Guide Complet des Différents Types de Batteries

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La batterie Li-Ion Ronix 8990

Ampères-heures, voltage, Li-Ion, NiCd… autant de termes que vous entendrez peut-être prononcer lorsque vous envisagerez d’acheter un nouvel outil sans fil. Mais qu’est-ce que tout cela signifie ? Comment savoir si le vendeur n’a aucune idée de ce dont il parle et s’il ne veut que la commission ? Eh bien, nous allons vous donner un peu d’éducation et passer en revue les différents types de batteries, les caractéristiques des accumulateurs et tout ce que vous devez savoir sur les batteries pour les outils sans fil.

Qu’est-ce qu’une batterie ?

Une batterie est un dispositif chimique qui stocke l’énergie électrique sous forme de produits chimiques et qui, au moyen d’une réaction électrochimique, convertit l’énergie chimique stockée en énergie électrique à courant continu (CC). Alessandro Volta, un physicien italien, a inventé la première pile en 1800.

La batterie Li-Ion Ronix 8990
La batterie Li-Ion Ronix 8990

La réaction électrochimique dans une pile implique le transfert d’électrons d’un matériau à un autre (appelé électrodes) par le biais d’un courant électrique.

Cellule et batterie

Même si le terme « batterie » est souvent utilisé, l’unité électrochimique de base responsable du stockage de l’énergie est appelée « cellule ». Comme nous venons de le mentionner, une cellule est l’unité électrochimique fondamentale qui est la source de l’énergie électrique produite par conversion de l’énergie chimique.

Dans sa forme de base, une cellule contient généralement trois composants principaux : deux électrodes et un électrolyte, ainsi que des bornes, un séparateur et un récipient. En ce qui concerne les électrodes, il existe deux types d’électrodes, l’anode et la cathode.

L’anode est l’électrode négative (également appelée électrode combustible ou électrode réductrice). Elle perd des électrons au profit du circuit externe et, dans la réaction électrochimique, elle est oxydée.

La cathode, quant à elle, est l’électrode positive (également appelée électrode d’oxydation). Elle accepte les électrons du circuit externe et, dans la réaction électrochimique, elle est réduite. Ainsi, la conversion d’énergie dans une pile est due à la réaction électrochimique d’oxydoréduction.

Le troisième composant important d’une cellule est l’électrolyte. L’électrolyte sert de support au transfert de charge sous forme d’ions entre les deux électrodes. C’est pourquoi l’électrolyte est parfois appelé « conducteur ionique ». Il est important de noter que l’électrolyte n’est pas électriquement conducteur, mais qu’il a simplement une conductivité ionique.

Une batterie se compose souvent d’une ou plusieurs « cellules » qui sont connectées électriquement en série ou en parallèle pour fournir les niveaux de tension et de courant nécessaires.

Quel type de batterie est le meilleur pour les outils sans fil ?

L’industrie des outils sans fil a connu une croissance exponentielle depuis le lancement de la batterie Li-ion, principalement en raison de sa grande amélioration par rapport aux autres types de batterie plus anciens.

Oui, il est vrai que certains des autres types de piles énumérés dans cet article sont dépassés, mais ils ont toujours leur utilité et sont toujours vendus avec certains outils sans fil tels que les tondeuses à gazon sans fil.

La réponse super rapide : Si vous voulez une réponse rapide à la question de savoir quel type de batterie est le meilleur, alors vous voudrez probablement opter pour une batterie Li-ion.

Bien sûr, il y a beaucoup d’autres choses à prendre en compte. Si vous voulez en savoir plus, continuez à lire.

Astuces pour choisir le meilleur parmi les différents types de batteries

💠 Comprendre la capacité et les spécifications des batteries

Lorsque vous achetez un outil sans fil, vous remarquez que vous êtes bombardé de différentes spécifications de batteries.

Les spécifications les plus courantes que l’on retrouve partout sur les emballages et le matériel de marketing sont les suivantes :

🟡 Voltage (V)

🟡 Ampères-heures (Ah)

🟡 Type de batterie (Li-Ion, NiCd, NiMH)

Mais il suffit de choisir les plus gros chiffres pour avoir la meilleure batterie ❓ Bien que cela semble être une réponse évidente, cela dépend de nombreux facteurs…. Que nous allons examiner.

