Piles et accumulateurs

Les piles

 

 
-Les piles alcalines
Aujourd'hui très répandues, les piles alcalines sont sensiblement plus performantes que les piles salines. Elles sont bien adaptées à la plupart des équipements électriques autonomes. De plus, ces piles peuvent être stockées beaucoup plus longtemps.
 
 
-Les piles au lithium
Apparues plus récemment dans le commerce, les piles au lithium sont destinées:
aux applications nécessitant une capacité élevée, une taille ou une masse réduite (à taille identique, les piles au lithium sont jusqu’à 30 % plus légères que les piles alcalines) une plage de température de fonctionnement étendue.
Les lampes frontales Petzl ne sont pas toutes compatibles avec les piles lithium, voir les notices techniques des lampes frontales pour plus d'information.

Les lampes frontales Petzl sont équipées d’origine avec des piles de types:
- alcalines bâton (1,5 V)
- lithium bouton (3 V)

 
 
 

Fonctionnement

Les piles produisent un courant électrique continu par transformation de l’énergie chimique en énergie électrique.
 

 
Caractéristiques

-Montage et polarités
Quels que soient le type et le format, les piles sont toujours polarisées (un pôle + et un pôle -).

Respect Polarity
Il est impératif de respecter la polarité des piles, c’est-à-dire leur sens de montage dans le boîtier (voir les indications sur le boîtier). Si la polarité d’une pile est inversée, celle-ci se trouve en situation de charge par les autres piles. Cela provoque rapidement une réaction chimique à l’intérieur de la pile inversée: en quelques minutes, celle-ci rejette des gaz explosifs et un liquide extrêmement corrosif. Il y a donc danger d’explosion et de brûlure.

 
  
 
 
 
 

 

Un niveau d’éclairage nul ou faible avec des piles neuves indique que la polarité d’une ou plusieurs piles est inversée. Éteindre la lampe immédiatement et vérifier la polarité des piles.
 

-Cycle de décharge
La façon dont les piles se déchargent dépend de la technologie utilisée, mais aussi de la qualité des composants et de l’assemblage. D'une manière générale, en condition normale d'utilisation, la tension des piles alcalines décroît régulièrement jusqu'à épuisement, alors que la tension fournie par les piles au lithium évolue par palier.
Utilisées dans les lampes frontales (décharge intensive), les piles au lithium délivrent leur énergie de la façon suivante :

  • les piles lithium 1,5 V (bâton) permettent de fournir un éclairage "régulé", c'est-à-dire un éclairage constant durant la majeure partie du cycle
  • les piles lithium 3 V (bouton) n'assurent pas de régulation (la courbe d’éclairage se rapproche de celle obtenue avec des piles alcalines)

 
Energie                                                                                                                                    
Decharge piles
                                                                                                                                Durée

-Pile alcaline (bâton)
       _Pile lithium 1,5 V (bâton)
             _Pile lithium 3 V (bouton etc.)
 

 
-Capacité
La capacité d'une pile s’exprime en Ampère-heure (Ah). Celle-ci indique la durée pendant laquelle la pile sera capable de fournir un courant donné (ex. 1 Ah est équivalent à 1 Ampère pendant 1 heure). Plus la capacité des piles est grande, plus l'autonomie de la lampe frontale est importante.
La capacité dépend directement du type de piles utilisées (alcalines, lithium, etc.), de la quantité de composants contenus dans la pile et de la qualité de l'assemblage. La capacité est mesurée par chaque fabricant selon une méthodologie qui lui est propre.

Dans la pratique, la quantité d’énergie délivrée par une pile est également liée aux conditions d’utilisation: principalement à la température ambiante et au courant d’utilisation. C’est la raison pour laquelle, il est nécessaire de choisir correctement les piles en fonction du type d'utilisation (puissance de la lampe frontale, température, durée d’utilisation, etc.).

Les lampes frontales Petzl proposant 3 niveaux d’éclairage (maximum, optimum, économique) permettent d’exploiter au mieux la capacité réelle de la source d’énergie en adaptant la consommation (courant de décharge) aux conditions d’utilisation. En mode économique, les piles restituent plus d’énergie qu’en mode maximum ou optimum.
 
 
 

Les accumulateurs

Comme les piles électriques, les accumulateurs délivrent une tension continue (le réseau électrique domestique fournit une tension alternative). En revanche, les accumulateurs peuvent être rechargés de nombreuses fois et ainsi être réutilisés à volonté. Selon leur type, les accumulateurs peuvent subir de 200 à 1500 cycles de charge/décharge.
 
 
-Accumulateurs au nickel
Dans ces accumulateurs, le nickel est associé au cadmium (Ni-Cd) ou aux Hydrures Métalliques (Ni-MH). Extrêmement répandue jusqu'alors, la technologie Ni-Cd est progressivement remplacée par l’association Ni-MH. Celle-ci offre une densité d’énergie plus élevée mais présente une auto-décharge plus importante et un nombre de cycle de charge/décharge moindre. La technologie Ni-Cd reste toutefois d'actualité, puisqu'elle permet de délivrer des courants électriques très élevés, sensiblement supérieurs à ceux obtenus avec des accumulateurs Ni-MH, Li-Ion ou Li-po. C'est pourquoi, ils sont très utilisés dans les outillages portatifs sans fil, les modèles réduits, etc.
Les accumulateurs Ni-MH sont également disponibles sous forme de piles rechargeables aux formats standards. Celles-ci sont conçues pour remplacer facilement les piles électriques salines ou alcalines à l’intérieur des équipements grand public courants (baladeurs, appareils photo, etc.).
 
