Piles rechargeables AA, AAA et autres Ni-MH, piles 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 expliquer si la capacité de la batterie diminue d'elle-même avec le temps. Ou peut-être avec les cycles de charge successifs ? N'est-il pas vrai que la batterie de 2600 mAh devrait maintenir sa pleine capacité pendant toute sa durée de vie, c'est-à-dire par exemple pendant 500 cycles de charge/décharge consécutifs ?
 
Chaque batterie se dégrade lentement dès qu'elle quitte l'usine. Ce sont des processus irréversibles, donc même une batterie non utilisée peut devenir inutile après une période suffisamment longue. La durée de cette période dépend du type et de la capacité de la batterie. Une règle générale ici est que plus la batterie est sollicitée ou plus elle a de capacité dans une certaine taille, plus elle se dégradera rapidement. Ainsi, selon les normes techniques internationales IEC, pour les batteries Ni-MH typiques (y compris les tailles populaires AA R6, AAA R03), une dégradation de capacité acceptable de 20 % par rapport à la valeur nominale est déjà définie après la première année. Après 2 ans, selon la norme, il n'y a même plus d'exigence que la batterie doit respecter lors de la mesure de sa capacité.
 
Bien sûr, les bonnes batteries devraient vieillir beaucoup plus lentement que ne le permettent les normes. L'effet de vieillissement automatique est également presque négligeable dans les batteries de plus faible capacité, mais nous devons en tenir compte et éviter les sources d'achat douteuses, où nous pourrions acheter un produit de mauvaise qualité ou un simple stock dormant.
 
De même, il est erroné de croire que notre batterie affichera tout le temps la même capacité élevée, par exemple 2600 mAh, pendant les 500 cycles de charge suivants. Ici, selon les normes officielles, la fin de la durée de vie de la batterie Ni-MH peut survenir seulement lorsqu'elle atteint environ 60 % de sa capacité d'origine. Ainsi, la pleine capacité nominale de 2600 mAh ne sera obtenue qu'au début de l'utilisation de notre batterie, tandis qu'à la fin de son utilisation, les valeurs acceptables seront beaucoup plus basses - même en dessous de 1600 mAh ! Pour les batteries Li-ion, la valeur de 80 % par rapport à la capacité nominale est souvent considérée comme la fin de la durée de vie.

2. Cycles de charge

Le fabricant déclare 500 cycles, mais les batteries que nous possédons "ne survivent" même pas à 100. Nous expliquons pourquoi.
 
La durabilité mesurée en nombre de cycles de charge dépend également de l'âge des batteries. Dans le cas d'une batterie de plusieurs années, en particulier de haute capacité, la dégradation automatique liée à son âge peut être plus rapide que l'usure naturelle résultant des cycles de charge/décharge.
Une autre question est la manière 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. Pour les batteries Ni-MH courantes, il est encore courant d'indiquer le nombre de cycles semi-complets (où la batterie est déchargée à environ 50 %), et cette valeur est toujours plusieurs fois plus élevée que le nombre de cycles complets. En raison de la liberté adoptée dans la détermination de la durée de vie / du 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 trop profondément déchargées, ni spécialement surchargées.
Dans des conditions d'utilisation typiques, il est souvent impossible d'éviter une décharge trop profonde de la batterie, et parfois sa surcharge - ce qui a un impact très négatif sur la durée de vie de cette cellule. Même les batteries Ni-MH généralement considérées comme très résistantes et tolérantes aux erreurs peuvent perdre irréversiblement une partie de leur capacité avec chaque décharge trop profonde ou surcharge significative. Même la meilleure batterie - la batterie japonaise AA 2450 mAh, qui est censée supporter 150 cycles de charge complets, ne "survit" souvent pas plus de 75 cycles dans des conditions domestiques.
 
Dans ce cas également, les batteries moins sollicitées, avec des capacités plus faibles, se comportent le mieux - elles afficheront la plus longue durée de vie (mesurée en cycles de charge) dans des applications typiques.

Résumé

La conclusion principale de cet article devrait être le principe d'acheter des batteries en fonction de nos besoins, sans les acheter en trop grande quantité.

Les questions de vieillissement des batteries et des conditions d'utilisation ont un impact très important sur leur capacité et leur fiabilité pendant une utilisation prolongée.
Encore une fois, il s'avère que ce n'est pas toujours la batterie plus chère et plus puissante qui sera la meilleure pour nous.

Pour les appareils qui fonctionnent avec des batteries pendant de nombreuses semaines, il est préférable d'utiliser des batteries de capacité plus faible, par exemple 700-800 mAh pour la taille AAA, 1900-2000 mAh pour la taille AA, ou 2200-2600 mAh pour les batteries Li-ion 18650. Ces batteries supportent généralement plusieurs fois plus de cycles de charge et vieillissent beaucoup plus lentement et se dégradent. Les batteries les plus puissantes et les plus sollicitées sont meilleures pour des applications professionnelles, avec de courtes périodes entre les charges, où la performance instantanée et le temps de fonctionnement des batteries sont prioritaires.

Une autre conclusion importante est que la capacité déclarée par le fabricant pour une batterie donnée n'est contraignante que pour les cellules entièrement neuves. En cas d'achat par exemple d'une batterie de 2 ans, nous n'avons aucune garantie de maintien de quelque paramètre que ce soit. Il est donc nécessaire de faire un choix rationnel d'un vendeur fiable.

La reproduction du contenu de l'article ou de ses parties sans l'accord d'un représentant de la société Baltrade sp. z o.o. est interdite.