26 septembre 2016 Explosion de batteries : pourquoi les téléphones Samsung explosent-ils ?

Alors que Samsung est pris dans la tourmente à cause du risque d’explosion du téléphone Galaxy Note 7, voyons ce qui peut bien provoquer une telle réaction chimique au sein de la batterie des téléphones portables.

Les batteries lithium-ion sont aujourd’hui monnaie courante dans tous nos appareils portables téléphones, tablettes ou appareil photo, et même dans les voitures. Pourtant, jusqu’aux années 1990, elles ressemblaient à des petits réservoirs et elles fuyaient. Le chimiste français Jean-Marie Tarascon a tout changé avec son idée de maintenir l’électrolyte à l’intérieur d’un polymère (du plastique, donc) et d’y sceller les deux électrodes. Devenues fiables et façonnables sous des formes variées, elles ont conquis un marché immense. Depuis, la bataille fait rage entre les constructeurs pour en tirer toujours plus. Parfois au détriment de la sécurité.

L’emballement thermique

Si la batterie lithium-ion de nos smartphones présentent cette fâcheuse tendance à exploser, c’est le résultat d’un phénomène appelé « emballement thermique ». Lorsque la chaleur monte dans l’électrolyte de la batterie, il se produit des réactions chimiques non désirées qui accélèrent encore un peu plus l’augmentation de la température. Un cercle vicieux s’enclenche et les choses peuvent rapidement devenir incontrôlables.

Mais pourquoi la température devrait-elle monter ainsi ? Les raisons peuvent être diverses.

Un contact entre les électrodes

Tous les fabricants le savent : les électrodes d’une batterie ne doivent jamais être amenées à entrer en contact. Mais les batteries de nos smartphones sont de plus en plus fines et l’espace entre les électrodes de plus en plus réduit. Il suffit dès lors que le polymère contenant l’électrolyte soit vicié pour que les électrodes se touchent. Toute l’énergie de la batterie est alors transmise à l’électrolyte qui ne tarde pas à s’enflammer.

Charger trop et trop vite

Autre cause possible de l’explosion d’une batterie : la surcharge. Car une batterie qui se charge, c’est un peu comme une bouteille d’eau que l’on remplit. Une fois que la bouteille est pleine, si on continue à faire couler de l’eau, elle déborde !

Dans le cas d’une batterie, le lithium en excédant s’accumule pour former des structures appelées dendrites qui, à la longue, peuvent endommager le séparateur qui isole l’anode de la cathode et mener à un court-circuit.

Comme nous avons tous tendance à laisser notre téléphone en charge toute la nuit, les fabricants incluent un dispositif qui évite les surcharges. Mais lorsqu’il est défaillant, l’explosion menace. Et le même enchaînement peut se produire lorsque la charge se fait trop rapidement, avec un chargeur non adapté à la batterie, par exemple.

Kezako : comment fonctionne une pile ?  Que ce soit dans nos téléphones portables, lampes de poches, ou même dans nos voitures, les piles et batteries sont partout. Scellé et protégé, leur contenu est souvent mystérieux. Unisciel et l’Université de Lille 1 nous éclairent, avec le programme Kézako, sur le fonctionnement des piles dans cette courte et intéressante vidéo : http://www.dailymotion.com/video/x2hwxfq

Source : www.futura-sciences.com/magazines/high-tech/