

Sécuriser mon site de stockage

Conformité réglementaire et normative des batteries lithium

La conformité d’un projet dépend du type de batterie, de son usage, de sa capacité, de son état et de l’acteur concerné. Les exigences applicables se répartissent entre plusieurs corpus — réglementaires (ICPE, Code du travail, règlement européen, transport de marchandises dangereuses…) et normatifs (IEC, ISO, UL…) — et varient fortement d’une situation à l’autre.

C’est précisément là qu’intervient AXORIA Engineering : identifier, pour votre situation réelle, les exigences qui s’appliquent pour les traduire en mesures concrètes. Egalement pour les configurations atypiques qui n’entrent dans aucune case standard.

Concevoir et intégrer une batterie

Concevoir / intégrer la batterie

Machines, véhicules, équipements. BMS, sécurité fonctionnelle et conformité produit

Référentiels
Exploiter une batterie et la recharger sur site

Exploiter / Recharger sur site

Recharge de trottinettes, vélos, outillage, chariots. Analyse DUERP, ventilation, incendie

Référentiels
  • Code du travail
  • DUERP
  • ICPE 2925
Stocker des batteries

Stocker des batteries

Batteries neuves, usagées ou endommagées en entrepôt. Risques, ICPE et séparation adaptée

Référentiels
  • ICPE rubrique entrepôt 1510
  • Future ICPE 2926
  • rubriques déchets
Stockage de batterie haute puissance

BESS / Stockage stationnaire

Systèmes stationnaires, emballement, gaz, ventilation et détection précoce

Référentiels
  • IEC 62619
  • IEC 62933
  • UL 9540A
Transport de batterie

Transport et seconde vie

Réparation, maintenance, retrofit, fin de vie, traçabilité

Référentiels

A noter : Les références citées ne constituent pas une liste exhaustive. Leur applicabilité dépend en effet du produit, du pays de mise sur le marché, de l’usage réel, de la capacité, de l’état des batteries, des quantités présentes sur site. AXORIA Engineering réalise cependant une analyse au cas par cas pour identifier les exigences pertinentes et les mesures de maîtrise des risques associées.

Voir le tableau des principaux textes et normes applicables
Principaux textes et normes selon l'usage d'une batterie

Analyse de cas : du produit au site d’exploitation

Bien que les principaux mécanismes de défaillance des batteries lithium soient connus — emballement thermique, court-circuit, surcharge, surdécharge, abus mécanique ou abus thermique — leur criticité dépend fortement de la chimie, de l’architecture, de l’état de charge, du vieillissement, du niveau d’intégration et de l’environnement d’exploitation.

Le saviez vous ?
Il existe un fort parallèle entre la sécurisation des gaz à considérer en abus sévère d’une batterie et la sécurisation d’une installation hydrogène (cf ingénierie hydrogène). Ainsi les notions de Limites Inférieures d’Explosivité (LIE), d’ATEX en volume confiné et semi confiné, de vitesse laminaire de flamme, de surpression et d’explosion sont directement transposables entre les deux domaines d’expertise.

Axoria propose un accompagnement spécifique pour les systèmes batteries, de la cellule jusqu’au système complet.

Un peu de technique : les gaz lors de l’emballement thermique

La composition des gaz évolue au cours du scénario : des gaz précurseurs peuvent apparaître avant l’emballement thermique, puis la quantité et la dangerosité des rejets augmentent pendant l’emballement thermique et, le cas échéant, lors de la combustion. Plusieurs travaux menés par DNV et Sandia donnent des ordres de grandeur des quantités de gaz libérées. On identifie ici aussi une grande hétérogénéité en fonction des chimies de batteries avec pour un SOC de 80% :

  • NMC/NCA environ 400-500L/kWh stocké
  • LFP environ 100-200L/kWh stocké

Ces ordres de grandeurs, issus de la littérature, présentent une forte dispersion selon les essais et doivent être contextualisés au cas par cas, voire majorés pour les analyse de sécurité à partir de données d’essai du fabricant ou équivalent.

Tableau présentant la méthodologie d'analyse de risque d'une batterie jusqu'aux mesures concrètes et vérifiables

Les moyens de maîtrise sont par exemple:  l’organisation du site d’exploitation, les conditions de stockage, la ventilation, la détection, les distances, le refroidissement, les procédures de charge, la gestion des batteries défectueuses, les procédures d’exploitation et d’organisation des secours.

AXORIA s’appuie sur des méthodes reconnues telles que APR, HAZID, HAZOP, AMDEC/FMEA, FTA et sécurité fonctionnelle. Selon le contexte d’application, les référentiels mobilisables peuvent inclure ISO 26262 pour les véhicules routiers, ISO 12100&13849 pour les machines, IEC 61508 pour la sécurité fonctionnelle générique, ou encore la série IEC 62933 pour les systèmes de stockage d’énergie électrique.

Sécuriser l’intégration batterie sur mon produit