Piles AA, AAA et autres piles Ni-MH, Li-ion 18650 et similaires - comment interpréter la capacité et le nombre de cycles de charge indiqués dans les spécifications

1. Capacité de la batterie

Nous allons vous expliquer si la capacité de la batterie diminue d’elle-même avec le temps. Ou avec des cycles de charge ultérieurs ? N’est-il pas vrai que la batterie de 2600 mAh en question doit conserver sa pleine capacité tout au long de sa durée de vie, c’est-à-dire pendant 500 cycles consécutifs de charge/décharge ?
 
Chaque batterie se dégrade lentement à partir du moment où elle sort de l’usine. Il s’agit de processus irréversibles, de sorte que même une batterie inutilisée peut s’avérer inutile après une période suffisamment longue. La durée de cette période dépend du type/type et de la capacité de la batterie. Une certaine règle ici est que plus la batterie d’une taille donnée est sollicitée, plus elle se dégradera rapidement d’elle-même. Par exemple, dans le cas des normes techniques internationales de la CEI, dans le cas des piles Ni-MH typiques (y compris les tailles populaires AA R6, AAA R03), la dégradation permanente admissible de la capacité est spécifiée à un niveau allant jusqu’à 20 % par rapport à la valeur nominale après la première année. Après 2 ans, selon la norme, il n’y a même pas d’exigence qu’une batterie donnée doit respecter lors de la mesure de la capacité.
 
Bien sûr, les batteries rechargeables de bonne qualité doivent vieillir beaucoup plus lentement que les normes ne le permettent. L’effet auto-vieillissant lui-même est également presque négligeable dans les batteries rechargeables aux capacités les plus faibles, mais nous devons garder cela à l’esprit et éviter les sources d’achat incertaines, où nous pouvons acheter un produit de mauvaise qualité ou une chaise longue de rangement ordinaire.
 
De même, c’est une idée fausse que notre batterie affichera toujours la même capacité élevée, par exemple 2600 mAh, pendant les 500 prochains cycles de charge. Ici, selon les normes officielles, la fin de vie d’une batterie rechargeable Ni-MH ne peut intervenir que lorsqu’elle atteint environ 60 % de sa capacité d’origine. Ainsi, la capacité nominale complète de 2600 mAh ne sera obtenue qu’au début de la durée de vie de notre batterie, tandis qu’à la fin de sa vie, les valeurs admissibles seront beaucoup plus basses - même en dessous de 1600 mAh ! Dans le cas des batteries Li-ion, la valeur de 80 % de la capacité nominale est plus souvent considérée comme la fin de vie.

2. Cycles de charge

Le fabricant déclare 500 cycles, et les batteries que vous avez « ne survivent pas » même 100. Nous vous expliquons pourquoi c’est le cas.
 
La durabilité calculée en nombre de cycles de charge dépend également de l’âge des batteries. Dans le cas d’une batterie qui a plusieurs années, surtout avec une grande capacité, l’auto-dégradation liée à son âge peut être plus rapide que l’usure naturelle résultant des cycles de charge/décharge.
Un autre problème est la façon dont les fabricants déterminent la valeur des cycles de charge de leurs batteries. Au fil des ans, cela a même changé dans les normes techniques. Dans le cas des batteries Ni-MH courantes, il est encore typique de donner le nombre de demi-cycles (où la batterie est déchargée en environ 50 %), et une telle valeur est toujours plusieurs fois supérieure au nombre de cycles complets. En raison de l’arbitraire dans la détermination de la durée de vie / nombre de cycles de charge, il est difficile de comparer cette valeur entre différentes batteries.
De plus, le fabricant mesure le nombre de cycles dans des conditions de laboratoire - les batteries ne sont ni déchargées trop profondément ni spécialement surchargées.
Dans des conditions d’utilisation typiques, il est souvent impossible d’éviter une décharge trop profonde de la batterie, et parfois une surcharge - ce qui a un impact très négatif sur la durée de vie cible d’une telle cellule. Même les batteries Ni-MH, généralement considérées comme très résistantes et tolérantes, peuvent perdre de manière irréversible une partie de leur capacité à chaque décharge trop profonde ou surcharge importante. Même considérée comme la meilleure - la batterie japonaise AA 2450 mAh, qui est censée durer 150 cycles de charge complets, ne « vivra » souvent pas plus de 75 cycles environ dans des conditions domestiques.
 
Dans ce cas également, les batteries moins fatigantes et de capacités plus faibles sont les meilleures - elles présenteront la durée de vie la plus élevée (mesurée en cycles de charge) dans les applications typiques.

Résumé

La conclusion de base de cet article devrait être le principe d’acheter des batteries rechargeables en fonction de nos besoins, et non de les acheter massivement en stock.

Les problèmes de vieillissement des batteries rechargeables et leurs conditions d’utilisation ont un impact très important sur leur capacité et leur fiabilité sur une longue durée de vie.
Encore une fois, il s’avère qu’une batterie plus chère et plus volumineuse ne sera pas toujours meilleure pour nous.

Dans le cas d’appareils qui fonctionnent avec des piles rechargeables pendant plusieurs semaines, il est préférable d’utiliser des piles rechargeables de capacité inférieure, par exemple 700-800 mAh pour la taille AAA, 1900-2000 mAh pour la taille AA ou 2200-2600 mAh pour les piles Li-ion 18650. Ces batteries durent généralement plusieurs fois plus de cycles de charge et sont sujettes à l’auto-vieillissement et à la dégradation beaucoup plus lentement. Les batteries rechargeables les plus volumineuses et les plus fatigantes sont meilleures pour un usage professionnel, avec de courtes périodes entre les charges, où les performances temporaires, la durée de vie de la batterie sont une priorité.

Une autre conclusion importante est le fait que la capacité déclarée par le fabricant pour une batterie donnée n’est contraignante que pour des cellules neuves. Dans le cas de l’achat, par exemple, d’une batterie rechargeable de 2 ans, nous n’avons aucune garantie pour le maintien des paramètres. Par conséquent, il est nécessaire de choisir un certain vendeur de manière rationnelle.

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