Expliquons rapidement certains des termes les plus couramment utilisés en matière de batteries d’outils sans fil.

💠 Ampère-heure (Ah)

Que signifie AH ? Qu’est-ce que cela signifie lorsque l’AH d’une batterie est (X). Ce sont là quelques-unes des questions les plus courantes que nous recevons. Et en fait, ce n’est pas si compliqué.

L’Ah, ou ampère-heure, est la quantité totale de charge que votre batterie peut fournir en une heure. Par exemple, dans des conditions idéales, une tondeuse à gazon sans fil qui consomme en permanence 2,0 ampères de courant videra la charge totale d’une batterie de 2,0 Ah en une heure.

Donc, selon cette logique, une batterie de 4,0 Ah devrait durer 2 heures dans la même tondeuse électrique. Tout cela suppose bien sûr que la tondeuse consomme un courant constant de 2,0 Ah et que les conditions sont idéales pour la batterie – ce qui n’arrive jamais dans le monde réel.

Ampère heure
Ampère heure

Il faut également tenir compte du fait qu’une batterie de 4,0 Ah ne va pas nécessairement durer deux fois plus longtemps qu’une batterie de 2,0 Ah ; dans certaines circonstances, elle peut même durer plus de deux fois plus longtemps. Tout dépend du type de batterie, de la façon dont elle est câblée et du circuit de contrôle de la batterie elle-même.

Mais vous pouvez toujours utiliser le raisonnement de base mentionné ici pour évaluer approximativement la durée de vie d’une batterie.

Que signifie Ah sur une batterie Pour faire simple, l’Ah est une mesure de la quantité de charge que la batterie peut fournir. Une analogie simple serait la taille du réservoir de carburant d’une voiture.

💠 Voltage de la batterie

La tension nominale (V) d’une batterie est une mesure de la puissance que cette batterie peut fournir.

En termes simples, plus la tension est élevée, plus la batterie est puissante. Certains appareils sans fil ont besoin de plus de puissance pour fonctionner. Ainsi, une perceuse sans fil conçue pour percer du bois dur aura besoin de plus de puissance qu’une perceuse conçue pour des travaux légers.

Voltage de la batterie
Voltage de la batterie

Oui, une tension plus élevée signifie généralement que l’outil est plus puissant – mais cela signifie aussi que l’outil est plus lourd et que ces outils à tension plus élevée coûtent aussi généralement beaucoup plus cher. Tout se résume à choisir le bon outil pour le travail à accomplir, et n’oubliez pas que le plus gros n’est pas toujours le meilleur.

💠 Effet mémoire de batterie

L’effet mémoire se produit lorsqu’une batterie est constamment partiellement déchargée, puis rechargée sans être autorisée à se décharger complètement. Le nom vient du fait que la batterie se souvient de la quantité de sa charge qui a été épuisée avant d’être rechargée et utilise la période de charge la plus courte comme nouvelle capacité.

Toutes les piles ne souffrent pas de l’effet mémoire.

💠 Durée de vie d’une batterie

La durée de vie est une mesure du nombre de fois qu’une batterie peut être chargée avant de perdre sa capacité à conserver son énergie.

Par exemple, les batteries Li-Ion ont généralement une durée de vie de 300 à 500 cycles de recharge. En théorie, vous pouvez donc charger une batterie Li-Ion au moins 300 fois avant qu’elle ne doive être remplacée.

💠 Autodécharge

Une fois que la batterie d’un outil sans fil a été chargée, si elle n’est pas utilisée immédiatement, elle commence à perdre lentement sa charge. Certaines technologies de batterie ont un taux d’autodécharge beaucoup plus rapide que d’autres.

Gardez à l’esprit qu’un taux d’autodécharge plus rapide n’est pas toujours mauvais – si vos outils ne sont jamais rangés pendant de longues périodes entre deux utilisations, vous ne vous soucierez probablement pas du tout du taux d’autodécharge.

L’autodécharge est mesurée en pourcentage de charge perdue par mois.

💠 Décharge profonde de batterie

Une décharge profonde consiste à laisser la batterie se vider complètement de son énergie en l’utilisant. Cela peut être problématique pour certains types de batteries (pas tous) et peut réduire considérablement la durée de vie et la capacité des batteries.

D’un autre côté, certains types de batteries doivent être périodiquement soumis à une décharge profonde afin de maintenir une batterie saine.

