Alors que les batteries lithium-ion alimentent notre quotidien — des smartphones aux voitures électriques, en passant par les avions et les systèmes de stockage d’énergie —, la question de leur sécurité devient cruciale. Face à la recrudescence des incidents thermiques, le Pr. Rachid Yazami, pionnier marocain de la technologie des batteries, signe une avancée majeure : un système capable de détecter un court-circuit interne avant même qu’il ne produise de chaleur. Une innovation saluée par l’Office américain des brevets (USPTO), qui lui a récemment accordé un nouveau brevet.
Professeur Yazami, vous venez d’obtenir un nouveau brevet aux États-Unis concernant la détection prématurée d’un court-circuit interne dans les batteries. Pouvez-vous nous expliquer en quoi consiste précisément cette invention et ce qui la rend unique ?
” Les batteries، malheureusement، ont parfois ce qu’on appelle un “emballement thermique”. Cela signifie qu’un incendie peut se déclencher, mettant en danger des vies, notamment dans les voitures électriques. La cause principale de cet emballement, c’est la création ou la présence d’un court-circuit interne, quand les électrodes positives et négatives entrent en contact alors qu’elles devraient être séparées par un isolant. Si ce contact se produit, un courant interne se crée, la batterie se met à chauffer localement. Une fois la température atteinte entre 140 et 150 °C, le séparateur commence à fondre, augmentant la surface de contact, ce qui fait grimper la température jusqu’à 200 °C. À ce stade, il est trop tard : fumées, flammes, voire explosion peuvent survenir.”
“Le défi, aujourd’hui, c’est de pouvoir détecter ce court-circuit interne avant qu’il ne déclenche un incendie. Il n’existe pas de méthode universelle pour cela, et c’est précisément ce sur quoi nous avons travaillé. Nous avons trouvé qu’on pouvait détecter l’apparition d’un court-circuit grâce à des mesures thermodynamiques et cinétiques, notamment en analysant l’entropie de la batterie. Ce paramètre permet de déterminer s’il y a un court-circuit, avant toute manifestation thermique visible.”
Cette détection précoce nous permet d’identifier, dans un pack de centaines ou de milliers de cellules, celle qui pose problème. Car une seule cellule peut entraîner un effet domino : l’emballement thermique se propage à l’ensemble du pack, la température peut alors dépasser les 800 °C, avec des conséquences spectaculaires et très dangereuses. Malheureusement, des centaines, voire des milliers de personnes ont été blessées ou ont perdu la vie à cause de cela.”
Vous mentionnez que cette innovation pourrait prévenir les risques d’emballement thermique. Ce problème est-il fréquent aujourd’hui, et que se passerait-il si rien n’est fait ?
” Les incidents thermiques augmentent chaque année, car le nombre de batteries en circulation augmente lui aussi de 20 % par an. Une batterie produite par un fabricant sérieux est en général très fiable, mais sur dix millions de cellules, l’une peut connaître un emballement thermique. Cela correspond à un taux de 0,1 ppm (partie par million). En 2024, entre 15 et 20 milliards de batteries ont été produites. Cela signifie potentiellement des centaines de milliers de batteries susceptibles de prendre feu. Et cela concerne tous les objets à batteries lithium-ion : voitures, smartphones, drones, etc.”
Dans quelle mesure cette technologie est-elle prête à être industrialisée ?
” Il faut d’abord que les industriels reconnaissent la gravité du problème. Le rappel des véhicules coûte des milliards de dollars par an à l’industrie automobile. Lorsqu’une voiture prend feu dans un garage, toutes les autres peuvent brûler aussi, et le bâtiment peut être gravement endommagé.”
“Notre technologie est une réponse à l’absence de solution universelle. Nous espérons que les fabricants de batteries et de véhicules électriques vont commencer à l’intégrer dans leurs systèmes. Cette technologie pourra être améliorée grâce à l’intelligence artificielle, au machine learning et à l’analyse de big data, pour renforcer la sécurité au fur et à mesure de l’utilisation des batteries.”
Avez-vous déjà entamé des discussions avec des industriels pour intégrer cette innovation ?
” Oui, bien sûr. Mais il faut comprendre que même avec une solution très prometteuse, tout le monde ne se précipite pas. Il existe un certain conservatisme : on pense que les solutions actuelles suffisent, comme le refroidissement des batteries, mais ce ne sont pas des solutions durables. Nous avons des contacts en Asie, en Europe et au Maroc. L’objectif est de protéger les vies humaines.”
Pensez-vous que cette innovation pourrait devenir un standard international ?
” On l’espère. Que ce soit les fabricants de batteries ou ceux de systèmes intégrant des batteries, tous pourraient adopter cette technologie. Mais cela prendra du temps. Si une entreprise est intéressée, nous pouvons co-développer des systèmes ensemble et les améliorer progressivement.”
Dernière question, professeur : quel message souhaitez-vous adresser aux jeunes chercheurs marocains ou africains ?
” Il faut travailler، croire en soi. Mais surtout, il faut donner aux jeunes la possibilité d’exercer leur talent. C’est le rôle des autorités, de l’industrie, de l’école et même de la famille. Sur dix idées innovantes, une seule peut marcher. Il faut apprendre de ses erreurs. C’est ce que je fais chaque jour dans mon laboratoire à Singapour. Nous sommes peu nombreux, mais nous avons une stratégie claire et nous travaillons avec les plus grands noms de l’industrie électronique et automobile. J’espère que mon parcours pourra inspirer les jeunes qui veulent avancer dans l’innovation.”
Propos recueillis par Rachid Mahmoudi.
