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Les batteries

NiMh
LiPo
LiFe

Les batteries NiMh

Ce sont des batteries Nikel/Metalhydride, dont le voltage est comparable aux batteries Nikel/Cadium (NiCd), soit 1,2 Volt par élément (1,4 volt en pleine charge). A poids égal, la capacité de ces batteries est très différente; en effet, la capacité des NiMh est 4 x supérieure à celle des NiCd. Les NiMh ont aussi l’avantage de ne pas avoir d’effet de mémoire.

L’effet mémoire est le défaut qu’ont les NiCd de garder « l’impression » que leur capacité est limitée dans la zone où ils ont étés exploités le plus souvent. Si un NiCd de 1000 mA/h est exploité jusqu’à une décharge où il lui reste 400mA/h de capacité (non exploitée), après un certain nombre de recharges et de décharges de cette +/- même capacité, la batterie se comporte COMME s’il n’avait jamais été prévu qu’avec une capacité de 1000-400 mA/h soit = à 600 mA/h.
C’est une sorte de cristallisation de l’électrolyte non utilisé. Ce qui fait qu’après un certain temps, la batterie ne permet plus QUE de tirer 600 mA/h.

Ces batteries se chargent sans trop de précautions, avec un chargeur peu coûteux. Elles sont beaucoup utilisées pour les accus de réception, puisque 4 éléments permettent d’obtenir une tension stable de 4,8 Volt. Idem pour des batteries d’émission avec 6 ou 8 éléments.

Les batteries LiPo

Les Lipo sont des batteries Litium/Polymère qui comme les Li-Ion sont constitués de produits à base chimique. Ils sont encore plus légers que les NiMh pour une même capacité, les Li-Po peuvent facilement débiter beaucoup de courant, mais un peu moins que les NiMh. Pourtant, ils sont +/- 2 x plus coûteux. Ils n’ont pas d’effet mémoire. Chaque élément (appelé « cellule ») a une tension de 3,6 volt (pour les Li-Ion) et 3,7 volt (pour les LiPo). Soit 7,4 volt pour un LiPo de 2 cellules et 11,1 volt pour un LiPo de 3 cellules. Tensions qui montent en charge à plus de 8,2 et 12,3 V.

Ils doivent se décharger à travers un contrôleur « intelligent » qui ne permettra pas de tirer sur cette batterie une valeur supérieure à un minimum de « sécurité ». Les Lipos se détruisent s’ils sont exploités jusqu’à être « à plat ». Il doit toujours leur rester un MINIMUM de charge sous peine de devoir être remplacés parce qu’ils ne savent plus être rechargés.
Si un LiPo est dit d’une capacité de 3000 mA, cela veut dire qu’il peut fournir 3000 miliAmpère pendant une heure. Soit, 3 Ampère pendant une heure, ou 1,5 A pendant 2 heures, ou 1 Ampère pendant 3 heures, ou même 30 Ampère pendant 1/10ème d’heure soit 6 minutes. Le courant demandé au Lipo doit pouvoir être fourni, sinon, il chauffe, et la tension (en volt) va chuter. Il y aura donc une perte de puissance et un risque de destruction de la batterie. Cette valeur de courant est indiquée sur le LiPo en nombre de « C » (Ex: 15C ou 20C, etc..). Cela signifie que la batterie peut débiter en instantané 15x (ou 20x) son courant « de capacité ». Pour reprendre l’exemple du Lipo de 3000 mA/h, il peut débiter un courant de 3000 mA x 15 (pour un 15C) soit 45 Ampères. Cette notion de nC est valable pour tous les types de batteries.

Pour les Lipo, il n’y a pas d’indication sur la tension, ont considère 3,7V pour une cellule, donc avec 3 éléments ils donnent 11,1 V alors que les NiMh ont des éléments de 1,2 Volt. Les Lipo sont noté en puissance, c’est-à-dire en capacité de décharge (exprimé en miliampère par heure). Le terme /h n’est pas souvent renseigné sur l’emballage, mais il existe bel et bien.
En Li-Ion et LiPo, ne pas confondre le nombre d’éléments (cellules) et le nombre de C (capacité de décharge). Le prix est en fonction du courant maximum qu’ils veulent bien « restituer ».
Ex 1 : Un Lipo renseigné en 2000 mA 2S1P 20C/30C, possède 2 cellules de 2000mA en série (7,4v), il peut tenir 20C en continu et 30C max pendant 10 secondes. Cela signifie qu’il peut donner en permanence 20 x 2000mA soit 40A en continu et 30 x 2000mA soit 60 A pendant 10 secondes.
Ex 2 : Un Lipo renseigné en 4000 mA 3S2P 20C/30C, possède 3 cellules de 2000mA en série (11,1v) avec 3 autres cellules de même capacité en parallèle, il peut tenir 20C en continu et 30C max pendant 10 secondes. Cela signifie qu’il peut donner en permanence 20 x 2 x 2000mA soit 80A en continu et 30 x 2x 2000mA soit 120A pendant 10 secondes.

La charge doit se faire avec un chargeur spécial qui respecte leur caractéristiques de charge, et qui « surveille » la charge de chaque cellule séparément pour maintenir leur équilibre. Le courant de charge est aussi exprimé en nombre de « C ». Par défaut, ces batteries se rechargent à 1C soit à 2,2A pour un 2200mA. La durée de charge à 1C sera de 1 heure théorique. A noter que de plus en plus, ces batteries sont capables de se charger en 2C voir en 5C pour les dernières générations. Le temps de charge théorique tombe alors à 12min.

Les batteries LiFe

Les LFP, LIFE, LiFePo4, ou A123 sont des batteries de nouvelle génération développées pour l’industrie automobile et apparues chez nous en 2009.
LiFePo: Lithium Fer Phosphate. Il s’agit de batterie n’utilisant pas ou peu d’éléments chimiques. Elles sont beaucoup plus stables que les Lipo et peuvent être endommagées sans exploser ou prendre feu car en cas de problème, tous les éléments sont munis d’une valve de décompression qui libère le gaz qui alimente la batterie. Le seul risque est de voir une petite fumée grise s’échapper de la valve.

Une batterie LIFE à presque tous les avantages d’une LIPO sans les inconvénients:
Le taux de décharge maximum va de 20C à plus de 40C. Il n’y a pas d’effet tampon ou mémoire, on peut les vider à fond et les recharger à fond sans attendre leur refroidissement. Pas besoin de les stocker chargées. Le taux de charge est couramment de 3C. Un autre des ses intérêts est le nombre de cycles. Cette batterie à une durée de vie exceptionnelle. Elle peut supporter jusqu’à 1000 cycles de charges/décharges.

Les inconvénients paraissent bien maigres aux vues des avantages énumérés plus hauts. Cependant, il faudra prévoir un chargeur spécifique, un prix plus élevé que les Lipo et un poids plus important.