Ministère du Travail des États-Unis

Introduction

Les petits appareils électroniques portables utilisés sur les lieux de travail (par exemple, les caméras corporelles) reposent sur une source d’énergie qui stocke une grande quantité d’énergie dans un petit espace (c’est-à-dire une densité d’énergie élevée). Les piles au lithium fournissent une énergie soutenue et ont souvent la capacité de se recharger. Lorsqu’elles sont conçues, fabriquées et utilisées correctement, les piles au lithium constituent une source d’énergie sûre et à haute densité d’énergie pour les appareils sur le lieu de travail.

Bien que les piles au lithium soient normalement sûres, elles peuvent causer des blessures si elles présentent des défauts de conception, sont fabriquées à partir de matériaux de faible qualité, sont assemblées de manière incorrecte, sont utilisées ou rechargées de manière inappropriée, ou sont endommagées. En février 2018, le rapport de situation sur le projet de batteries à haute densité énergétique de la Commission américaine de sécurité des produits de consommation a fait état de plus de 25 000 incidents de surchauffe ou d’incendie impliquant plus de 400 types de produits de consommation alimentés par des batteries au lithium, survenus sur une période de cinq ans.

De nombreux produits de consommation ont des applications pratiques dans les petites et grandes entreprises. S’assurer que ces produits fonctionneront en toute sécurité sur les lieux de travail commence par l’utilisation de batteries, de chargeurs et d’équipements associés qui sont testés conformément à une norme d’essai appropriée (par exemple, UL 2054) et, le cas échéant, certifiés par un laboratoire d’essai reconnu au niveau national (NRTL) i. Les instructions du fabricant fournissent des procédures d’utilisation, de charge et d’entretien spécifiques à chaque appareil et nécessaires pour éviter d’endommager les batteries au lithium (Voir Image 1). Par exemple, certaines piles se surchargent si on utilise un chargeur qui ne s’éteint pas lorsque la pile est complètement chargée.

Les travailleurs qui portent ou manipulent fréquemment des appareils ou des piles fonctionnant au lithium sont particulièrement exposés au risque si une pile au lithium prend feu ou explose puisque l’appareil ou la pile est proche du corps. Par exemple, les petites caméras portées par les travailleurs (par exemple, le personnel de police et de sécurité), comme le montre l’image 2, peuvent causer des brûlures ou d’autres blessures graves si la pile au lithium prend feu ou explose lorsqu’elle est portée. Pour prévenir les blessures, il est important que les employeurs et les travailleurs comprennent la fonction de base d’un appareil au lithium, ses dangers et son utilisation en toute sécurité.

Comment fonctionnent les piles au lithium

Le terme  » pile au lithium  » désigne une ou plusieurs cellules de lithium connectées électriquement. Comme toutes les batteries, les éléments de la batterie au lithium contiennent une électrode positive, une électrode négative, un séparateur et une solution électrolytique. Les atomes ou molécules ayant une charge électrique nette (c’est-à-dire les ions) sont transférés d’une électrode positive à une électrode négative par l’intermédiaire d’une solution électrolytique. Les piles au lithium stockent et libèrent de l’énergie en convertissant l’énergie potentielle chimique en énergie électrique grâce aux ions de lithium ou au lithium métallique. Les solutions électrolytiques permettent aux ions de circuler librement entre les électrodes.

Les batteries lithium-ion utilisent le lithium sous forme ionique au lieu du lithium sous forme métallique solide (Voir Image 3). Elles sont également généralement rechargeables, souvent sans qu’il soit nécessaire de les retirer de l’appareil. Les batteries lithium-ion alimentent des appareils tels que les téléphones mobiles, les ordinateurs portables, les tablettes, les appareils photo et les outils électriques.

Les piles lithium-métal sont généralement non rechargeables et possèdent des électrodes lithium-métal. Les piles au lithium-métal sont généralement utilisées pour alimenter des appareils tels que les montres, les calculatrices, les enregistreurs de données de température, les porte-clés de voiture, les lampes de poche et les défibrillateurs.

