[DOC] Batteries / Chargeurs : le guide !!

1. Batteries et accus, différences et explications

Qu’es-ce qu’un accu ?
C’est l’abréviation d’accumulateur, dans notre cas sous-entendu « accumulateur électrique ». On en trouve de plusieurs types, selon leur chimie (càd leur composition chimique, voir chapitre suivant) puis selon leur forme.
Un accumulateur a une tension (V) et une capacité (mAh). La tension est donnée en fonction de sa construction (sa chimie) alors que la capacité varie principalement en fonction de la taille de l’accu.

On en conclut donc que les accus se différencient par deux caractéristiques :

- Tension (V – Volts)
- Capacité (mAh – milliAmpères par heure)

Une batterie,
c’est un ensemble d’accus reliés d’une certaine manière. Dans notre utilisation, ils sont reliés en série affin d’additionner leur tension (V).
Quand on parle de batterie, on parle parfois « d’éléments », de « cellules » ou encore de « cells ». Ces mots désignent en fait un accu.

Certaines personnes disent encore « une batterie de 8 éléments », sous-entendu « une batterie de 9.6V » car elles parlent encore comme si tous les accus avaient encore 1.2V (ce qui n’est plus le cas, nous le verrons plus bas). Il ne faut donc plus parler ainsi, à moins de préciser le type de batterie dont on parle, si on ne donne pas cette précision il est impossible d’être certain du voltage.

>>> Ne pas confondre piles, batteries et accus ! Une pile, c’est un élément qui fournit de l’électricité mais qui ne se recharge pas, alors qu’un accu se recharge.
Une batterie peut-être un ensemble de piles OU d’accumulateurs ! Les « piles » que l’on met dans les lampes de poche rectangulaires que vous connaissez tous, c’est en fait une batterie de 4 piles de 1.5V (les piles alcalines que vous trouvez partout).
À partir de maintenant, nous ne parlerons plus de piles. Les mentions de batterie ferrons toujours références à des batteries d’accumulateur et donc rechargeable. La mention d’élément ferra toujours référence à un type d’accu et non à une pile. <<<



2. Les différents types d’accus

Les accus au Nickel

- Nickel-Cadmium (Ni-Cd)

Ces batteries sont dépassées par les batteries Ni-Mh depuis presque 20 ans, mais elles sont encore utilisées lorsque l’on dispose de matériel de charge inadapté à une ni-mh. Chaque élément à une tension fixe de 1.2V.

Ce sont les plus vieux accus « tout public » que l’on trouve encore facilement, mais ce sont surtout ceux que l’on rencontre le plus souvent dans nos shops d’airsoft.
Pourquoi ? Tout simplement parce que ce sont les batteries supportant très bien la surcharge et qui peuvent donc être chargée sans trop se dégrader par les chargeurs ne disposant pas d’arrêt de charge automatique (ce n’est cependant pas conseillé d’utiliser ce tels chargeurs, nous verrons cela plus tard).

Ils se conservent aussi très bien car on peut les stocker à température ambiante et sans faire attention à leur niveau de charge.

Même si elles sont faciles à stocker, il faut faire attention durant la charge. En effet ces batteries sont sensibles à l’effet mémoire !

Mais qu’es-ce que l’effet mémoire ??? Nous allons enfin répondre à cette question qui pose problème à tant de gens :
Lorsque l’on charge une batterie Ni-Cd, elle « mémorise » (de façon chimique) la quantité d’Ah (ampères/heure) qu’on lui envoie. Quand on la décharge ensuite, elle ne va « rendre » que ce dont elle se souvient. C’est l’effet mémoire.
Donc : si on charge une batterie ni-cd alors qu’elle est à moitié chargée, elle ne va (en gros) donner que 50% de sa capacité totale ! Il faut donc décharger « totalement » une batterie ni-cd avant de la remettre en charge si on veut la garder en forme.

Outre cet inconvénient (majeur), l’accu ni-cd possède, dans sa gamme, le plus mauvais rapport capacité/encombrement du marché. En contrepartie, il serra moins cher qu’un accu ni-mh.



- Nickel - "Métal-Hydrure"

Ces accus sont les remplaçants des ni-cd, leur tension est la même : 1.2V par élément.

Leurs principaux avantages par rapport à leur ancêtre sont les suivants :

- Absence d’effet mémoire
- Meilleur rapport capacité/encombrement (environ 33% meilleur que les ni-cd)


On en conclut très vite que cet accu est plus facile à charger et permet une meilleure autonomie que l’accu ni-cd. Oui, mais :

- L’accu ni-mh est très sensible à la surcharge, beaucoup plus que le ni-cd. Il est donc casi nécessaire de posséder un chargeur équipé d’une technologie de détection de fin de charge (encore une fois, nous verrons cela plus bas) affin d’éviter de le détériorer en le laissant en charge trop longtemps.
- Il est nécessaire de le stocker à une charge de 50% s’il n’est plus utilisé durant une longue période (plus de 3-4 sem.).
- Il est presque 2x plus cher que l’accu ni-cd.


