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L'effet de mémoire n'apparait que pour certains types d'accus, et pour certaines applications particulières.

L'effet de mémoire se manifeste quand un accu n'est déchargé que jusqu'à un certain niveau. Au bout de quelques décharges, l'accu va retenir ce niveau de décharge et ne va pas vouloir se décharger plus fort. Voila pour la description pratique de l'effet. Mais que ce passe-t-il au niveau de l'accu même?

L'effet de mémoire est fortement exagéré en pratique. On ne parle jamais d'un autre effet, beaucoup plus important, l'effet de Peukert, mais la mention de cet effet ne permet pas de vendre plus de chargeurs dit intelligents. L'effet de mémoire n'apparait que pour les accus NiCd, pratiquement pas pour les accus NiHM et absolument pas pour les autres types d'accus (acide-plomb et lithium). >Et encore, la dénomination de l'effet n'est pas tout à fait correcte.

Comment apparait ce phénomème? Lors de la décharge répétée jusqu'à un certain niveau, il y a formation, lors de la recharge, d'un autre type de structure cristaline dans le cadmium, composée de cristaux plus gros. Ces cristaux plus gros sont moins efficaces et provoquent une accroissance de la résistance interne de l'élément. De plus ce type différent de cristal produit une tension d'élément plus basse de 1.08V au lieu de 1.2V.

Un accu NiCd qui est constamment déchargé à moitié finira par avoir deux types de structures cristalines: une partie qui participe à la décharge et une partie qui n'y participe pas et dont les cristaux finissent par grandir et devenir moins efficaces. Ces structures qui ne participent pas à la décharge deviennent fainéantes.

Quand l'accu est déchargé, c'est d'abord la partie normale qui se décharge (tension d'environ 1.2V), puis quand celle-ci est épuisée, c'est la partie fainéante qui fournit le courant. La tension chute à 1.08V avec un plateau visible (voir graphique, trait rouge).

En pratique, la courbe rouge n'a pas de plateau bien défini. Il est en effet rare de décharger un accu jusqu'à un niveau identique lors de chaque décharge. L'effet a été détecté pour la première fois dans des satellites qui sont exposés au soleil pendant une durée de temps très précise, et qui sont donc chaque fois déchargés jusqu'à un niveau bien déterminé. Il vaut donc mieux utiliser le terme de "syndrome de l'accu fainéant" (lazy battery syndrome) au lieu d'effet de mémoire.

Cet effet n'est pas important pour les applications normales des accus NiCd (lampes torches, foreuses bon marché, petits rasoirs, etc). La tension un peu plus faible fait simplement qu'il y a moins de puissance disponible. Même dans la seconde partie de la décharge, l'accu fournit toujours du courant, la capacité de l'accu n'a pas diminué (en mAh).

Par contre, certains appareils électroniques utilisent la rapide chute de tension pour déterminer que l'accu est déchargé. Comme il y a une première chute de tension qui apparait avant que l'accu ne soit complètement épuisé, l'appareil peut se déclencher pour protéger l'accu d'une décharge plus profonde qui pourrait être nuisible. Mais le point vraiment négatif, c'est que ce déclenchement intempestif va "confirmer" l'effet de mémoire, puisque à chaque décharge l'appareil va être mis hors fonction beaucoup trop tôt.

Un petit schéma à droite indique l'état des électrodes (c'est l'électrode de cadmium qui a un effet de mémoire plus prononcé):

  1. Chargé à 100%, l'électrode se compose de cadmium métallique.
  2. Déchargé à 50%, l'hydroxide de cadmium est en rouge (cadmium "déchargé")
  3. Recharge: pendant la recharge, le cadmium métallique (qui n'avait pas participé à la décharge) se cristallise légèrement
  4. Au bout de 10 cycles de décharge à 50% et recharge, la cristallisation du cadmium est plus apparente, ce qui le rend moins apte à la décharge ("lazy battery syndrome")
  5. La charge permanente à faible courant favorise également la cristallisation du cadmium (charge du cadmium métallique)
Un type de système qui était fortement sensible à cet effet, c'était les caméscopes Sony utilisant les accus NP-22. Sony est passé depuis belle lurette aux accus au lithium, mais l'effet de mémoire est resté dans le subconscient collectif. Il faudrait vraiment faire un reset, ce type d'effet n'existe plus!

Pour éviter l'effet de mémoire, il faut régulièrement décharger l'accu jusqu'à sa tension minimale (idéalement de 0.9V pour chaque élément pris individuellement) et puis recharger l'accu normalement. En pratique, dans le cas d'un pack composé de plusieurs éléments, on limitera la décharge à une tension de 1.0V par élément pour éviter qu'un élément ne soit trop déchargé. Il suffit d'effectuer cette opération une fois toutes les 5 à 10 décharges (cela dépend de l'utilisation effective de l'accu).

Un accu avec effet de mémoire prononcé peut être récupéré par un ou deux cycles de charge/décharge à fort courant (1C)

La procédure de cyclage n'est normalement pas nécessaire pour les accus NiMH (qui ne contiennent pas de cadmium mais un mix de différents éléments). Si votre chargeur est très intelligent et dispose d'une fonction de cyclage (de préférence individuelle par élément), il est possible d'effectuer une procédure pour raffraichir les accus qui n'ont pas été utilisés pendant une longue période.

La procédure est absolument néfaste pour les accus de type plomb-acide (même les accus "heavy duty" ou destinés à des applications marines ou à la traction n'aiment pas être totalement déchargés). Chaque décharge, surtout si elle est poussée, réduit la durée de vie d'un accu plomb-acide. Lors de la décharge le sulphate se lie aux électrodes et les font gonfler. Après plusieurs cycles les électrodes perdent de leur matériau et la capacité de l'élément diminue.

Il en va de même pour les accus au lithium dont le nombre de cyles est limité. Un accu au lithium de type LCO est conçu pour 200 cycles à 100% (ou 400 cycles à 50%): une procédure de cyclage bouffe donc 0.5% de la durée de vie d'un tel accu. Et de plus, ce cyclage est absolument inutile!

Il est important de noter qu'une charge continue d'un accu NiCd avec un faible courant favorise également l'apparition de gros cristaux moins efficaces. La charge avec un chargeur lent de type "14h à 0.1C" (14 heures de charge avec un courant d'1/10° de la capacité nominale) doit être stoppée au bout de 14 heures. Une charge lente et constante (trickle charge ou float charge) produit un accu fainéant.

Effet de mémoire

ou mieux:

Lazy Battery Syndrome


Décharge en 1 heure (1C)

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