Dangers

Les piles au lithium sont généralement sûres et peu susceptibles de tomber en panne, mais seulement tant qu’il n’y a pas de défauts et que les piles ne sont pas endommagées. Lorsque les piles au lithium ne fonctionnent pas en toute sécurité ou sont endommagées, elles peuvent présenter un risque d’incendie et/ou d’explosion. Les dommages résultant d’une utilisation, d’un stockage ou d’une charge incorrects peuvent également entraîner une défaillance des piles au lithium. Épreuve des batteries, des chargeurs et des équipements associés conformément à une norme d’épreuve appropriée (par exemple, UL 2054). La certification NRTL (le cas échéant), et les rappels de produits, permettent d’identifier les défauts de conception, de fabrication et de qualité des matériaux.

Les dommages aux batteries au lithium peuvent survenir immédiatement ou sur une période de temps, à la suite d’un impact physique, d’une exposition à certaines températures et/ou d’une charge inappropriée.

• Les impacts physiques qui peuvent endommager les batteries au lithium comprennent les chutes, l’écrasement et la perforation.
• Les dommages à tous les types de batteries au lithium peuvent se produire lorsque les températures sont trop élevées (par exemple, au-dessus de 130 °F). Les sources de chaleur externes (par exemple, les flammes nues, les appareils de chauffage, etc.) peuvent également accélérer la défaillance des cellules présentant des défauts ou des dommages dus à d’autres causes.
• Des dommages aux batteries au lithium-ion peuvent se produire lorsque les batteries elles-mêmes ou l’environnement autour des batteries sont en dessous du point de congélation (32°F) pendant la charge. La charge à des températures inférieures à zéro peut entraîner une accumulation permanente de lithium métallique (c’est-à-dire un placage) sur l’anode, ce qui augmente le risque de défaillance.
• La charge d’un appareil ou d’une batterie sans suivre les instructions du fabricant peut endommager les batteries rechargeables au lithium-ion. Par exemple, certains chargeurs autorisés par le fabricant activent et désactivent l’alimentation de la batterie avant qu’elle ne soit complètement chargée pour éviter toute surcharge. Étant donné que les chargeurs ultra-rapides peuvent ne pas effectuer de cycle d’alimentation, ne les utilisez pas, sauf si les instructions du fabricant les incluent comme option.

La chaleur libérée lors de la défaillance d’une cellule peut endommager les cellules voisines, libérant davantage de chaleur dans une réaction en chaîne connue sous le nom d’emballement thermique. La densité énergétique élevée des piles au lithium les rend plus sensibles à ces réactions. Selon la chimie de la batterie, sa taille, sa conception, les types de composants et la quantité d’énergie stockée dans la cellule au lithium, les défaillances des cellules au lithium peuvent entraîner des réactions chimiques et/ou de combustion, qui peuvent également entraîner des dégagements de chaleur et/ou une surpression.

• Dans les réactions chimiques, les sous-produits de la solution d’électrolyte et des électrodes peuvent augmenter la pression dans la cellule au point que les parois de la cellule se dilatent et que des sous-produits s’échappent. Les sous-produits chimiques comprennent généralement le monoxyde de carbone, le dioxyde de carbone, l’hydrogène et les hydrocarbures. Dans de nombreux cas, les sous-produits sont également combustibles et pourraient s’enflammer.
• Dans les réactions de combustion, un emballement thermique libère des sous-produits qui peuvent s’enflammer et provoquer de la fumée, de la chaleur, un incendie et/ou une explosion. Les sous-produits d’une réaction de combustion d’une pile au lithium sont généralement du dioxyde de carbone et de la vapeur d’eau. Dans certaines piles au lithium, la combustion peut séparer le fluor des sels de lithium de la pile. S’il est mélangé à des vapeurs d’eau, le fluor peut produire de l’acide fluorhydrique, qui est particulièrement dangereux car les travailleurs peuvent ne ressentir ses effets que plusieurs heures après une exposition cutanée.

