Batteries rechargeables Ni-MH de nouvelle génération

Les piles alcalines, grâce à leur disponibilité immédiate après l’achat et à leur rétention d’énergie pendant une période relativement longue, constituaient dans le passé une meilleure alternative aux piles rechargeables traditionnelles. Qu’est-ce qui a changé après l’introduction de la nouvelle génération de batteries rechargeables ?


Il n’y a pas eu de révolution majeure dans le domaine de l’alimentation de la petite électronique depuis longtemps. Il y avait sur le marché des piles alcalines renforcées, des piles zinc-carbone à faible rendement et des piles Ni-MH nickel-hydrure métallique. Mais ces dernières sont restées quelque peu dans l’ombre des cellules à usage unique - elles se caractérisaient par une faible durabilité, peu de cycles de charge/décharge, ne maintenaient pas la capacité pendant un stockage plus long - elles nécessitaient une charge immédiatement avant l’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 au nickel-hydrure métallique. Le fait que les batteries Ni-MH soient beaucoup plus efficaces dans les appareils à consommation d’énergie moyenne et élevée n’a pas aidé, et de plus, contrairement aux batteries, elles maintiennent une étanchéité hermétique tout au long de leur vie - elles ne se déversent pas.

La situation a radicalement changé après que Sanyo a lancé en 2005 la première nouvelle génération au monde de piles rechargeables Eneloop dans les tailles typiques AA (R6) et AAA (R03). Actuellement, la marque Eneloop appartient à Panasonic. Ces cellules se caractérisaient par un très faible niveau d’autodécharge, grâce auquel les batteries chargées pouvaient conserver beaucoup d’énergie même plusieurs années après la charge. Les cellules Eneloop doivent également leur succès à leur niveau de charge initial élevé utilisant l’énergie solaire. Le fabricant japonais a été le premier à pouvoir fournir une charge de batterie de 70 à 75 % dès le processus de production.

Cette caractéristique a rendu les cellules prêtes à l’emploi immédiatement après l’achat, et la très grande durabilité signifie qu’elles sont capables de remplacer jusqu’à 2100 piles alcalines, ce qui est sans aucun doute économiquement bénéfique et contribue à la protection de l’environnement.

Les batteries rechargeables d’entreprises réputées ont généralement deux séries de produits : standard – conçues pour des applications typiques et peu exigeantes – et professionnelles, conçues pour être utilisées dans des appareils professionnels, par exemple dans des équipements photographiques. Ils diffèrent le plus souvent par leur capacité, exprimée en milliampères-heures (mAh), plus la capacité est élevée de la batterie, plus elle devrait fonctionner longtemps dans l’appareil. Dans le cas des batteries rechargeables Eneloop, il en existe deux types : Eneloop (blanche) et Eneloop Pro (noire). La version blanche de ces cellules il a une capacité minimale de 1900 mAh dans la taille R6 AA et de 750 mAh dans la taille R03 AAA. L’eneloop Pro a une capacité minimale de 2500 mAh pour la taille R6 AA et de 930 mAh pour la taille R03 AAA. La version professionnelle, en plus d’une capacité plus élevée, a également la capacité de dégager un courant plus élevé, ce qui est important, par exemple, dans les flashs d’appareil photo. La capacité plus élevée et la capacité de charge à courant élevé dans la version Pro ont réduit la durée de vie de ces cellules, qui dans ce cas est d’environ 500 cycles de charge.

Après l’introduction réussie de batteries rechargeables de nouvelle génération à faible autodécharge par Sanyo, d’autres fabricants de batteries de premier plan, dont Energizer, Duracell, Varta, GP, Fujitsu - ont également introduit dans leur offre des batteries de nouvelle génération à faible autodécharge. Cependant, ils n’ont pas été en mesure de mettre en péril la position sur le marché des batteries Eneloop ou d’égaler leur qualité en termes de nombre de cycles de charge ou de niveau d’autodécharge dans le temps. De plus, leur niveau de charge dans le processus de production était souvent trop faible, ce qui rendait impossible leur utilisation immédiatement après l’achat.

