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Modélisme/Connaissance/Piles et accus

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Introduction

Quelques bases fondamentales d'électricité sont nécessaire, afin de manipuler correctement des batteries. Et même en étant à l'aise, il arrive encore de faire des erreurs. Certaines détruisent chimiquement les batteries, les rendant inutilisables, et d'autres peuvent les faire exploser. Pour mon compte, j'ai à mon actif une batterie au plomb qui a décolé comme une fusée et s'écrasant contre le plafond, et une LiPo qui a gonflé comme une mongolfière et a failli faire de même. Si le premier exemple ne risque pas de vous arriver, car je sortais des dizaines de batteries d'une caisse, lesquelles étaient alternativement tête en haut - tête en bas, mais le deuxième cas est beaucoup plus courant: une surtension de charge.

Bases d'électricité

Afin d'éviter tout risque, vous devez pouvoir comprendre les spécifications inscrites sur les batteries.

Tension

Symbole U (u majuscule)
Unité Volt [V]

Courant

Symbole I (i majuscule)
Unité Ampère [A]

Variantes:

Un tension nominale (tension lorsque l'accu est chargé)
In courant nominal (courant arbitraire indiqué par les constructeurs)
[mA] milli-Ampère (1'000 [mA] = 1 [A])
[mAh] milli-Ampère heure. Exemple:

Si In (courant nominal) = 1'500 [mAh], cela signifie que

  • si le courant moyen du consommateur est de 1'500 [mA] (ou 1.5 [A]), l'accu tiendra 1 heure
  • si le courant moyen du consommateur est de 3'000 [mA] (ou 3.0 [A]), l'accu tiendra 30 minutes
  • si le courant moyen du consommateur est de 500 [mA] (ou 0.5 [A]), l'accu tiendra 3 heures

Piles

Par pile, on entend une source d'énergie non renouvelable. Une fois la réaction chimique aboutie, la pile est morte.

Il y a une dizaine d'années, quelques chercheurs se sont rendu compte qu'il était possible de recharger des piles alcalines en lui envoyant de brèves impulsions. Mais, vous devez savoir:

  • nécessite un appareil de charge spécialement prévu à cet effet
  • il y a un fort taux de probabilité de faire exploser la batterie
  • le processus est limité à 3~5 recharges
  • les batteries NiCd ou NiMh actuelles sont au moins aussi performantes que les piles alcalines

La société Saitek a créé un chargeur de ce type: Eco Charger (Distrelec). A mon avis, ce chargeur et ce superfuge sont à présent obsolètes.

Alcalines

Accumulateurs

Un accumulateur, ou batterie, contrairement aux piles, a une réaction chimique réversible. L'accu passe d'un état chimique à une autre en se déchargeant, et à l'inverse en se rechargeant. Le processus est limité, mais la plupart des accus permettent env. 1'000 recharges. Les exceptions à cette règle proviennent souvent d'erreurs humaines, dues à l'inatention ou surtout la méconnaissance du processus. Je constate d'ailleurs que les fabricants affectent particulièrement la désinformation tout en améliorant leurs ventes.

Dangers des accumulateurs

Tous les accumulateurs fonctionnent sur le même principe. Une anode, une cathode, et un électrolyte. Quelque soit le mélange, c'est à dire le type d'accu, le risque est le même. Une décharge ou surcharge trop importante a pour conséquence un dégagement excessif d'hydrogène. La cellule se met sous pression, l'hydrogène fini par se frayer un chemin, et ça tourne au désastre. Un accu NiMH peu prendre feu, alors que les accus à base de lithium explosent.


L'effet mémoire - mythe et confusion

L'effet mémoire a été observé par la NASA, alors que ses satellites se chargeaient et se déchargeaient selon des cycles rigoureusement identiques. Au bout d'un certain temps, les accus chutaient de tension rapidement au-dessous du seuil de décharge habituel. Ce phénomène est le véritable effet mémoire, lequel est absolument improbable dans notre utilisation courante des accus.

Le prétendu effet mémoire dont tout le monde parle est dû à une ressemblence de phénomène. Tout d'abord, l'effet mémoire, réel ou mythique, ne touchent que les accus NiCd et NiMH. Ceux au plomb ou au lithium ne sont en aucun cas affectées.

Les appareils électroniques actuels ont une protection contre la sous-tension, empêchant la décharge complète des accus. Cela a pour conséquence une altération cristaline de l'accu, lequel répond par une chute brutale de tension. Mais ce phénomène est tout à fait normal. Toutefois, il apparaît plus rapidement à force de regarcher sans une décharge profonde préalable. Il faut cependant plusieurs dizaines de recharges pour observer ce phénomène concrètement. Cette altération cristaline est parfaitement réversible en déchargeant complètement l'accu (1.0V / cellule).

Références:

Les chargeurs

Les chargeurs sont la clé pour une vie durable des accus. La presque totalité des chargeurs fournis avec les appareils ou les chargeurs murant sont des alimentations à tension et à courant constants. Il ne procèdent pas à la décharge complète des éléments, voire même continuent avec un courant de charge, et non pas d'entretien, après la fin de la charge de l'accu. Du coup, la durée de vie de l'accu s'en trouve réduit de 10 fois.

Les critères de base d'un bon chargeur sont:

  • Courant de charge adapté à la cellule
  • Courant de maintien après la charge de la cellule
  • Charge par cellue, et non pas par groupe de plusieurs
  • Cycle de régénération (décharge complète de la cellule)

A titre personnel, je suis pleinement satisfait des chargeurs Ansmann Energy8 (Distrelec, ARP - art. 267211) et Energy16 (Distrelec, ARP - art. 267213)

Types d'accus