Smartphone : on sait pourquoi les batteries au lithium explosent !

Les batteries des smartphones ont été à plusieurs reprises au centre de l’actualité. Celles-ci ont tendance à exploser dans certaines conditions, sans que l’on sache encore comment totalement éliminer ce risque. Des chercheurs ont découvert, outre le lithium, matériau dangereux par définition, ce qui provoque ces explosions. Faisant planer l’espoir de batteries enfin sûres. 

On s’est presque autant habitué à faire entrer le smartphone dans notre quotidien que d’entendre parler d’explosions de batteries. La technologie qui permet à nos smartphones de fonctionner avec un minimum d’autonomie repose en effet sur l’utilisation du lithium, un métal qui réagit très violemment lorsqu’il est au contact de l’air. C’est pour cela qu’il est vivement déconseillé de percer une batterie au lithium. En l’absence de stress externe, le lithium est justement bien protégé par plusieurs couches de plastique.

Ce qui devrait en théorie éviter tout risque d’explosion. Pourtant, il arrive souvent que des batteries gonflent ou explosent. Des chercheurs savent depuis un certain temps que le responsable, ce sont les dentrites : des cristaux qui se forment parfois au bout d’un certain nombre de cycles de charge. Ces cristaux sont capables sous certaines conditions de percer les couches de plastique et provoquer des courts-circuits entre les différents éléments. Provoquant dans un premier temps des gonflements.

Lithium : on sait pourquoi les batteries des smartphones explosent mais pas encore comment l’éviter

Lorsque la pression à l’intérieur de la batterie est trop importante, ou que l’une d’entre-elles parvient à percer la couche protectrice externe de l’accumulateur, l’air peut entrer en contact avec le métal hautement réactif, ce qui provoque son embrasement violent pouvant résulter en une explosion – vous pouvez voir ce que ça donne lorsqu’on perce la batterie intentionnellement en d’article. Dans un papier scientifique intitulé la structure atomique de matériaux sensibles de la batterie et interface révélé par la cryo-microscopie électronique, des chercheurs expliquent comment ils ont observé des batteries à différents stades de la formation dentritique :

Grâce à la cryo-microscopie électronique, on peut observer un matériau fragile et chimiquement instable tout en préservant parfaitement son état – à quoi il ressemble dans une vraie batterie – et l’observer en très haute résolution. Ce qui englobe quantité de matériaux de batterie différents. Le métal lithium que nous avons étudié n’est ici qu’un exemple, par ailleurs très fascinant

En comprenant mieux comment ces dentrites se forment, les fabricants peuvent justement éviter leur formation. Et éviter des incidents catastrophiques comme les explosions de batterie du Galaxy Note 7.