Accumulateurs Ni-MH de nouvelle génération

Les batteries alcalines, grâce à leur disponibilité immédiate après achat et à leur capacité à conserver l'énergie pendant une période relativement longue, constituaient par le passé une meilleure alternative que les accumulateurs traditionnels. Qu'est-ce qui a changé avec l'introduction des accumulateurs de nouvelle génération ?


Dans le domaine de l'alimentation des petits appareils électroniques, il n'y a pas eu de grande révolution pendant longtemps. Le marché proposait à la fois des piles alcalines renforcées, des piles zinc-carbone peu performantes et des accumulateurs nickel-hydrure métallique (Ni-MH). Cependant, ces derniers restaient quelque peu dans l'ombre des cellules jetables - elles se caractérisaient par une faible durabilité, un nombre limité de cycles de charge/décharge, ne maintenaient pas leur capacité pendant un stockage prolongé - nécessitaient une charge juste avant une utilisation prévue, et les chargeurs bon marché, en raison de la simplicité de leur conception, n'étaient pas en mesure de les charger de manière optimale. Ces facteurs, ainsi que le prix élevé et le manque de disponibilité immédiate après l'achat, ont éclipsé les avantages des cellules traditionnelles en nickel-hydrure métallique. Il n'a pas non plus aidé que les accumulateurs Ni-MH soient nettement plus efficaces dans les appareils à consommation d'énergie moyenne et élevée, et qu'en outre, contrairement aux piles, ils conservent une étanchéité hermétique pendant toute la durée d'utilisation - ils ne fuient pas.

La situation a radicalement changé avec l'introduction sur le marché en 2005 par Sanyo des premiers accumulateurs de nouvelle génération de la marque Eneloop dans les tailles standard AA (R6) et AAA (R03). Actuellement, la marque Eneloop appartient à Panasonic. Ces cellules se caractérisaient par un très faible niveau d'auto-décharge, ce qui permettait aux accumulateurs chargés de conserver beaucoup d'énergie même après plusieurs années après la charge. Les cellules Eneloop doivent également leur succès à un niveau de charge initial élevé grâce à l'utilisation d'énergie solaire. Le fabricant japonais a été le premier à être en mesure de garantir une charge des accumulateurs à un niveau de 70-75% déjà pendant le processus de production.

Cette caractéristique a fait que les cellules sont prêtes à l'emploi immédiatement après l'achat, et leur très haute durabilité signifie qu'elles peuvent remplacer jusqu'à 2100 piles alcalines, ce qui est sans aucun doute économiquement avantageux et contribue à la protection de l'environnement.

Les accumulateurs de marques réputées possèdent généralement deux séries de produits : une série standard - destinée à des applications typiques et peu exigeantes - et une série professionnelle, conçue pour une utilisation dans des appareils professionnels, par exemple dans le matériel photographique. Ils diffèrent le plus souvent par leur capacité, exprimée en milliampères-heures (mAh) - plus la capacité de l'accumulateur est élevée, plus il devrait fonctionner longtemps dans un appareil donné. Dans le cas des accumulateurs Eneloop, nous avons deux types : Eneloop (blanc) et Eneloop Pro (noir). La version blanche de ces cellules se caractérise par une capacité minimale de 1900 mAh dans la taille R6 AA et 750 mAh dans la taille R03 AAA. L'Eneloop Pro a une capacité minimale de 2500 mAh pour la taille R6 AA et 930 mAh pour la taille R03 AAA. La version professionnelle, en plus d'une capacité plus élevée, a également la capacité de délivrer un courant plus élevé, ce qui est important par exemple dans les flashs pour appareils photo. La capacité plus élevée et la possibilité de charger à un courant élevé de la version Pro ont réduit la durabilité de ces cellules, qui dans ce cas est d'environ 500 cycles de charge.

Après l'introduction réussie des accumulateurs de nouvelle génération avec un faible niveau d'auto-décharge par Sanyo, d'autres grands fabricants d'accumulateurs tels qu'Energizer, Duracell, Varta, GP, Fujitsu - ont également introduit dans leur offre des accumulateurs de nouvelle génération avec un faible niveau d'auto-décharge. Cependant, ils n'ont pas été en mesure de menacer la position de marché des accumulateurs Eneloop ni d'égaler leur qualité en termes de nombre de cycles de charge ou de niveau d'auto-décharge dans le temps. Leur niveau de charge pendant le processus de production était souvent trop bas, ce qui empêchait leur utilisation immédiatement après l'achat.