La nouvelle génération de cellules peut être utilisée en remplacement des piles ordinaires (prêtes à l’emploi immédiatement) dans la plupart des appareils (par exemple, les télécommandes, les réveils, les radios portables, les lecteurs mp3/mp4, les lampes de poche, etc.). Des exemples de la dernière génération de cellules sont Panasonic Eneloop, GP Recyko, Panasonic Evolta (anciennement Infinium) et Varta Ready2Use, Fujitsu, everActive.

Technologie de batterie Ni-MH de nouvelle génération

Les batteries Ni-MH modernes sont constituées de deux électrodes (anode et cathode), séparées l’une de l’autre par un séparateur en plastique poreux. Tous les composants de la cellule sont roulés et placés dans un récipient métallique, puis remplis d’électrolyte. Le récipient métallique est fermé hermétiquement par un couvercle.

L’autodécharge des batteries Ni-MH se produit pour 3 raisons :

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

Comment l’autodécharge est-elle réduite ? - Utilisation des cellules eneloop comme exemple

La dissolution chimique de la cathode a été réduite par l’utilisation d’un alliage spécial caractérisé par une structure en 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 à son tour l’utilisation d’un courant de décharge plus élevé.
Un avantage supplémentaire de l’utilisation de cet alliage est qu’il est possible d’utiliser moins de cobalt pour stabiliser l’ensemble du processus que dans les cellules produites à l’aide de l’ancienne méthode.
L’anode est 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 batteries de nouvelle génération ?

Ces cellules ne nécessitent pas de traitement ou de formage particulier. Néanmoins, en raison des différences de charge d’usine, il est recommandé de les charger complètement dans un chargeur approprié, ce qui garantira un fonctionnement optimal de l’appareil cible et peut également empêcher une décharge excessive des nouvelles batteries. Les batteries rechargeables Eneloop peuvent être une certaine exception à cette règle - nous les obtenons généralement chargées uniformément et prêtes à l’emploi immédiatement. La nouvelle génération de batteries rechargeables n’a pas non plus d'"effet mémoire », elles utilisent donc toute leur capacité. Cependant, il convient de rappeler qu’ils atteindront les meilleurs paramètres lorsqu’ils seront chargés à l’aide d’un chargeur de processeur avancé.

À quoi faut-il faire attention lors de l’utilisation de piles rechargeables ?

Pour les batteries rechargeables lors d’une utilisation quotidienne, le plus nocif est une décharge permanente et complète. Par conséquent, il est particulièrement important de n’utiliser que les mêmes batteries du même fabricant, avec le même degré de charge dans votre appareil. Une décharge complète fréquente est nocive pour la batterie, il est donc préférable de la recharger avant une utilisation intense prévue. Lorsqu’elles ne sont pas utilisées, les batteries doivent être stockées au moins partiellement chargées, de préférence dans un endroit frais, dans un récipient de protection dédié.

Toutes les batteries disponibles sur le marché sont-elles des cellules de nouvelle génération ?

Des batteries fabriquées dans des technologies plus anciennes sont toujours disponibles sur le marché. Dans leur cas, pensez à les charger avant utilisation. Ils peuvent également perdre le niveau de charge dans une très grande quantité de Rythme rapide - jusqu’à 30 % après le premier jour de charge. De plus, lors du choix des batteries, il convient de faire attention à leur marque / fabricant. Le risque le moins élevé est associé à sélection de batteries éprouvées avec des paramètres réels. N’oubliez pas que pour la pile AA/R6, la capacité technologique la plus élevée possible est d’environ 2600 mAh, tandis que pour la R03 AAA, elle est d’environ 1000 mAh. Il y a beaucoup de batteries de mauvaise qualité sur le marché avec des paramètres considérablement gonflés (même à 1000 %) - L’achat de telles cellules apporte généralement beaucoup de déception et peut effectivement décourager l’utilisation de batteries réutilisables.

Une bonne batterie n’est qu’une partie du succès – choisir le bon chargeur est tout aussi important.

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