La tension qu'une pile ou accu peut fournir est une de ses caractéristiques déterminantes.

Un petit récapitulatif:

• Une pile est par définition non-rechargeable (bien qu'on puisse recharger les piles alcalines un petit nombre de fois, avec un rendement de plus en plus faible)
• Un accu de bonne qualité peut être rechargé plus de 1000 fois.

Exemple à droite: pile alcaline neuve d'une marque bien connue, courant de décharge 500mA, tension de 1.23V dès le début de la décharge. Par contre, les accus ont une tension relativement constante pendant toute la décharge.

Le graphique nous nontre la courbe de décharge d'une pile alcaline classique (qui n'en peu plus après avoir fourni 600mAh), celle d'un accu rechargeable NiMH à haute capacité (courbe noire) et celle d'un accu de type Eneloop (ou tout autre accu de même type). En fait les accus Eneloop fournissent une puissance identique, puisque la tension est plus élevée.

Le premier graphique à droite nous montre bien que la tension des accus est plus stable et plus élevée que celle des piles (surtout quand le courant demandé est important, comme c'est ici le cas).

La plupart des appareils modernes (et même les appareils photos numériques récents) sont conçus pour fonctionner avec une tension qui va de 1.5V à 1.0V, sans priviliéger à priori une technologie par rapport à une autre. En effet, un appareil doit continuer à fonctionner avec une pile à moitié vide. Or la tension d'une pile classique diminue rapidement (aussi bien quand on prélève un courant important ou au repos quand la pile est à moitié vide).

La tension en décharge de différentes batteries est montré dans le second graphique ci-contre (courant de décharge: 0.1C)

Il est a noter que les batteries au lithium existent sous plusieurs chimies et que toutes n'ont pas une tension médiane de 3.6 à 3.7V. Les accus Lithium-Fer-Phospate ont par exemple une tension de 3.2V. Elles ont par contre toutes un plateau de décharge relativement horizontal (un peu moins que les accus NiMH);

La tension des accumulateurs au plomb diminue continuellement pendant la décharge. La tension de la batterie peut servir comme indicateur de l'état de décharge. Contrairement aux autres types de batteries la composition de l'électrolyte change pendant la réaction, et cela influence sur la tension.

Les accus Nickel Cadmium et NiMH ont un plateau de décharge très plat.

Le dernier élément de comparaison est une pile classique. A partir d'un taux de décharge de 40%, la tension de la pile passe sous celle d'un accu NiHM (décharge lente en 10h).

Mais pourquoi les accus ont-ils une si mauvaise réputation?

• C'est tout d'abord une raison historique: les premiers accus au format des pîles AA/R6 avaient une capacité de 550mAh, donc moins qu'un jeu de piles classiques. De plus, ces accus NiCd avaient un effet de mémoire qui réduisait encore un peu plus leur capacité.

• Et puis c'est la faute des forums qui régurgitent les mêmes informations dépassées. Les accus étaient mauvais, donc maintenant ils sont encore et toujours mauvais. De nombreux forums font circuler des informations fausses. Tout le monde peut se dire expert... Un forum n'est pas le meilleur moyen de s'informer, s'il est rempli de tels “experts”.

• Les accus mal utilisés ont en effet un mauvais rendement. Mais à la place d'adapter sa méthode de travail, on préfère dire que les accus ne sont pas bons. Au lieu de fournir des contre-vérités, les nombreux forums de discussion devraient mieux fournir des informations correctes comment utiliser au mieux les accus.

• Certains appareils (mais ils sont très peu nombreux) ont effectivement besoin d'une tension de 1.5V: certaines télécommandes, les pendules, certaines souris, certains laser pointers, etc. Par contre, les gros consommateurs ont tous avantage à utiliser des accus, dont la tension reste constante pendant toute la décharge.

• Les publicitaires utilisent continuellement des arguments pour vendre leurs produits. Les firmes ont intérêt que les clients achètent des piles au lieu des accus, puisque une fois vides, il faut acheter de nouvelles piles. De plus la marge bénéficiaire sur une pile est plus grande que sur un accu: la constatation est vite faite: les publicitaires veulent vous faire acheter des piles, et tous les arguments sont bons, même s'ils sont faux. Ne dit-on pas “mentir comme un arracheur de dents un vendeur de piles”?

• Le marché est très opaque et on utilise des dénominations "technologie lithium" "système platinium", etc. Il existe des piles au lithium de 1.5V (non rechargeables mais de très haute qualité), mais souvent quand le publicitaire parle de "techologie lithium" cela n'a strictement rien à voir avec le lithium. Quand on lit tous ces forums à la con, on remarque que les commerciaux ont gagné: on ne parle plus que de "Rayovac 4.0 Lithium" (c'est un accu NiMH de mauvaise qualité), "ENERGIZER ADVANCED LITHIUM" (une des premières piles au lithium), "Energizer Ultimate Lithium" (pile vraiment au lithium). On mélange allègrement piles et accus...

Pour utiliser au mieux vos accus, voici (à nouveau) quelques conseils:

Utilisez des accus de même type dans un appareil (technologie, capacité, marque, état d'usure). La règle du chainon le plus faible, vous la connaissez? C'est l'accu le plus faible qui détermine la capacité du groupe d'accus. Ne mélangez donc pas des piles avec des accus, ne mélangez pas les capacités ni les marques et les accus récents avec des accus qui ont déjà servi de nombreuses fois.

