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Publié : 1er septembre 2015

Utiliser des piles rechargeables ou accumulateurs, batteries

C’est une évidence que les piles rechargeables permettent de diminuer la pollution et sont une économie conséquente par contre beaucoup ont été déçus par de mauvaises performances. Nous verrons dans quels cas elles sont efficaces et les meilleurs choix à faire.

Les piles rechargeables : comment bien les utiliser

Les mauvais résultats des piles rechargeables étaient dans le passé souvent à mettre sur le compte de la faiblesse de ces piles. Aujourd’hui c’est plutôt l’inverse :
Je dirais qu’actuellement environ une fois sur dix les problèmes sont à mettre sur le compte de la pile, neuf fois sur dix sur le compte de de l’appareil qui les utilise ou du chargeur.

Si la technique a beaucoup évolué les piles sont devenues plus fragiles : elles n’acceptent ni une décharge profonde en dessous de 0,9 volt ni une surcharge en dessus de 1,5 volt faute de quoi leur durée de vie va se réduire. Il faut que les appareils les utilisent de la manière appropriée et que les chargeurs soient bien adaptés.

Les appareils pouvant utiliser des piles rechargeables
En théorie bien sûr tous les appareils qui utilisent des piles rondes de 1,5 volt ou des piles rectangulaires de 9 volts peuvent utiliser à la place des piles rechargeables.... mais en pratique il ne faut pas que l’appareil puisse laisser la pile se décharger profondément, en dessous de 0,9 volt par élément.

DifferentesPilesNoms

Les cas où les appareils risquent de compromettre la qualité des piles :

- D’une façon générale les appareils à piles « classiques » sont rarement étudiés pour utiliser les piles rechargeables, disons plutôt qu’ils s’en accommodent, le principal problème étant qu’ils risquent de décharger la pile trop profondément. Par conséquent on n’atteint pas forcément la pleine durée de vie de la batterie (qui est normalement de 500 charges et décharges !) Malgré tout les résultats restent assez corrects en général.

- Dans les lampes de poche qui utilisent des ampoules à incandescence, c’est encore pire car si les appareils électroniques cessent de fonctionner en-dessous d’une certaine tension, il n’y a pas de sécurité avec arrêt en dessous d’un certain voltage pour les ampoules, à moins de les éteindre manuellement quand la lumière diminue un peu.

- Les appareils, même électroniques qui emploient plus de deux piles ne gèrent pas correctement la décharge individuelle des piles.
Lorsque plus de deux piles sont en série, même si l’appareil possède une sécurité par arrêt en dessous d’une certaine tension, du fait que l’appareil mesure la tension totale, il se peut que certaines des piles restent davantage chargées et que d’autres soient déjà en dessous du seuil.

Le cas où la pile risque d’avoir un fonctionnement décevant :

La pile ne restera chargée que quelques mois donc on aura de mauvais résultats pour tous les dispositifs qui consomment peu, mais qui ont besoin de fonctionner longtemps. Les pendules et réveils, les télécommandes, les balances, les piles qui servent de sauvegarde mémoire pour les répondeurs... l’auto-décharge des piles cadmium nickel est importante, environ 20 % à 30 % par mois !
Dans ce cas là il faut utiliser des piles cadmium Nickel spéciales « hybrides » à faible auto-décharge, de 1 à 2 % par mois environ. On retrouve donc ce type d’accus sous divers noms dans le commerce : Sanyo eneloop, Varta ready2use, GP reCyko+, Uniross hybrio, Panasonic infinium, Sony cycleEnergy blue, Maha immedion...

- les appareils à moteur de puissance (perceuses...) : Les piles Ni-Mh ne donnent pas des courants suffisamment forts. Quand aux piles cadmium nickel elles s’abîment très vite car elles sont souvent utilisées sans sécurité pour empêcher une décharge profonde, et le chargeur de son côté n’est pas protégé contre la surcharge. On doit laisser le chargeur un certain temps (en général 5 heures) et penser de la couper à la fin de la charge ce qui n’est pas évident.
Trouver de bonnes piles ? Il est donc recommandé dans tous les cas d’utiliser des piles NI-Mh à faible auto-décharge. Elles ont un peu moins de capacité mais au bout d’un mois de stockage dans un tiroir la capacité de la pile à faible auto-décharge n’aura pratiquement pas bougé alors que celle qui a été chargée soit-disant davantage reviendra au même niveau que l’autre. On voit la comparaison sur ce graphique.

