Profil de risque des batteries Li-ion LFP

La technologie Li-ion connait actuellement un fort développement et est au centre de l’attention de la plupart des acteurs du secteur du stockage d’énergie par voie électrochimique.
Pour satisfaire les besoins spécifiques des applications variées en termes de coûts et de performances, et selon les savoir-faire des fabricants, plusieurs variantes de batteries Li-ion ont été développées et sont présentes sur le marché.
Ces variantes se distinguent par la composition de leur électrolyte, la chimie des électrodes (anode ou cathode), le type de séparateur utilisé ou encore le format des cellules produites (pouch, cylindrique, prismatique). Chacune de ces variations aura un impact plus ou moins important sur le comportement des cellules en situation abusive et donc in fine, sur la sécurité du système intégrant ces cellules.
Parmi les chimies de cathodes existantes, trois familles se distinguent et représentent une très grande partie du marché : le NMC (Nickel, Manganèse, Cobalt) et ses sous-variantes (selon les proportions des oxides métalliques lithiés concernés), le LFP (Lithium, Fer, Phosphate) et le NCA (Nickel, Cobalt, Aluminium). La chimie LFP a une densité énergétique moins élevée que le NMC et le NCA mais a un coût de production plus faible et, de nombreux fabricants mettent en avant des gains supposés en termes de sécurité.
Cette note s’intéresse ainsi aux cathodes LFP et aux conséquences de l’utilisation de cette chimie de cathode sur le profil de risque des cellules et systèmes de batteries Li-ion. Après avoir présenté des éléments d’accidentologie, la réactivité et les risques associés aux batteries Li-ion LFP seront détaillés et comparés aux autres chimies de cathodes. Enfin, les paramètres pouvant affecter la réaction de ces batteries seront présentés.