Batteries rechargeables
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Index batteries, piles et chargeurs

Les différents types de batteries rechargeables sont décrits sur cette page. Tous les types ne sont pas utilisés pour l'alimentation d'appareils photos, mais il est interessant de savoir quels types existent.

Plomb


Les batteries au plomb sont encore souvent utilisées.
Les batteries au plomb sont le type de batteries les plus anciennes. Ces batteries sont bon marché, assez robustes et servent principalement de batterie de démarrage dans les voitures. Une autre fonction sont les alimentations de secours (éclairage de secours, systèmes d'alarme, UPS). Ces batteries doivent être maintenues en charge (float charge) ou être rechargées après emploi car elles se déteriorent si on les laisse en état déchargé. Les batteries existent soit avec electrolyte liquide (acide sulfurique dilué), soit dans une construction étanche où l'acide est gélifié.

Ces batteries ont une tension d'élément de 2V et ne peuvent donc pas être utilisées à la place de piles classiques.

Nickel-xxx

La technologie au nickel existe sous différentes formes, avec chaque fois un type d'électrode différent (le nickel restant chaque fois une des électrodes, de même que l'électrolyte qui est une base forte (soude ou potasse caustique, NaOH ou KOH).

Batteries rechargeables et chargeurs Les batteries nickel-cadmium NiCd datent des années 1970. La tension d'un élément est de 1.2V, ce qui fait qu'elles peuvent être utilisées à la place de piles classiques (non-rechargeables). Une pile classique a une tension de 1.5V, mais cette tension diminue sous charge. Au début, ces accus avaient une capacité moindre que les piles classiques (qui n'étaient même pas de type alkaline à l'époque), mais elles peuvent fournir un courant très important. Ces batteries sont surtout utilisées pour les petits moteurs (jouets), les rasoirs rechargeables et d'autres grands consommateurs de courant. A la différence des piles classiques, la tension reste pratiquement constante pendant toute la durée de la décharge, pour ensuite s'effondrer rapidement. La résistance interne est pratiquement nulle: il faut protéger les appareils par un fusible. Les batteries NiCd ont un effet de mémoire: elles se rappellent le niveau de décharge précédent et ne voudront pas se décharger plus. Il faut régulièrement décharger et recharger totalement les accus pour les maintenir en bonne forme. Le cadmium étant un metal lourd nocif pour l'environnement, on lui a trouvé de nombreuses alternatives.

Les batteries nickel-hydrure de metal NiMH sont une amélioration des batteries NiCd classiques. L'hydrure de métal est une combinaison de différents métaux du groupe des lanthanides (terres rares), qu'on ne trouve pratiquement qu'en Chine. Les batteries NiMH n'ont pas d'effet de mémoire. Leur capacité est nettement plus élevées. Alors que les premiers accus au NiCd avaient une capacité de 550mAh, les accus récents ont une capacité de 2700mAh, soit près de 5× plus. Ces accus ont néanmoins un problème de taille: ils perdent leur charge au fils des jours. Un accu chargé aura spontanément perdu sa charge au bout d'un mois. Plus il fait chaud, et plus l'effet est prononcé. Les voitures hybrides utilisent des batteries NiMH pour le stockage de l'électricité. Ce sont les batteries les moins dangereuses en cas d'accident et la technologie est actuellement bien au point car les fabricants donnent une garantie de 8 ans sur les batteries.

La batterie nickel-fer NiFe est utilisée avec electrolyte liquide. Ce sont des batteries pratiquement indestructibles. Elles étaient souvent utilisées dans les mines (pour l'éclairage et la traction). Des batteries de 50 ans d'age sont encore en parfait état de marche: il suffit de rincer les éléments et de remplacer l'électrolyte. La batterie NiFe est parfaite pour la caravane car elle peut être totalement déchargée, elle résiste aux surcharges et ne gèle pas l'hiver. Les batteries au plomb ne peuvent jamais être déchargées totalement (même pas les batteries de type 'deep discharge'). La longévités des batteries nickel-fer est dû au fait que les métaux des électrodes sont stables. Cette stabilité fait aussi que ces batteries ne peuvent pas fournir un courant très important (batterie de démarrage).

Une batterie qui existe déjà très longtemps (sur les planches des ingénieurs) est la batterie nickel-zinc NiZn. Ce n'est que très récemment qu'on a trouvé un système pour éviter que le zinc ne se dissolve dans l'électrolyte et puis se redépose un peu partout (dendrites), produisant des cours-circuits. La batterie nickel-zinc a une tension plus élevés (1.45V). Ces batteries peuvent fournir un courant très important, mais ne tiennent le coup que pendant 500 cycles (au lieu de 1000 cycles pour les batteries NiMH).

A ce moment, on n'est pas encore parvenu a fabriquer des accus NiZn sous le format des piles classiques; les éléments de format AA qu'on commence à trouver dans le commerce ne sont pas rechargeables. Il ne s'agit pas d'une alternative interessante pour l'instant.

En modifiant la composition des batteries NiMH, on est parvenu à les faire garder leur charge. Il s'agit des batteries de marque Panasonic Infinium et Sanyo Eneloop, mais d'autres fabricants suivront sûrement. Ces batteries sont appelées LSD (Low Self Discharge). Ces batteries sont en fait vendues chargées, un signe qu'elles gardent bien leur charge. Ces batteries n'aiment pas la charge rapide, mais cela ne devrait pas être un problème: si tu recharges les batteries après emploi, elles seront encore chargées quelques mois plus tard. Les batteries LSD ont une capacité légèrement moindre (2050mA au lieu de 2700ma), mais cela ne fait que peu de différence dans la pratique; ces accus ont encore toute leur capacité au moment de l'utilisation.

Lithium

La technologie du lithium est totalement différente. La tension d'un élément est de 3.7V, ce qui fait que ces éléments ne peuvent pas être utilisés à la place de piles classiques. Les accus au lithium sont très fragiles quant à leur emploi: ils ne résistent pas à la surcharge et ne peuvent pas être déchargées trop fort. C'est ainsi que les battery packs contiennent généralement un circuit de monitoring. L'utilisation d'un chargeur adapté est obligatoire pour éviter l'explosion des batteries. Du fait de la forte réactivité du lithium, ces batteries ne sont pas utilisées dans les véhicules hybrides.

La durée de vie d'un accu au lithium est limité: le lithium est un métal extrèmement réactif qui détruit petit à petit l'élément. Le compte à rebours commence dès la fabrication et dépend de la température et de l'état de charge. On recommande de stocker les batteries en état chargé et au frais. Il n'est pas interessant d'acheter plusieurs batteries en réserve (les batteries de réserve seront épuisées pratiquement au même moment que la batterie qui a été employée), mais une seconde batterie qui est utilisée en roulement est utile pour éviter de tomber à cours d'énergie lors d'un tournage.

Les batteries lithium-polymères sont une évolution des batteries lithium classiques. Ces batteries peuvent fournir un courant moindre et on une durée de vie moindre, mais il est possible de donner pratiquement n'importe quelle forme à l'élément. Les batteries (qui sont souvent utilisées dans des appareils portables (GSM, iPod,...)) peuvent être rechargées 200 fois.