Différents types de batteries pour outils sans fil

Les différents types de batteries se regroupent en trois :

🟡 Lithium-ion (Li-Ion)

🟡 Nickel-Cadmium (NiCd)

🟡 Nickel-hydrure métallique (NiMH)

différents types de batteries
L’image de La batterie Li-Ion Ronix 8991

La plupart des guides que vous lisez sur les batteries d’outils sans fil sont principalement axés sur les batteries au lithium-ion (Li-Ion), et ce pour une bonne raison. Les Li-Ion sont devenues les batteries de choix pour la plupart des fabricants d’outils sans fil. Ceci pour plusieurs raisons :

🟡 Elles fournissent beaucoup d’énergie à partir d’une petite batterie (haute densité d’énergie).

🟡 Elles peuvent être rechargées de nombreuses fois (durée de vie élevée).

🟡 Elles ont une capacité élevée (Ah/énergie spécifique).

🟡 Elles n’ont pas d’effet mémoire.

Avant d’entrer dans les détails, jetons un coup d’œil rapide à la différence entre les 3 principaux types de batteries.

On nous demande souvent quelles sont les meilleures batteries ou quels types de batteries est le meilleur.

Peut-être – mais cela nous donne quelques informations importantes sur les types de batteries. De ces informations, nous pouvons tirer les conclusions suivantes :

💠 Pour les applications à courant élevé (appareils photo numériques, torches de forte puissance, etc.), le NiMH est clairement le meilleur choix. En effet, les piles NiMH sont capables de délivrer une forte puissance en cas de besoin (la puissance spécifique est énorme).

💠 .. La quantité de puissance qu’ils peuvent réellement stocker est inférieure à celle d’une batterie Li-Ion.

💠 Les batteries au plomb-acide et au nickel-cadmium sont pratiquement obsolètes de nos jours.

Voici donc le résumé de la situation : Une batterie Li-Ion est plus petite et peut fournir un courant plus faible pendant une période beaucoup plus longue qu’une batterie NiMH. Mais une batterie NiMH peut fournir de fortes rafales de courant en cas de besoin.

Nous allons maintenant nous plonger un peu plus profondément dans chaque type de batterie.

Accumulateurs Nickel-Cadmium (NiCd)

La batterie au nickel-cadmium a une longue histoire. En fait, elle a été inventée en 1899 ! Bien sûr, elles n’ont commencé à être produites en masse qu’en 1946 et leur popularité n’a cessé de croître depuis. Elles sont généralement dépassées par les batteries NiMH et Li-Ion, mais sont encore utiles pour certains travaux aujourd’hui.

Accumulateurs nickel-cadmium en un coup d’œil

✅ Durée de vie du cycle de recharge : 1000+ de recharges

✅ Autodécharge : 10%

✅ Capacité en Ah : 1.2Ah – 2.2Ah (faible)

Avantages des accumulateurs nickel-cadmium (NiCd)Inconvénients des accumulateurs nickel-cadmium (NiCd)  
Très bon rapport entre qualité et prixLourd par rapport au Li-Ion et au NiMH
Robustes et ne s’abîment pas facilementFaible capacité (Ah)
Longue durée de vie – environ 1000 cycles de rechargesDoit être refroidie avant d’être rechargée
Flux de courant élevéNécessite une décharge profonde régulière
 Très toxique et non écologique (contient du cadmium)
 Susceptible d’avoir un effet mémoire

Accumulateurs nickel-hydrure métallique (NiMH)

Introduites en production de masse en 1989, les batteries NiMH sont une technologie beaucoup plus récente. Elles constituent une amélioration par rapport aux batteries NiCd à bien des égards, les principaux points étant qu’elles sont moins toxiques pour notre environnement lorsqu’elles sont mises au rebut et qu’elles ont une capacité (Ah) considérablement améliorée. Elles présentent bien sûr quelques inconvénients, que nous verrons dans les sections suivantes.

Accumulateurs NiMH en un coup d’œil

✅ Durée de vie : perd sa capacité après environ 600 cycles, bien que cela puisse être amélioré si la batterie est chargée et stockée correctement.

