21/11/2008

Accumulateurs et chargeurs (1)

Bonjour,

On se perd un petit peu aujourd'hui parmi les différents modèles de piles rechargeables et de chargeurs disponibles sur le marché.

De plus, on est parfois déçu du comportement de certains accumulateurs.   Bien souvent, de petits trucs simples permettent d'améliorer les performances et la durée de vie de piles rechargeables.

Je vais essayer aujourd'hui de débroussailler un petit peu le terrain.   Je vais essayer de rester simple dans les explications, mais si vous voulez en savoir plus, je fournis de nombreux liens pour vous aider à vous y retrouver.

Tout d'abord, les types de piles rechargeables.   Il existe une myriade de technologies différentes, mais je ne parlerai que des 3 types les plus connus et accessibles au grand public.

1°) Nickel-Cadmium (Ni-Cd)

C'est la technologie qui a percé et véritablement lancé le marché des piles rechargeables. 

Aujourd'hui, elles sont progressivement interdites à cause de l'extrême toxicité du cadmium qu'elles contiennent.   Notons tout de suite qu'il est impératif de porter à la collecte sélective les piles Ni-Cd en fin de vie, ainsi que tous les appareils qui en contiennent.

Elles souffrent essentiellement d'un défaut majeur: l'effet mémoire, et d'un talon d'Achille: la décharge profonde. (Non, il ne s'agit pas du titre d'un film coquin... ;-) )

En effet, si elles sont mal utilisées, elles donnent l'impression que leur capacité diminue rapidement.   Un exemple: vous disposez d'un téléphone sans fil dans votre maison, dont le combiné se recharge automatiquement lorsque vous le redéposez sur sa base.   Il sera alors systématiquement remis en charge alors que son accu n'est pas pleinement déchargé.   A la longue, l'effet mémoire apparaît.  Vous avez l'impression que l'accu ne fonctionne plus et que il ne contient plus assez d'énergie.

Pour éviter cela, il faut toujours décharger un accu Ni-Cd avant de le recharger.  Les chargeurs modernes intègrent une fonction de décharge.  Mais sur les modèles trop simples ou trop bon marché, cette fonction n'est pas contrôlée et peut amener à la destruction de l'accu à cause d'une décharge trop profonde.   J'en reparlerai dans la deuxième partie du post, lorsque je parlerai des chargeurs.

Dans l'état actuel des choses, il vaut de toute façon mieux éviter d'acheter encore des accus Ni-Cd.   Pour les appareils qui en contiennent (comme les téléphones sans fil ou l'outillage électrique portatif), donnez la préférence à l'achat aux modèles qui utilisent une autre technologie pour leurs accus.  Par la même occasion, vous acheterez un appareil de meilleure qualité qui rattrapera très vite sur sa durée de vie le léger surcoût à l'achat.

2°) Nickel-Métal-Hydrure (Ni-MH)

Successeur des précédentes, elles sont nettement moins toxiques pour l'environnement, bien que contenant toujours des substances irritantes qui imposent également un recyclage ou une élimination correcte en fin de vie.

A taille égale, elles peuvent contenir plus d'énergie et délivrer des puissances plus élevées que les Ni-Cd.   Elles supportent aussi des courants de charge plus élevés, donc des charges plus rapides.  Pour ces raisons, elles sont actuellement la technologie de référence utilisée dans les véhicules hybrides.

Elles s'affranchissent de l'effet mémoire, mais restent toujours sensibles à la décharge profonde.  Par contre, elles introduisent une nouvelle fragilité: celle liée à une surcharge.

Une fois chargé, l'accu Ni-MH ne peut plus être laissé en charge, ou alors seulement avec un courant très faible, appelé courant de maintient.   Ce qui signifie que le chargeur va devoir détecter le moment ou un accu Ni-MH est chargé, et stopper la charge à ce moment-là.

On ne peut donc pas charger une pile Ni-MH avec n'importe quel chargeur.

Pour les modèles courants de pile, la Ni-MH représente à l'heure actuelle le meilleur choix.

Mais attention: elles ne se valent pas toutes.  Evitez les piles bon marché: il faut malheureusement constater que la qualité d'une telle pile est quasimment toujours directement fonction de son prix

Lors des premières utilisations, ne vous étonnez pas si le rendement de ces piles vous parait faible.  C'est normal.   Elles ont besoin d'une sorte de période de rodage avant de pouvoir pleinement délivrer le meilleur d'elles-mêmes.  4 à 5 cycles de charge/décharge s'avèrent souvent nécessaires.

A l'achat, préférez donc les types Ni-MH, très clairement.

 

3°) Lithium-Ion (Li-Ion)

On trouve beaucoup ce genre d'accumulateurs dans l'électronique portable (téléphones mobiles, PC portables, visseuses électriques haut de gamme, caméscopes,...).

Elles se déclinent en plusieurs technologies, mais ne sont pas disponibles dans des formats "classiques".  Néanmoins, j'en parle, car nous en utilisons beaucoup autour de nous, sans même le savoir.

Beaucoup de qualités pour ces piles, et surtout, elles peuvent se décliner dans une grande quantité de variantes (Lithium polymère, lithium air, ...) dont de nombreuses restent à découvrir et qui sont très prometteuses.