graphiquePilesRechargeables

Les magasins Lidl vendent régulièrement des packs de 4 piles rechargeables ( pour 3,50 Euros environ le pack.) Ce sont assez souvent des "hybrides" reconnaissables à leur couleur verte. Ils vendent aussi en même temps un chargeur pour 15 Euros. C’est un chargeur qui charge séparément chaque pile, ce qui évite les décalages de charge entre plusieurs piles. Lidl vend aussi occasionnellement des Ni-mh classiques de couleurs rouge ; je déconseille les Nimh classiques car elles se déchargent très vite et sont moins durables au niveau du nombre de cycles de charges et décharges.
Les autres distributeurs ont plus souvent des chargeurs qui chargent les piles par deux, une technologie ancienne qui avait été imaginée pour simplifier les circuits, au détriment de la qualité et bien sûr elles font courir un risque grave de surcharge !
Il existe d’autres vendeurs qui commercialisent ce type de pile à un prix correct, mais les offres changent fréquemment donc je ne peux pas donner de lien qui resterait valable assez longtemps.

On en trouve aussi chez les vendeurs d’électronique comme Conrad, ou en magasin de bricolage ou de distribution où le prix est de 15 à 20 Euros pour 4 piles Ni-Mh classiques.

Les cas où le chargeur risque de compromettre la qualité des piles :

On trouve dans la grande distribution très peu de chargeurs adéquats. Pourtant un bon chargeur n’est pas forcément cher. Le chargeur risque de compromettre la qualité des piles

- s’il charge deux piles en série. En effet vu que deux piles ne sont jamais parfaitement identiques, en définitive elles ne seront pas chargées de façon égale et la pile la moins chargée court plus de risque de décharge profonde en utilisation. La détection de fin de charge est aussi plus difficile à faire et la charge est donc moins précise.
Il faut absolument utiliser un chargeur qui charge séparément chaque pile. En général cela se voit parce qu’il y a un voyant au-dessus de chaque pile. Mais quelquefois ça peut tromper car il y a deux voyants avec des fonctions différentes : chargé ou déchargé.
Cela se voit aussi car le voyant va s’allumer dès qu’on insère une seule pile dans le chargeur. Certains chargeurs (comme le Sony) n’ont qu’un seul voyant mais possèdent bien un circuit distinct par pile.
A l’inverse il existe des chargeurs sans marque qui ont un voyant par pile mais un seul circuit de charge, donc la charge est très rudimentaire, à déconseiller ! En voici un exemple ci-dessous, vendu sous le nom de "Multi LiFePo4 Li-ion AA AAA 14500 CR123A 18650 Battery rechargeable Charger" il ne possède pas des circuits de charge suffisamment élaborés ni distincts. A réserver à ceux qui veulent charger occasionnellement quelques Lithium-ion ou lithium-phosphate de fer. Il est par contre un peu trop rapide pour les piles alcalines 1,5v (environ 500 mA)

ChargeurMulti

Un multichargeur censé tout charger en fait il ne possède pas un dispositif de contrôle adapté à chaque type de pile. Electronique rudimentaire.

- Le chargeur endommagera les piles Ni-Mh s’il est ancien et qu’il est prévu uniquement pour les piles cadmium nickel. La détection de fin de charge ne fonctionne pas de la même façon. La référence de qualité en la matière est le La Crosse BC 700 ou BC 900 ou BC 9009 qui mesure aussi la capacité de la pile. (environ 45 Euros)/ ou RS 900, RS 1000. On le retrouve aussi sous la marque Voltcraft IPC-1L (34 Euros) distribuée par Conrad.
http://www.lacrossetechnology.com/900/index.ph
http://www.nouveauxobjets.com/rs900.php
http://forum.tt-hardware.com/topic-83717—Chargeur-NiMH-et-NiCd-intelligent-LaCrosse-RS-900.htm
http://argus-photo.fr/photo-numerique/130/essai-chargeur-lacrosse-rs900.html

Comment tester la capacité des piles ?