Mais comme dit plus haut, ces batteries ont l’énorme avantage de ne pas être sensible à l’effet mémoire. Il est donc possible de charger la batterie pendant une pause en zone neutre, sans affecter sa capacité totale ni sa durée de vie.
Cependant, il serra nécessaire, pour reprendre la charge en cour de décharge, de disposer d’un chargeur avec détection de fin de charge sur le terrain aussi, affin d’éviter la surcharge.



Les accus au Lithium

- Lithium-Polymère (Li-Po)

Ces nouveaux accus font leur apparition depuis plusieurs années dans le modélisme (auto, aero, nautique etc…), et ils commencent à apparaitre au niveau de l’airsoft alors qu’ils sont déjà utilisés dans de nombreuses applications de haute technologie (le nouveau trip à Picard, Solar Impulse, ben ça tourne au lilo qui est une variante des lipo).
On lit parfois « li-poly », il s’agit en fait aussi des lipo, cette dénomination est fausse car on ne nomme jamais un élément chimique par plus de 2 lettres.

Les li-po utilisent une réaction au lithium avec une électrode en polymère gélifié, ce qui leur permet de prendre un grand nombre de formes différentes (carte de crédit, tube, coudes, carrés, rectangles etc…) puisqu’il n’y a plus d’enveloppe en métal autour des éléments mais une "simple" couche synthétique.

Les principaux avantages de ces accus sont leur rapport capacité/encombrement qui est plus de 250% supérieur aux accus ni-mh et presque 350% supérieur aux accus ni-cd, ainsi que leur capacité à supporter de très fort taux de charge et de décharge (il est possible de charger une batterie Li-Po haut de gamme de forte capacité en 15 min ! Et sans la détériorer).

En contrepartie, ces accus ont une durée de vie (en cycle de charge) beaucoup plus faible que les accus au nickel, ils sont aussi plus cher mais surtout : Ils sont passablement difficile à charger.

En effet, oubliez votre chargeur Marui. Il vous faut un chargeur récent capable de gérer les li-po, ainsi qu’un équilibreur qui vas permettre de répartir la tension de façon égale sur toutes les cells de la batterie.

Et pendant qu’on parle de tension, il y a une autre spécialité du côté des li-po : Chaque élément n’a pas une tension de 1.2V, mais de 3.7. Ce qui veut dire qu’un li-po 3 élément ne délivre pas 3.6V mais 11.1V ! Nous sommes donc limité à ce niveau, en effet on peut dire au revoir aux 8.4 et 9.6V, puisqu’avec les li-po on passe de 3.7 à 7.4 puis à 11.8.

Pour résumer, les batteries au li-po permettent dans le cadre de l’airsoft : d’avoir de grandes tensions (10.8V) pour un encombrement et une capacité très inférieure aux batteries au nickel. Je n’ai jamais fait le calcul, mais on devrait pouvoir placer une 10.8V de plus de 4Ah (5-6000mAh) sans problème dans un An/Peq !
Mais sont en contrepartie très difficiles à charger, demandent un investissement au niveau du chargeur et ont une espérance de vie plus réduite.

- Les autres batteries au Lithium

Un grand nombre d'élément peuvent servir d’électrode à une batterie au lithium, pour certaines raisons que nous n’expliquerons pas ici. Mais sachez que la technologie des batteries Li est récente et que l’on va voir apparaitre d’ici quelques années un bon nombre de type avantageux par rapport au lipo.

Par exemple, une firme américaine, A123, propose des accus du même nom avec enveloppe métal ET utilisant une technologie au Lithium. Ils promettent déjà une durée de vie supérieure aux batteries Li-Po et un rapport poids/encombrement encore plus avantageux tout en étant moins fragile… On trouve aussi depuis quelques années des piles au lithium pour appareils photo. … Bref, c’est à étudier, d’ici quelques années on verra des batteries de ce genre d’origine dans nos aeg, c’est certain.

Les accus au Plomb

Ces accus sont issus d’une vielle méthode de conservation de l’énergie électrique. Certaines voitures sont encore équipées de ce type de batterie (avec des variantes) bien que les voitures récentes et toutes les voitures hybrides utilisent la technologie Lithium ou Ni-Mh.