Deux gros défauts cependant: Elles sont parfois instables et peuvent s'enflammer ou exploser si elles sont mal utilisées, et elles vieillissent assez vite, même sans être utilisées.   Ce dernier point les différentie de façon importante des accus plus classiques au Ni-Cd ou Ni-MH.   Pour celles-là, leur durée de vie est essentiellement fonction du nombre de cycles de charge/décharge.   Pour les lithium, en revanche, elles vieillissent en permanence et au bout de 2 ou 3 ans, sont bonnes pour le recyclage.

Donc, pour l'outillage portatif par exemple, si vous utilisez votre visseuse électrique trois fois par an, préférez un modèle avec Ni-MH.   Si vous êtes utilisateur professionnel, là, vous pouvez sans craintes prendre un modèle avec Li-Ion.

 

Dans un prochain post, je parlerai des chargeurs et donnerai quelques conseils d'utilisation qui vous permettront de prolonger grandement la durée de vie de vos piles rechargeables, ainsi qu'une série de liens vers des pages d'information plus complètes et plus techniques pour ceux qui veulent en savoir plus.

Pour en savoir plus:

A vendredi prochain, et bon week-end.

 

 

09:00 Écrit par David dans Nature | Lien permanent | Commentaires (9) |  Facebook |

Commentaires

lampe torche 'sans piles' j'ai une petite question liée au sujet des 'piles', les lampes de poche à dynamo sont présentées comme sans pile, mais je suppose qu'en fait il y a quand même un accu à l'intérieur. mais de quel type ? soumis au même problèmes : effet mémoire, durée de vie,... les constructeurs se gardent bien d'y référer sur l'emballage

Écrit par : wallid | 21/11/2008

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Lampe dynamo Celles que j'ai annoncent un accu Ni-MH. Je suppose qu'on risque aussi de trouver dans certains modèles de Ni-Cd.

Quoi au'il en soit, les recommandations pour la charge de l'une et l'autre sont les mêmes. J'y reviendrai plus en détail plus tard....

Écrit par : David | 21/11/2008

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Salut !
suite à ton article, j'ai vérifié le type de pile dans le téléphone sans fil (fixe, donc) de la maison : NiMH.
Pourtant elles ne tiennent vraiment plus très longtemps maintenant. Ça doit faire trois ans qu'on a le téléphone, c'est la durée de vie "normale" de ces batteries en charge permanente ?
Je crois me souvenir avoir essayé de les changer, mais là pour le coup ça marchait plus du tout, même après une nuit de charge.

Écrit par : Sébi | 22/11/2008

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très intéressant merci, je reviendrai
amitié
bon dimanche
Laura

Écrit par : Laura | 22/11/2008

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beau et interessant passage chez toi .... merci et à bientot

Écrit par : Lècia et Ischia | 24/11/2008

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@Sébi: Tout dépend de la conception de l'appareil. Si les batteries se retrouvent en surcharge (en charge permanente avec un courant trop important), leur durée de vie sera particulièrement réduite.
Sinon, en utilisation normale, la durée de vie se chiffre plutôt en nombre de cycles charge/décharge.
Dans ton cas, probablement que la téléphone ne se décharge jamais complètement. Il se décharge un peu pendant que tu téléphones, et se recharge quand tu redéposes le combiné sur sa base.
A ce rythme-là, trois ans, ca me paraît pas trop mal.
Sache que dans certains cas, on peut remplacer ces batteries soi-même pour quelques euros.
Si tu es un peu bricoleur, tu peux essayer d'ouvrir délicatement l'appareil, de repérer la tension (en V), la capacité (en mAh), et les dimensions de l'accu.
Sur Internet, on peux trouver des accus de remplacement à des prix divers, mais en général raisonnables. (par exemple, mais il y en a beaucoup d'autres, parfois moins chers, mais attention au sérieux) www.conrad.fr ou www.selectronic.fr
Voir aussi si tu sais manier un fer à souder pour électronique....

@Laura, Lècia et Ischia : Merci pour vos encouragements. A bientôt.

Écrit par : David | 24/11/2008

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@Sébi (bis) Pardon,.... tu dis que tu as déjà essayé de les changer.
Les accus Ni-MH neufs nécessitent parfois une période de rodage avant de développer leur pleine capacité (4 ou 5 cycles de charge/décharge).

De plus, on peut supposer que le courant de charge de ton appareil est relativement faible, et qu'il faut donc une longue période de charge quand les accus sont complètement vides...

Écrit par : David | 24/11/2008

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Bonjour David,

Merci pour tout commentaire. J'avais fait une pause internet. Je vois que tu es toujours très actif. C'est très bien, continue ainsi.

Écrit par : Eric | 26/11/2008

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crédible ?
"La firme Toshiba a annoncé la construction d'une usine au Japon afin de produire en masse des batteries lithion-ion de nouvelle génération. Celles-ci ont des particularités fort intéressantes puisqu'elles pourront se recharger très rapidement et offrir une durée de vie de 10 ans. Ces nouvelles batteries appelées SCiB (Super Charge ion Battery) offrent la particularité de pouvoir se recharger à 90% en 5 minutes. Cela est techniquement possible car elles peuvent supporter un courant pouvant aller jusqu'à 50 ampères. ..."
http://www.techno-science.net/?onglet=news&news=6146

Écrit par : wallid | 02/01/2009

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