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Un texte d’Émilie Thibault
C’est en entendant deux professeurs discuter du problème d’emballement thermique – et de feu – des batteries lithium-ion que Marc-André Bérubé a vite compris quel allait être son sujet de thèse.
Après une carrière de 18 années dans les forces armées à neutraliser des explosifs, il voyait là l’opportunité d’une certaine continuité. Intrigué, il a donc approché les deux chercheurs pour travailler sur le sujet.
On retrouve des batteries lithium-ion un peu partout autour de nous : dans des voitures électriques, des avions, mais aussi dans toute sorte d’outils électroniques qu’on utilise au quotidien. L’un d’eux vous permet d’ailleurs probablement de lire ces lignes. Or, ces batteries ne sont pas sans risque.
Lorsqu’un feu de batterie se déclare, il n’y a pas que de la combustion qui est problématique : les réactions chimiques qui se déclenchent rapidement le sont aussi, en plus de nombreux phénomènes électriques.
Dans le cadre de ses études doctorales, Marc-André cherche à décortiquer les étapes des feux de batteries lithium-ions et comprendre leur impact sur les matériaux composites qui la protège. Pour ce faire, il conçoit un « calorimètre adiabatique », un outil qui caractérise la composition des gaz d’échappement et le taux de dégagement de chaleur, le tout avec une haute résolution temporelle. Après tout, un feu de batterie ne dure que quelques secondes!
Ses travaux permettront de modéliser d’une part la flamme avec précision. Ils serviront aussi à créer un brûleur qui simule la flamme typique d’un feu de batterie afin de tester son impact sur des matériaux composites, particulièrement des matériaux ignifuges. Ces derniers seront donc exposés aux conditions de chaleur et de gaz qui pourraient potentiellement se manifester en cas d’apparition d’un feu de batterie. À terme, cette avancée facilitera la certification de la prochaine génération de matériaux ignifuges, permettant ainsi un avancement sécuritaire de l’électrification des transports.