Dans notre cas, ces batteries sont intéressantes car on peut en trouver avec de très grandes capacités pour un prix faible. En contrepartie, elles sont très volumineuses (une batterie de voiture quoi !).

L’avantage pour nous est donc, dans le cadre ou on ne peu ni utiliser un générateur ni brancher le chargeur sur une voiture, c’est qu’en ayant une batterie au plomb sur place et un chargeur qui se branche en 12V, on peut recharger sur le terrain. On peut faire la même chose avec une vielle batterie de voiture ou de moto qu’on a récupérée.

Par contre, encore une fois : il faut un chargeur adapté ! Tous les chargeurs ne gèrent pas les batteries au plomb.


3. Les Chargeurs

>>> Il en existe de très nombreux type, chargeant chacun un ou plusieurs type de batterie plus ou moins rapidement et pour un prix allant de 15 à 400CHF (voir beaucoup plus pour certaines exceptions). Nous allons faire un petit tour d’horizon des différentes gammes de chargeur, mais pour que leurs caractéristiques vous parlent nous allons d’abord lister ces dernières (les principales), toutes ces caractéristiques sont en général données dans la description du re/vendeur : <<<

- Carractéristiques générales :

- Charge / taux de charge

o Capacité du chargeur à charger une batterie (‘suis sûr que vous aviez pas deviné…), le taux de charge est le nombre de mAh envoyé à la batterie. Plus il y a de mAh plus les batteries serra vite rechargée… Souvent aussi indiqué en Ah en cas de grands taux de charge.


- Décharge / taux de décharge

o Capacité du chargeur à décharger une batterie, le taux de décharge s’indique de la même façon que pour le taux de charge, il est rarement supérieur à 1Ah (1000mAh)


- Arrêt automatique de charge/décharge

o Au moyen d’un procédé nommé dans la description. Le plus connu et le plus fiable est le procédé « delta peak ». Fonction très importante pour la décharge (nous verrons pourquoi plus loin), ainsi que pour la charge surtout avec les ni-mh et li-po qui supportent très mal la surcharge.
o Au moyen d’une minuterie qu’il faut régler soi-même.


- Alimentation

o Voltage d’entrée du chargeur (indiqué en V, donc). 230V pour les chargeurs bas de gamme, 12V pour les chargeurs moyens et haut de gamme. Possibilité de brancher un transfo 230/12V affin de pouvoir brancher son chargeur 12V sur le secteur. Certains gros chargeurs très haut de gamme ne se branchent qu’en 230V.


- Connectique

o Type des fiches de sortie du chargeur. En général deux solutions : Câble fixe ou prise « banane » permettant de connecter tout ce que l’on veut dessus. Indiqué aussi le nombre de sorties si il y en a plusieurs.


- Type de batteries prisent en charge

o On ne peut plus clair si vous avez lut le chapitre précédent... En général ils font tous nimh/nicd, les plus récents traitent les li-po (sous certaines conditions, cf. point suivant) et une bonne partie traite aussi les batteries au plomb. Les chargeurs moyens et haut de gamme traitent désormais aussi d’autres types de batteries au lithium.


- Equilibreur

o Nécessaire pour charger les li-po. Attention, beaucoup de chargeurs peuvent charger les li-po mais ne possèdent pas d’équilibreur intégré, il faut donc en acheter un à part qui se branche entre le chargeur et la batterie.


- Fonctions avancées

o Comme par exemple la présence d’un processeur et donc d’un logiciel dans le chargeur. Ce qui vous permet d’effectuer des cycles de charge/décharge automatiquement, de sélectionner les caractéristiques exactes des batteries, choisir les taux de charge/décharge, mémoriser des batteries dans la mémoire interne, diagnostique batterie, affichage des chiffre de la batterie avant/après/pendant la charge, etc…
o En général, tout les chargeurs moyen de gamme possèdent un processeur et gèrent la charge de façon complexe grâce à ce dernier (plus grande efficacité et durée de vie de la batterie). Les chargeurs plus avancés possèdent en plus du cpu une interface utilisateur qui permet des fonctions et des affichages plus avancés.

Wow intéressant dit moi!!

voiçi un petit lien de notre fofo qui explique les valeurs de chaque accus celon si c'est une NI-MH; Ni-Cd ou bien Li-Po

Petit indice de rapport puissance:

Ni-Mh: 307W/h
Ni-Cd: 470W/h
Li-Po: 730W/h

La lipo est bien plus puissante à voltage égale que ces concurente mais elle présente un aspect bien plus instable, nous avons pour habitude de la déconseillé à nos camarade car elle exige une mécanique sans faille et bien entendu une utilisation irréprochable.

http://skulks.xooit.fr/f30-Batterie.htm

Merci pour ton liens l'ami