Prévention

Les blessures sur le lieu de travail causées par des défauts ou des dommages aux batteries au lithium sont évitables et les directives suivantes aideront à intégrer la sécurité des batteries au lithium dans le programme de sécurité et de santé d’un employeur :

• S’assurer que les batteries au lithium, les chargeurs et les équipements associés sont testés conformément à une norme d’essai appropriée (par ex, UL 2054) et, le cas échéant, et certifiés par un laboratoire d’essai reconnu à l’échelle nationale (NRTL), et sont classés pour les utilisations prévues.
• Suivre les instructions du fabricant pour le stockage, l’utilisation, la charge et l’entretien.
• Lorsque vous remplacez les piles et les chargeurs d’un appareil électronique, assurez-vous qu’ils sont spécifiquement conçus et approuvés pour être utilisés avec l’appareil et qu’ils sont achetés auprès du fabricant de l’appareil ou d’un revendeur agréé par le fabricant.
• Retirez les appareils et les piles au lithium du chargeur une fois qu’ils sont complètement chargés.
• Rangez les piles et les appareils au lithium dans des endroits secs et frais.
• Évitez d’endommager les piles et les appareils au lithium. Inspectez-les pour détecter tout signe de dommage, comme un renflement/fissure, un sifflement, une fuite, une augmentation de la température et une fumée avant de les utiliser, surtout s’ils sont portables. Retirez immédiatement un appareil ou une batterie du service et placez-le dans une zone éloignée des matériaux inflammables si l’un de ces signes est présent.
• Si les batteries sont endommagées, retirez-les du service, placez-les dans un récipient résistant au feu (par exemple, un baril métallique) avec du sable ou un autre agent extincteur et mettez-les au rebut conformément aux réglementations locales, nationales et fédérales. Contactez un centre local de recyclage de batteries pour obtenir des instructions d’élimination.
• Suivez les conseils du fabricant sur la façon d’éteindre les petits incendies de batteries, ce qui pourrait inclure l’utilisation d’extincteurs chimiques secs ABC, d’extincteurs de classe D (pour le lithium-métal), de saleté ou de sable.

Formation

Assurez-vous que les travailleurs qui utilisent ou manipulent des dispositifs, des piles ou des batteries au lithium sur le lieu de travail reçoivent une formation associée à ces produits, y compris une formation sur la façon de :

• Vérifier la certification NRTL des batteries, des chargeurs et des équipements associés, le cas échéant.
• Identifier les dispositifs et les batteries au lithium défectueux, endommagés ou défaillants.
• Retirez les appareils ou les batteries défectueux du lieu de travail.
• Retirez rapidement un appareil au lithium des vêtements s’ils sont chauds au toucher ou si l’appareil fuit, dégage du gaz, siffle, se gonfle/se fissure ou est en feu.

S’assurer qu’un plan d’action d’urgence (PAE) pour un lieu de travail avec des appareils ou des batteries au lithium comprend des procédures d’intervention en cas d’incident lié au lithium basées sur les instructions du fabricant pour répondre aux défaillances des batteries, y compris les incendies et/ou les explosions.

S’assurer que des informations appropriées sur les dangers des appareils et des batteries au lithium sont communiquées aux travailleurs exposés (par ex, pendant la réparation des appareils au lithium ou pendant les activités de recyclage) et que les travailleurs reçoivent une formation sur les dangers physiques et sanitaires associés aux piles ou batteries au lithium-ion et/ou au lithium-métal.

Ressources

Page de sujets sur la sécurité et la santé en matière d’incendie de l’OSHA
Page de sujets sur la sécurité et la santé en matière de communication des risques de l’OSHA
Outil électronique de plans et de procédures d’évacuation de l’OSHA
Pratiques recommandées de l’OSHA pour les programmes de sécurité et de santé
Programme de laboratoire d’essais reconnu au niveau national de l’OSHA
Page de sujets sur les batteries de la Commission de sécurité des produits de consommation
Rapport d’étape sur le projet de batteries à haute densité énergétique, 12 février 2018
Département de l’énergie,  » Comment fonctionne une batterie lithium-ion ? »
NFPA Évaluation des dangers et de l’utilisation des batteries au lithium-ion
NFPA Fiche de conseils de sécurité : Batteries au lithium-ion
Pipeline and Hazardous Materials Safety Administration – Safe Travel, Batteries
2019 Lithium Battery Guidance Document – IATA