Test pendant la charge : On a vu précédemment que certains chargeurs donnent la capacité de la pile. Ceci dit on peut mesurer l’intensité de charge d’une batterie. Il suffit d’intercaler un milli-ampèremètre entre une cosse du chargeur et la cosse de la batterie pour la connaître. Ensuite on multiplie le temps de charge par l’intensité et on a la capacité de la batterie, à condition de charger une batterie vide.
On peut mesurer aussi la décharge de la batterie.
Un certain nombre de chargeurs ont l’intensité de charge écrite sous le socle. Celui que nous avons de chez Conrad est indiqué 1A et nous avons vérifié que c’est exact. Dans ce cas particulier le nombre d’heures que dure la charge donne la capacité de la batterie. Ex : 1 heure de charge (à 1A) signifie que la capacité de la batterie est de 1 A/H.
Test en décharge : Brancher la batterie sur un voltmètre ou un testeur de pile. (on l’appelle en anglais battery tester) On branche ensuite une ampoule ou une résistance sur la batterie.
Par exemple une ampoule de lampe de poche de 3,5v 750 mA consomme 350 mA à 1,2 volt. Une ampoule 2,4 v 700 mA consomme 500 mA à 1,2 volt. Mesurer le temps passé jusqu’à ce que l’aiguille du tester passe dans la zone jaune ou encore descende en dessous de 1,1 volt. Par exemple si la batterie dure 1 heure à 500 mA elle a une capacité de 500 mA/h. Si elle dure 2 heures à 500 mA elle a une capacité de 1000 mA/h. Cette méthode bien que rudimantaire donne une bonne idée de l’état et de la qualité de la pile. Surveiller l’aiguille pour ne pas trop décharger la pile.
Test rapide en décharge qui permet de connaître la qualité d’une batterie : Brancher la pile sur un testeur et brancher une ampoule ou une résistance qui va consommer beaucoup de courant. Par exemple une résistance de 0,33 ohms/ 5 watts qui va pousser la batterie à la limite ou presque de ses possibilités. On branche la résistance quelques secondes et on observe le mouvement de l’aiguille. Si l’aiguille passe dans le jaune (entre 1,15v et 1,25v) c’est que la batterie est endommagée car sa résistance interne est trop forte.

TesteurBatterie

Comment trouver des appareils adaptés aux piles rechargeables ?

On peut utiliser des lampes de poche à led. Préférer les lampes qui utilisent une seule pile, on en trouve beaucoup sur internet et la technologie est bien au point. Elles intègrent un convertisseur de tension à découpage qui est logé dans le corps du réflecteur.
On trouve aussi des lampes à led plus efficaces qui fonctionnent avec une pile Lithium ion. Préférer les lampes qui utilisent les modules led du constructeur Cree car ce sont ceux qui ont le meilleur rendement. Certaines lampes sont vendues sur Ebay avec la pile et le chargeur pour 15 Euros. Voir chez ce vendeur par exemple. Les lampes les plus intéressantes sont celles avec les modules 3 watts et les modules 10 watts.

http://stores.ebay.fr/ouyou2010
catégorie : outdoor flashlight torch

Les piles rechargeables pour les jouets
Pour les jouets qui emploient beaucoup de piles en série, par exemple les voitures téléguidées en 12 volts, qui fonctionnent avec 8 piles 1,5v en série, on peut les remplacer par 3 piles Li-ion à 3,7v en série.
Ou encore remplacer 6 piles 1,5v par 2 piles 3,6v à 3,7v lithium ion. Un peu de calcul nous montre qu’on a la même tension que si on utilisait des piles Ni-Mh de 1,2 volt En effet, 6 piles de 1,2v donnent 7,2 v ; 2 piles de 3,7v donnent 7,4 volt et la voiture fonctionne parfaitement car elle est prévue pour fonctionner soit avec des piles 1,5v soit avec des piles 1,2v. Les jouets comme beaucoup d’appareils électriques ont beaucoup de marge de fonctionnement.

VoitureTeleguidee-Li-ion

Le boîtier de piles du "buggy" donne une impression de vide et pourtant, ça marche.