Chargez tous les accus d'un même groupe ensemble (les accus qui sont déjà chargés vont être surchargés). N'utilisez pas d'accu de charge différente dans un appareil (l'accu le plus vide détermine la capacité totale)

Mal utilisés, les accus perdent rapidement de leur capacité, et cet effet va en s'accélérant: les accus les plus faibles sont surchargés alors que les autres ne sont pas encore chargés. Ces accus sont également déchargés plus rapidement alors que les autres accus peuvent encore débiter.

Les accus NiMH classiques (à haute capacité) gardent mal leur charge. Plus la capacité d'un accu est forte, et moins il gardent leur charge, puisque pour obtenir une capacité plus élevée on a du utiliser des membranes de séparation plus fines. Au bout d'un mois, ces accus haute capacité ont perdu toute leur charge. Il vaut mieux utiliser des accus à faible décharge (les accus qui sont vendus chargés). Même si leur capacité est plus faible au début, en pratique les accus LSD (à faible décharge) fontionneront mieux car leur résistance interne est plus faible.

Utilisez les accus là où ils sont les plus efficaces: pas dans les télécommandes, pas dans les pendules,...

Les chargeurs super-rapides ne sont pas bons pour les accus. Les meilleurs chargeurs chargent chaque élément individuellement et en fin de charge fournissent la capacité de chaque élément. Je n'utilise plus qu'un tel chargeur (Powerex) et depuis ce jour je n'ai plus d'accus qui flanchent.

Et pour terminer, ne faites pas confiance aux dénominations ronflantes, achetez un microscope et lisez les petites lettres.

J'ai dessiné la courbe de décharge d'un type de pile et de deux accus (voir ci-dessous). J'ai refait le test plus tard en essayant de recharger les piles: test de piles rechargeables. Le testeur de piles et accus est décrit ici.

La décharge est effectuée avec deux courants différents: 10mA qui correspond au courant d'un appareil petit consommateur: une radio à faible volume, un appareil photo numérique entre deux photos, etc. et un courant de 500mA qui correspond à la consommation d'une lampe-torche, d'un jouet électrique ou d'un APN pendant la prise d'une photo.

Il s'agit d'un test d'accus pratiquement neufs (10 cycles légers) et de deux piles alcalines neuves (toutes les piles alcalines ne sont pas aussi bonnes!). Le test n'est pas représentatif car il ne concerne chaque fois qu'un seul élément et n'est donc pas une moyenne. Un test représentatif (avec 4 piles neuves de différents fabricants) est détaillé, voir le lien ci-dessus.

Les résultats se trouvent en bas de page.

Pile alcaline
• Une pile alcaline garde bien sa capacité et peut être utilisée des mois (si pas des années) après sa date de fabrication.
• La pile alcaline se comporte bien quand le courant est très faible. La tension chute régulièrement mais reste au dessus de celle d'un accu jusqu'à une décharge de 1500mAh (75% de sa capacité).
• La tension chute rapidement en cas de courant élevé. La pile ne peut alors fournir que 500mAh, puis la tension est trop faible. La pile n'est déchargée qu'à 25% et peut encore alimenter de petits utilisateurs.

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  Accus low self discharge (vendues "prêt à l'emploi) ou classique?

• Un accu Eneloop (à faible auto-décharge) a une résistance interne un peu plus faible: la tension diminue moins en charge. Cet effet est probablement présent avec tous les accus de la même technologie.
• Un accu de technologie classique à haute capacité (GP 2700mAh) a une capacité mesurée plus importante (2600mAh au lieu de 2050mAh), mais en pratique on ne remarque pas de différence. Cet avantage a totalement disparu au bout d'une semaine.

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  Les différentes unités electriques sont décrites ici.

  Courant, puissance et énergie

• L'énergie qu'un élément peut fournir est calculé aisément: tension × temps (puisque le courant est maintenu constant). L'énergie correspond à la surface en dessous de la courbe.
• La capacité d'un accu est pratiquement indépendante du courant de décharge (ce n'est pas le cas avec toutes les technologies, voir loi de peukert). Ce qui est par contre différent, c'est la tension, qui est un peu plus basse en cas de courant plus élevé. Cela veut dire deux choses: que l'énergie fournie est plus faible en cas de courant plus fort et que l'appareil risque de s'arrêter plus rapidement.

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  Repos d'une semaine

• L'accu classique de haute capacité et l'accu Eneloop ont chacun été mis au repos pendant une semaine après la charge (température de 25° environ). Lors du premier test j'ai laissé un accu GP reposer une semaine, au second test, c'est un accu Eneloop que j'ai laissé reposer. En comparaison, je teste également un accu qui vient d'être chargé (repos de moins d'une heure).
• L'accu GP a perdu de sa charge après une semaine: sa tension est plus basse et sa capacité a chuté de 2600mAh à 2100mAh. Après plus d'une semaine de repos, l'accu classique a une capacité moindre qu'un accu Eneloop.
• La tension de l'accu Eneloop est un peu plus basse après une semaine de repos, et la capacité a légèrement diminué (2000mAh au lieu de 2050mAh), mais ce n'est pas significatif.

Le testeur à courant constant pour piles et accus.
Il produit un courant de décharge constant, réglable de 1 à 999mA. -