Informations supplémentaires

L’OSHA fournit une assistance à la conformité par le biais de divers programmes. Le programme de consultation sur site de l’OSHA offre des services gratuits et confidentiels de sécurité et de santé au travail aux petites et moyennes entreprises. Les services de consultation sur site sont distincts des efforts d’application de l’OSHA et n’entraînent pas de pénalités ou de citations. Toutefois, les employeurs doivent accepter de corriger tout danger grave et imminent identifié dans les meilleurs délais. Pour localiser le programme de consultation sur site de l’OSHA le plus proche de chez vous, appelez le 1-800-321-OSHA (6742) ou visitez le site www.osha.gov/consultation.

Droits des travailleurs

Les travailleurs ont le droit :

• De bénéficier de conditions de travail qui ne présentent pas de risque de préjudice grave.
• Recevoir des informations et une formation (dans une langue et un vocabulaire que le travailleur comprend) sur les dangers sur le lieu de travail, les méthodes pour les prévenir et les normes de l’OSHA qui s’appliquent à leur lieu de travail.
• Revoir les registres des blessures et des maladies liées au travail.
• Déposer une plainte demandant à l’OSHA d’inspecter leur lieu de travail s’ils pensent qu’il existe un danger grave ou que leur employeur ne respecte pas les règles de l’OSHA. L’OSHA gardera toutes les identités confidentielles dans la mesure permise par la loi.
• Exercer leurs droits en vertu de la loi sur la sécurité et la santé au travail (OSH Act) sans représailles, notamment en signalant une blessure ou en soulevant des problèmes de santé et de sécurité auprès de leur employeur ou de l’OSHA. Pour préserver une plainte pour représailles illégales en vertu de la loi OSH, un travailleur doit déposer une plainte auprès de l’OSHA au plus tard 30 jours après la survenue de l’action défavorable présumée.
• Exercer ses droits en vertu de la loi sur l’amélioration de la sécurité des produits de consommation (CPSIA) sans représailles, notamment en signalant un produit potentiellement dangereux ou défectueux à son employeur, au gouvernement fédéral (tel que la Commission de sécurité des produits de consommation (CPSC)) ou à un procureur général d’État. Pour préserver une plainte pour représailles illégales en vertu de la CPSIA, un travailleur doit déposer une plainte de dénonciation auprès de l’OSHA au plus tard 180 jours après qu’une violation présumée de la disposition de dénonciation de la CPSIA se soit produite.

Pour plus d’informations, consultez la page des travailleurs de l’OSHA.

Contactez l’OSHA

En vertu de la loi OSH, les employeurs sont responsables de fournir des lieux de travail sûrs et sains à leurs employés. Le rôle de l’OSHA est d’aider à garantir ces conditions aux travailleurs et travailleuses américains en fixant et en appliquant des normes, et en fournissant une formation, une éducation et une assistance. Pour plus d’informations, visitez le site www.osha.gov/ ou appelez l’OSHA au 1-800-321- OSHA (6742), TTY 1-877-889-5627.

i De nombreuses normes de sécurité de l’OSHA pour la construction et l’industrie générale (par exemple, la norme électrique de l’OSHA pour l’industrie générale, 29 CFR Part 1910 Subpart S) exigent que les équipements et les produits soient testés et certifiés pour aider à garantir leur utilisation sûre sur le lieu de travail. Pour mettre en œuvre ces exigences, l’OSHA a créé le programme Nationally Recognized Testing Laboratory (NRTL) et l’Agence demande généralement à des organisations indépendantes reconnues par l’OSHA (c’est-à-dire les NRTL) d’effectuer ces tests et cette certification. Pour plus d’informations sur le programme NRTL et les exigences de l’OSHA en matière de tests et de certification NRTL, veuillez consulter https://www.osha.gov/dts/otpca/nrtl/index.html.

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