Si on veut utiliser le même boitier de piles R6 on va être obligé d’utiliser les modèles type "14500" qui n’ont qu’une capacité de 900mAH dans le meilleur des cas. Par contre le gros avantage est que les piles ne seront pas abîmées pendant la décharge elles vont se couper automatiquement, à condition d’ utiliser des piles de type "protected" pour éviter une décharge profonde. Les emplacements libres seront remplacés par des cylindres conducteurs pour acheminer le courant ou bien pontés par un fil qui acheminera le courant à travers les espaces devenus libres. Attention beaucoup de piles sur Ebay sont des contrefaçons et annoncent des capacités complètement fantaisistes. Au niveau des lithium ion les rares à être authentiques sont des Trusfire avec une petite flamme, en version 18650 ce sont des 2400 mAh exclusivement.

Le cas particulier des piles de 9 volts

Ces piles étant faites de 6 éléments de 1,5 volt, il faut naturellement un chargeur avec un arrêt en fin de charge, ce que ne font pas tous les chargeurs de 9 volts ; d’autre part en raison de la disparité entre les éléments on aura assez rapidement des éléments qui vont flancher, et la pile risque de perdre assez rapidement de la capacité.

Il faut mieux acheter plutôt des piles 9 volts li-ion mais elles sont assez chères sur le marché français . On en trouve aussi sur Ebay, les deux pour 15 Euros environ. On peut se les fabriquer facilement, il suffit de mettre en série deux éléments de 3,7 volts li-ion de type 10440 (diamètre 10 mm, longueur 44 mm), c’est à dire des piles de forme « AAA » ou C. Les deux éléments tiennent à peu près dans un boitier de pile 9 volts. On remarquera que la tension n’est pas tout à fait la même car 2x3,6v fait 7,4v ; ceci dit une pile alcaline se stabilise à 1,35v par élément soit 8 volts pour une pile de 9v auxquels il faut déduire la chute de tension en fonctionnement. D’autre part la plupart des appareils prévus pour "9v" sont tolérants sur la tension et acceptent souvent une descente jusqu’à 6,5 volts. Enfin la tension de la NimH est en moyenne de 3,6v à 3,7v mais elle est de 4,2 v en début de décharge.

On peut aussi les mettre dans un coupleur pour 2 piles AAA qui auront la même taille qu’une pile de 9 volts (à peine supérieure). On trouve ces piles par exemple sous la marque Marsfire à 8 Euros les 4, soit avec un prix de revient de 4 Euros pour 2 piles. Il faut absolument encore acheter les li-ion « protected » c’est à dire protégées contre la décharge et la surcharge.

Pile9v_Lithium

Dans ce cas on peut les recharger sur un simple chargeur 9v quelconque, même un modèle pour les 9v Ni-cd. On peut mettre deux piles de ce genre dans un boitier pour deux piles 1,5 volt AAA. Les piles sont un peu plus longues que la normale, mais elles arrivent à rentrer dans le boitier quand même en serrant un peu. Le boitier est lui aussi plus long de quelques mm qu’une pile 9 v mais il arrive quand même à rentrer dans la plupart des logements de piles 9v. Pour les charger on peut très bien les retirer du boitier et les mettre dans un chargeur Li-ion.
Autres infos chargeurs :
http://forum.hardware.fr/hfr/Photonumerique/Accessoire/unique-chargeur-accus-sujet_146_1.htm
http://linuxfr.org/news/de-lutilisation-des-batteries-rechargeables
http://linuxfr.org/news/de-lutilisation-des-batteries-rechargeables

Le cas des piles boutons

Suite à une question qui m’a été posée, il existe des piles boutons rechargeables. Ceci dit l’intérêt est limité car elles sont employées dans des appareils faibles consommateurs de courant or c’est dans ce domaine que les rechargeables sont moins performantes à cause de leur auto-décharge.
Pour les piles boutons 1,5 volts il faudrait trouver des piles rechargeables de technologie hybride ce qui ne semblerait pas être le cas, sinon les NiMh bouton classiques ne maintiendront pas la charge plus de quelques mois.
Pour les piles bouton 3 volts ou 3,6 - 3,7 volts lithium, le remplacement par des lithium- ion rechargeables pose un problème car la batterie Li-ion, si elle s’auto décharge assez lentement, (2 à 5% par mois) n’a qu’une durée de vie de quatre ans environ, donc elle est à privilégier sur des appareils qu’on va décharger et recharger fréquemment, comme c’est la cas sur les téléphones portables, etc... Si on ne recharge une batterie qu’une ou deux fois pendant sa durée de vie on la rentabilise difficilement !
La pile bouton est aussi employée dans les porte clés à led rechargeables, voir cet exemple qu’on trouve sur Ebay pour 1 Euro environ, sous le nom "3 led key chain flashlight". Certains mettent en doute la qualité de la batterie "LIR2036" (et non LTR2036 comme relevé par certains, l’inscription est peu visible) car l’original se vend en fait à 3 Euros environ.

