Faut-il craindre les batteries Lithium à bord ?
Les nouvelles générations de batteries
Les équipements sensibles à bord
On a tendance à ne parler que des batteries Lithium comme équipement susceptible de prendre feu ou d’exploser à bord des bateaux. L’une des raisons, les informations diffusées sur les incendies survenus sur des véhicules terrestres de la voiture à la trottinette. En réalité, les causes de ces incendies sont bien souvent dues, non pas à la batterie, mais à ses périphériques comme le chargeur ou le câblage. Sur un bateau, il en est de même. D’autres équipements sont également sensibles comme le gaz, le carburant, le chauffage, etc. Sur un équipement au gaz, présent sur la majorité des bateaux, lorsqu’il y a un accident, c’est rarement dû au stockage du gaz (bouteille) mais à sa distribution : tuyauterie non conforme ou périmée, voire à la cuisinière pas entretenue.
Pourquoi les batteries au Lithium sont plus sensibles que les autres technologies ?
Les batteries à électrolyte liquide (ouvertes ou fermées), les GEL, les AGM, lorsqu’elles sont en charge que ce soit à l’aide d’un chargeur, d’un alternateur, de panneaux solaires ou d’éoliennes, ne demandent qu’un courant relativement faible. Par exemple, les chargeurs nouvelles générations travaillent en trois phases (boost, absorption, floating). Pendant le boost le courant fournit est maximal, la tension croît vers son maximum, l’absorption maintient la tension maximum et le courant décroît, lors du floating la tension est maintenue constante et le courant minimum, en fonction de la demande. Un cycle de charge complet demande 12 heures. Si on observe la charge lorsque le moteur tourne et que l’alternateur est en service, on constate que le courant est maximum pendant un temps court pour se stabiliser rapidement à quelques ampères. Il est évident que si l’on consomme pendant la charge (chargeur ou alternateur) ces derniers fournissent, en fonction de leur puissance, le courant demandé. Les batteries au Lithium ont un comportement différent ce qui en fait les avantages, mais qui demande certaines précautions. Les batteries standard (électrolyte liquide, GEL, AGM) doivent être rechargées avec un courant moyen qui n’excède pas 10% à 15% de leur capacité et elles ne doivent pas être déchargées à plus de 30% sans risque de la détériorer. Par exemple, sur une batterie de 100 Ah, on ne dispose que de 70 ampères (70%) et le courant de charge moyen est de 10 à 15 ampères (10% à 15%). Une batterie au Lithium peut être déchargée à 100% et être rechargée avec un courant égal à sa capacité. Si on reprend notre batterie de 100 Ah, avec du Lithium, on dispose de 100 ampères et on peut la recharger en une heure. Deux avantages : capacité importante et temps de recharge réduit mais qui nécessite quelques modifications sur le circuit de charge de bord.
Les équipements d’origine sont rarement adaptés au Lithium
Nous avons vu qu’avec une batterie standard, le courant de charge, quel que soit le moyen (chargeur, alternateur, solaire éolienne) est maximum pendant un temps relativement court. Les chargeurs nouvelles générations sont conçus pour fournir une courbe de charge conforme à ces spécificités, courbe qui peut être réglée en fonction de la technologie. Les autres moyens (alternateur, solaire, éolienne) sont équipés d’un régulateur qui ajuste la charge pour éviter toute surcharge. Les batteries au Lithium, à l’inverse des autres technologies, demandent un courant maximum, par exemple sur une batterie de 100 Ah un de 100 ampères. Ce n’est pas un problème sur les chargeurs nouvelles génération (charge UI) une sortie est prévue. Il n’en est pas de même pour les autres moyens de recharge et pour le câblage, comme nous allons le voir. Un alternateur est conçu pour fournir un courant donné. Sur les moteurs de bateaux, suivant la puissance, en standard, ils sont équipés d’alternateur de 50 à 100 ampères. Ils peuvent fournir ce courant pendant un temps relativement court par exemple au démarrage ou lorsque l’on utilise le guindeau. Si on connecte une batterie Lithium déchargée de 100 Ah, elle va demander 100 ampères à l’alternateur pendant une heure. Il va chauffer et peut prendre feu. De même, d’origine, les câbles entre l’alternateur, le chargeur ou les autres équipements de recharge ne sont pas dimensionnés pour laisser passer un courant important pendant un temps long. Ils chauffent et peuvent aussi prendre feu.
Ce qu’il faut modifier
Tout d’abord, il faut vérifier le câblage entre les moyens de recharge et les batteries. En standard, ils sont sous dimensionnés, il faut les changer. Pour éviter une détérioration de l’alternateur, les équipementiers ont imaginé des relais de couplage batteries (RCB). Leurs fonctions sont de limiter le courant vers la batterie Lithium pour prévenir la surcharge et de protéger la batterie de démarrage moteur généralement au plomb. Ce RCB doit posséder une molette de réglage (version ajustable recommandée) qui permet d’ajuster le courant. Par exemple pour un alternateur de 100 ampères, limiter le courant à 60 ampères pour la batterie au Lithium.
En résumé, si vous optez pour le Lithium :
- Ne jamais mettre en parallèle ou série des batteries Lithium avec des batteries au plomb quelle que soit la technologie.
- Vérifier le câblage entre les producteurs de courant (alternateur, chargeur, etc.) vers les batteries Lithium. Il doit être dimensionné en fonction du courant.
- Utiliser un RCB pour limiter le courant et éviter la détérioration de l’alternateur.
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