Les cellules de nouvelle génération peuvent être utilisées comme des substituts de piles ordinaires (prêtes à l'emploi) dans la plupart des appareils (par exemple, télécommandes, réveils, radios portables, lecteurs mp3/mp4, lampes de poche, etc.). Des exemples de cellules de dernière génération sont les accumulateurs Panasonic Eneloop, GP Recyko, Panasonic Evolta (anciennement Infinium) et Varta Ready2Use, Fujitsu, everActive.

Technologie des accumulateurs Ni-MH de nouvelle génération

Les batteries Ni-MH modernes se composent de deux électrodes (anode et cathode), séparées par un séparateur en plastique poreux. Tous les éléments de la cellule sont enroulés et placés dans un conteneur métallique, puis remplis d'électrolyte. Le conteneur métallique est hermétiquement fermé par un couvercle.

L'auto-décharge des accumulateurs Ni-MH se produit pour 3 raisons :

• la dissolution chimique de la cathode
• la décomposition naturelle de l'anode
• la contamination de l'anode

Comment a-t-on réduit l'auto-décharge ? - à l'exemple des cellules de la marque Eneloop

La dissolution chimique de la cathode a été réduite grâce à l'utilisation d'un alliage spécial caractérisé par une structure de réseau cristallin (Superlattice Alloy). L'utilisation de cet alliage a également permis d'augmenter la capacité de la batterie et de réduire la résistance interne, ce qui permet d'utiliser un courant de décharge plus élevé.
Un autre avantage de l'utilisation de cet alliage est que pour stabiliser l'ensemble du processus, on peut utiliser moins de cobalt que dans les cellules produites par l'ancienne méthode.
L'anode a été protégée par un métal spécial qui ralentit sa décomposition naturelle. L'électrolyte et le séparateur ont également été améliorés.

Quels sont les aspects importants de l'utilisation et de l'entretien des accumulateurs de nouvelle génération ?

Ces cellules ne nécessitent pas de traitement ou de formation spéciale. Néanmoins, en raison des différences de charge d'usine, il est recommandé de les recharger complètement dans un chargeur approprié - cela garantira un fonctionnement optimal dans l'appareil cible et peut également prévenir une décharge excessive des nouvelles batteries. Une exception à cette règle peut être les accumulateurs Eneloop - nous les recevons généralement uniformément chargés et ils sont prêts à fonctionner immédiatement. Les accumulateurs de nouvelle génération n'ont également pas d'"effet mémoire", ce qui leur permet d'utiliser toute leur capacité. Cependant, il est important de se rappeler qu'ils atteindront les meilleures performances lorsqu'ils sont chargés à l'aide d'un chargeur avancé à microprocesseur.

À quoi faire particulièrement attention lors de l'utilisation des accumulateurs ?

Pour les accumulateurs, lors d'une utilisation quotidienne, le plus nuisible est la décharge complète et permanente. Il est donc particulièrement important d'utiliser uniquement les mêmes accumulateurs, du même fabricant, avec le même niveau de charge dans l'appareil que vous possédez. Pour un accumulateur, une décharge complète fréquente est nuisible, il est donc préférable de le recharger avant une utilisation intensive prévue. Les accumulateurs non utilisés doivent être stockés au moins partiellement chargés, de préférence dans un endroit frais, dans un conteneur de protection dédié.

Tous les accumulateurs disponibles sur le marché sont-ils des cellules de nouvelle génération ?

Sur le marché, il existe encore des accumulateurs fabriqués selon une technologie plus ancienne. Dans leur cas, il faut se rappeler de les charger avant utilisation. Ils peuvent également perdre leur niveau de charge très rapidement - jusqu'à 30% après le premier jour de charge. De plus, en choisissant des accumulateurs, il est bon de prêter attention à leur marque / fabricant. Le choix d'accumulateurs éprouvés avec des paramètres réels présente le moindre risque. Rappelons que pour un accumulateur AA/R6, la capacité maximale technologiquement réalisable est d'environ 2600 mAh, tandis que pour un R03 AAA, elle est d'environ 1000 mAh. Il existe sur le marché de nombreux accumulateurs de mauvaise qualité avec des paramètres largement exagérés (jusqu'à 1000%) - l'achat de telles cellules entraîne généralement une grande déception et peut efficacement décourager l'utilisation de tout accumulateur rechargeable.

Un bon accumulateur n'est qu'une partie du succès - le choix d'un chargeur approprié est tout aussi important.

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