PorteClesLed1

La qualité de ces porte-clés est très variable d’un modèle à l’autre. Un modèle noir nous a semblé meilleur que les autres : lumière moins bleuâtre, charge à 5 mA alors qu’un modèle rouge ne chargeait qu’à 1 mA au maxi !

Recharger des piles non rechargeables ?

Les piles alcalines peuvent d’après certains sites être rechargées une dizaine de fois mais il faut pour cela qu’elles n’aient pas été déchargées en dessous de 1,25 volts ce qui n’est pas évident car il faudrait pouvoir mesurer la tension pendant l’utilisation, d’autre part il faut les charger très lentement, au quinzième de leur capacité de préférence. (maximum 250 ma)
Si on souhaite recharger ses batteries alcalines, une seule solution, les tester régulièrement et les recharger quand elles s’approchent de la valeur fatidique !
On trouve aussi des chargeurs pour toutes les piles non rechargeables, d’après les essais donnés sur internet on ne restitue qu’une partie de la capacité d’origine. Peut être utile pour les appareils peu gourmands comme les pendules... Si on n’a pas le chargeur adéquat on peut essayer - sans garantie - un chargeur compatible avec les anciennes piles (type cadmium nickel) qui a une procédure de charge plus proche de celle des piles alcalines ou « non-rechargeables ».
Les modèles anciens de chargeurs ont souvent un bouton de commutation NiCd – NiMh. Vérifier que le chargeur possède bien un arrêt en fin de charge ou mettre un voltmètre aux bornes de la batterie et arrêter quand la tension dépasse 1,6 à 1,7 volt. Une charge excessive peut créer des risques divers : surchauffe, fuites, etc. S’entourer de toutes précautions de sécurité. Le problème se pose particulièrement pour les piles en mauvais état car malgré la charge elles ne remonteront jamais à 1,5 volt, donc la commutation en fin de charge ne fonctionnera pas. Or lorsque la pile ne transforme plus le courant en charge, elle le transforme en chaleur, c’est là qu’on risque la surchauffe, principalement pour les chargeurs rapides. Voir des essais ici.
http://seme.cer.free.fr/regenerateur-piles-ecovolt.php
Les avantages des piles non rechargeables sont quand même réduits face aux piles rechargeables bon marché à faible auto-décharge, l’intérêt serait pour les appareils à très faible consommation car elles battent les NiMh même hybrides pour leur très faible auto-décharge de 5% par an environ à 30 degrés, et même 2 % à 20 degrés !
Un exemple de chargeur de piles non rechargeables :
http://www.astuces-pratiques.fr/electronique/chargeur-de-piles-non-rechargeable-realisation

Vous pouvez me contacter pour me faire part de vos questions ou expériences, ce qui permettra d’enrichir cet article.
jeanlouis.ramel (a) free.fr
remplacer le (a) par arobase.

2 Messages de forum

  • Bonsoir,

    en ce jour de Noël où la Storio 2 de ma fille a déjà mangé 4 piles, je me suis mise à la recherche de piles rechargeables et suis tombée sur votre article très instructif. Je vais prendre les piles Amazon dont vous parlez et du coup je me permets de vous demander un conseil pour savoir quel chargeur de piles acheter, chez Amazon également....sachant que je n’ai pas un énorme budget. Merci pour votre aide.

    • Il y a de bons chargeurs en ce moment en vente chez Aldi, pour 10 Euros, s’il y en a encore, ils ont été mis en vente le 22 décembre, sinon vous pouvez consulter mon article sur mon site à ce propos : vérifier surtout qu’ils chargent les batteries une par une, sinon à terme ils abîment les batteries. http://jeanlouis.ramel.free.fr/spip.php ?article40 Cordialement, JL Ramel