FIREBAT : Développement d’une plateforme d’Essais abusifs sur Batteries en vue d’améliorer leur réaction au feu.

Jeudi 25 Janvier 2024

Le projet FIREBAT relatif au développement d’une d’Essais Batteries permettant de réaliser des essais abusifs de batteries et supercondensateurs  en vue d’améliorer leur réaction au feu est cofinancé par l’Union européenne avec le Fonds européen de développement régional REACT – UE à hauteur de 846 151 €.

Le CREPIM est un laboratoire européen de développement et de validation des matériaux pour les secteurs concernés par la sécurité incendie. Situé au cœur de l’Europe, le CREPIM développe, teste et certifie des formulations résistantes au feu pour les entreprises travaillant dans les secteurs des transports de masse (ferroviaire, aviation, naval, bus) et individuels (automobiles).Cette activité est réalisée dans un cadre respectueux de l’environnement qui prend en compte la fin de vie des produits.

Nos expertises :

• Sécurité incendie en termes de réaction et de résistance au feu,
• Chimie de l’ignifugation,
• Expertises normatives avec plus de 80 tests sous accréditation COFRAC,
• Expertises réglementaires au niveau national, européen et international.

Nos domaines d’application :

• Transports de masse (ferroviaire, aviation et naval),
• Transport individuel : voiture et cycles
• Bâtiment,
• Matériel électrique et électrotechnique.

Notre Offre de services suivant 3 axes complémentaires :

• PÔLE ESSAIS

Réalisation de tests feu, caractérisation et qualification des performances feu-fumées des systèmes. Réalisation d’essais sous accréditation, associés aux reconnaissances des donneurs d’ordre et agréments nationaux et internationaux.

• PÔLE DÉVELOPPEMENT

Développement à façon de formulations ignifugées avec des propriétés optimales de réaction et de résistance au feu, maîtrise de l’opacité et de la toxicité des fumées.

• PÔLE FORMATION

Formations générales sur la sécurité incendie des matériaux : chimie de l’ignifugation, approches normatives d’essais, approches réglementaires, lois de contrôle relatives au triptyque (matériau-matériel-réaction au feu). Organisme de formation reconnu et référencé Datadock.

Le CREPIM est membre de l’ARIA, travaille avec les majeurs de l’automobile tels Valéo sur la conception des racks et a un partenariat fort avec le CRITTM2A, laboratoire référent de la mobilité individuelle.

La crise liée au COVID a stoppé net notre croissance, avec une annulation des projets, particulièrement dans le secteur automobile. Nous avons réalisé un mois de chômage partiel du 13 mars au 22 avril et le CREPIM n’a pas activé d’autres mesures d’aide (PGE etc..), ceci lié à la gestion « en bon père de famille »  de notre laboratoire.

Le projet FIREBAT détaillé dans cette fiche nous a permis de rebondir.

L’objectif de ce projet était de développer une Plate-forme d’Essais Batteries permettant de réaliser des essais abusifs de batterie et supercondensateurs (mécaniques, électriques, thermiques…) :

Ceci pour permettre au CREPIM de se différencier sur ce nouveau secteur d’activité en proposant deux niveaux de prestation

• Développement et aide à la conception des cellules, modules et packs avec une réaction au feu mitigée, avec la récupération et l’analyse des données de fonctionnement de la batterie, dans les conditions réelles de l’incendie (Vitesse et température de dégazage / Débit calorifique en fonction de l’état de charge / Propagation des flux thermiques et électrique au sein du pack),
• Validation des performances avec émission de rapport d’essai opposables aux marchés (Accréditation COFRAC des essais, puis reconnaissance par le Centre Nationale de Réception des Véhicules).

Le projet a été organisé sur 24 mois du 1/05/21 au 1/06/23 suivant 3 phases successives, avec des recoupements :

Lot 1 : Développement des méthodes et construction de l'offre client

• Mois prévisionnel de démarrage de l’étape (en lien avec le T0 du projet)
• T0 à T0+24 mois - Durée de l’étape 24 mois

Résultats obtenus

• Conception et construction du bâtiment nécessaire à la réalisation des essais,
• Etudes techniques des différentes méthodes d’essais abusifs à mettre en œuvre,
• Quinze méthodes d’essais ont été sélectionnées basées sur des stress thermiques – feux externes et internes – et sur des stress mécaniques.

Livrables

• Dossier d’industrialisation, avec CDC à destination des fournisseurs d’équipements,
• Dossier de réception physique du bâtiment, avec traitement des réserves éventuelles,

Lot 2 : Validation des méthodes

• Mois prévisionnel de démarrage de l’étape: T0 + 13 - Durée de l’étape ;: 12 mois

Résultats obtenus

• Déploiement, mise en service et validation de la capabilité des méthodes d’essais,
• Conception, réception des outils,
• Mise en service,
• Etude de capabilité et de robustesse (répétabilité, reproductibilité et calcul de l ‘incertitude),
• Analyse de risque sur les paramètres critiques de pilotage,
• Raccordement au SI des mesurandes critiques,
• Rédaction des modes opératoires et procédures,
• Habilitations initiales des personnels à la pratique de essais
• Réception des méthodes et introduction de ces dernières dans notre porté d’essais.

Livrables :

• Dossiers de confirmation d’utilisation des méthodes validé par notre Responsable Technique

Lot 3 : Développement des projets clients

• Démarrage de l’étape : T0+13 - Durée de l’étape 11 mois

Résultats obtenus

Dans le cadre d’un montage de projet de partenariat avec le CRITT M2A (Projet signé en octobre 23) et d’autres partenaires universitaires : Unité des Matériaux et Transformations (UMET) -Procédés de Recyclage et de Fonctionnalisation (PReF) – situé à Villeneuve d’Ascq.

• Co construction avec notre partenaire de l’offre,
• Mise en place des processus supplémentaires d’instrumentation,
• Validation de la réponse du système et de sa robustesse,
• Déploiement des moyens d’analyse et de modélisation.

Livrables

• Rapports d’analyses et d’’essais dans le cadre de l’accompagnent du CRITTM2A et de l’UMET pour le développement et la validation des cellules, modules et packs.

Le projet s’est déroulé sans écueil particulier, le lot 1 exécuté très correctement a permis une réalisation précise des lots 2 et 3.

Ce projet a été un succès pour le CREPIM car il a permis à la société d’accélérer l’acquisition des savoir autour de la réaction au feu des batterie Li-ions. Avec notamment :

• La capacité à instrumenter le système pour enregistrer des données, permettant de comprendre ex-post la mécanique de propagation de l’incendie, en vue de poser des mesures de mitigation.
• La capacité à laisser bruler la batterie, pour enregistrer le maximum de datas, et à stopper la réaction en noyant cette dernière dans une piscine,
• La contribution à une offre globale et mutualisée avec celle du CRITTM2A,
• La création d’une nouvelle dynamique de recherche avec l’UMET,
• Enfin avoir permis au CREPIM de pivoter vers cette activité et d’avoir les outils pour accompagner la filière dédiée à l’E-Mobilité.
• A noter enfin que cette dynamique enclenchée se poursuit à travers le développement de nouvelles thématiques lié au recyclage des batteries (projet RECYBAT - FTJ).