✅ Autodécharge : 13,9-70,6% à température ambiante

✅ Capacité en Ah : 2.2Ah – 3.0Ah (moyenne)

Avantages des accumulateurs NiMH  Inconvénients des accumulateurs NiMH  
La capacité est supérieure à celle des batteries NiCd.Sensibles à la température, elles ne doivent être stockées et utilisées qu’à une température comprise entre 33 degrés F et 103 degrés F.
Le coût est inférieur à celui des batteries Li-ion.Nécessite une décharge profonde de façon semi-régulière (tous les 2 à 3 mois), mais laisser les batteries NiMH se décharger continuellement réduira leur durée de vie et leur capacité de stockage.
La durée de vie peut être considérablement augmentée en stockant et en chargeant les batteries correctement.Le manque d’utilisation pendant de longues périodes peut être préjudiciable à la durée de vie et à la capacité des piles.
Sans danger pour l’environnement.En cours d’utilisation, vous ne devez pas laisser une batterie NiMH descendre en dessous de 70 % de sa capacité, sauf lors de la décharge profonde d’entretien.
Peut fournir de grandes quantités de courant aux appareils à haute puissance (appareils photo, lampes de poche, etc.).Le coût est plus élevé que les accumulateurs Ni-Cd.
 Ils sont sensibles à l’effet mémoire mais l’effet peut être réduit avec une charge appropriée. L’effet mémoire est également réversible dans une certaine mesure en effectuant quelques cycles de charge/décharge appropriés.

Batteries au lithium-ion (Li-Ion)

Entrée en production commerciale en 1991, la toute dernière technologie en matière de batteries pour outils sans fil est la batterie Lithium-Ion (Li-Ion). En ce qui nous concerne, les batteries Li-Ion sont le meilleur choix pour les outils sans fil, qu’il s’agisse d’une tondeuse à gazon sans fil ou d’une perceuse sans fil.

Les batteries Li-Ion ne souffrent pas d’un effet mémoire et ne sont pas affectées par de mauvaises habitudes de charge. En revanche, les batteries Li-Ion s’usent avec le temps en raison de l’âge et de l’utilisation. Le principal inconvénient de ce type de batterie est son cycle de vie relativement court (mins de 500 cycles de recharges).

Batteries Li-Ion en un coup d’œil

🔸 Durée de vie du cycle de recharge : <1900 cycles (selon la conception et la marque de la batterie)

🔸 Autodécharge : 8 % à 21 °C (beaucoup plus élevé cependant lorsque la température augmente)

🔸 Capacité en Ah : 3.0 Ah et plus !

Avantages des batteries Li-IonInconvénients des batteries Li-Ion  
Très légères et petitesLes températures élevées pendant l’utilisation ou la charge peuvent faire exploser les batteries, bien que la plupart disposent de dispositifs de sécurité adéquats pour éviter cela.
Contiennent une grande quantité d’énergieCoût élevé par rapport aux autres types de batteries
Le taux d’autodécharge est très faible à des températures ambiantes normales.Elles sont sensibles à la chaleur et aux chocs.
Pas d’effet mémoire. 
Capacité très élevée. 
Ne nécessitent pas d’entretien. 

FAQ

Quels sont les 3 types de piles ?
Il existe trois principaux types de piles disponibles pour les consommateurs. Il s’agit des piles alcalines, des piles nickel-métal-hydrure (NIMH) et des piles lithium-ion.

Pourquoi existe-t-il différents types de piles ?
Toute une série de matériaux (autrefois uniquement des métaux) peuvent être utilisés comme électrodes dans une pile. Il s’avère que les différents matériaux ont des propriétés électrochimiques différentes et produisent donc des résultats différents lorsqu’ils sont réunis dans une cellule de batterie.

Que sont les batteries lithium-ion ?
Une batterie lithium-ion (Li-ion) est une technologie de batterie avancée qui utilise des ions lithium comme composant clé de son électrochimie. Pendant un cycle de décharge, les atomes de lithium de l’anode sont ionisés et séparés de leurs électrons.

Conclusion

Dans cet article, on a parlé de différents types de batteries dont la plus importante est la batterie au lithium-ion. Les deux autres types sont les batteries au Nickel-Cadmium et au NiMH.
Les piles au lithium se sont développées au cours des 30 dernières années pour devenir l’un des nouveaux systèmes de piles les plus prometteurs. Pour acheter un outil sans fil, il faut bien considérer les caractéristiques importantes de batterie comme la capacité de batterie et le voltage.

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Ronix

9 décembre 2021

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