 
-Accumulateurs au lithium
Apparu au début des années 1990, ce type d’accumulateur emploie du lithium sous forme ionique (Li-Ion) ou sous forme polymère (Li-po). Plus onéreux, mais aussi plus légers, on retrouve ces accumulateurs dans les téléphones, les ordinateurs portables, les caméscopes de dernière génération, etc. Les accumulateurs au lithium nécessitent un dispositif de recharge spécifique. Ils sont équipés d’un circuit électronique de protection (contrôle de la tension durant la charge, de la température, etc.).
 


ACCU ULTRA

 

 
Fonctionnement

Le courant électrique délivré par les accumulateurs provient de la transformation d’énergie chimique en énergie électrique, lorsque l’accumulateur est raccordé au circuit électrique du récepteur. À l’inverse des piles, le processus chimique, mis en oeuvre dans un accumulateur, est réversible (phase de recharge) et nécessite un dispositif de recharge adapté (chargeur).
 

 
Caractéristiques

-Montage et polarités
Comme les piles, tous les accumulateurs sont polarisés (un pôle + et un pôle -). Dès lors, il est impératif de respecter le sens de montage indiqué sur la lampe frontale. En cas d’inversion des polarités, les éléments installés à l’envers reçoivent l’énergie fournie par les autres accumulateurs. Ce phénomène s'apparente à une recharge et peut conduire à la surcharge de l'élément.
En cas d’utilisation de piles rechargeables chargées correctement, un niveau d’éclairage nul ou faible indique que la polarité d’un ou plusieurs éléments est inversée. Éteindre la lampe immédiatement et vérifier la polarité des accumulateurs.
 
 
-Cycle de charge
La recharge d’un accumulateur consiste à réinjecter, dans le ou les éléments, une quantité d'énergie électrique équivalente à la capacité de l'accumulateur. Le processus de recharge des accumulateurs dépend de leur nature chimique. La charge est principalement définie selon trois paramètres:

  • la tension
  • le courant
  • la durée

 
 
La durée de la recharge (charge normale, accélérée, rapide, etc.) dépend du type d’accumulateur et des besoins de l’application. Dans tous les cas, il est nécessaire de respecter scrupuleusement la procédure de charge indiquée sur les accumulateurs et de ne pas dépasser la durée de charge recommandée. Un accumulateur ne peut pas emmagasiner plus d'énergie que sa capacité ne le permet. Si la batterie reste alimentée avec le même courant électrique, il y a surcharge. L'énergie transmise est alors dégagée en chaleur. Ce processus conduit à l'usure prématurée des éléments (voir "Effet mémoire") et peut être dangereux.
 
 
ATTENTION :
- Utiliser impérativement le chargeur fourni avec les accumulateurs Petzl.
- En cas d’utilisation de piles rechargeables du commerce, toujours vérifier que le chargeur est adapté.
- Respecter obligatoirement les indications de charge (durée et courant) indiquées sur les accumulateurs.

 
 
-Cycle de décharge
La façon dont se déchargent les accumulateurs dépend directement du type de chimie employée (Ni-Cd, Ni-MH, Li-Ion, etc.), des conditions d'utilisation, mais aussi de la qualité des composants et de l’assemblage. D'une façon générale, les accumulateurs permettent d'obtenir un éclairage régulé, c'est-à-dire, un éclairage constant durant la majeure partie du cycle. En revanche, la quantité d’énergie disponible diminue très rapidement en fin de cycle.

Energie                                                                                                                                                                  
Batteries
                                                                                                                                                        Durée

 
 
-Capacité
La capacité correspond à la durée pendant laquelle l'accumulateur est capable de fournir un courant électrique donné (ex. 1 Ah est équivalent à 1 Ampère pendant 1 heure). Exprimée en Ampère-heure (Ah), la capacité de l’accumulateur conditionne directement l’autonomie de la lampe frontale. Elle varie en fonction du type de chimie (Ni-Cd, Ni-MH, Li-Ion, etc.), de la quantité de composants chimiques contenus dans l’élément et de la qualité de l’assemblage.
La capacité des accumulateurs, communiquée par les fabricants, est obtenue avec des conditions d’utilisation favorables. La capacité réellement obtenue varie en fonction des conditions d’utilisation: principalement à la température ambiante et au courant d’utilisation. C'est la raison pour laquelle, il est nécessaire de choisir des accumulateurs adaptés aux conditions d’utilisation (puissance de la lampe frontale, température, durée d'utilisation, etc.).
Les lampes frontales Petzl proposant 3 modes d’éclairage (maximum, optimum, économique) permettent d’exploiter au mieux la capacité réelle de la source d’énergie en adaptant la consommation (courant de décharge) aux conditions d’utilisation. En mode économique, les piles restituent plus d’énergie qu'en mode maximum ou optimum.

 
-Effet "mémoire"
L’effet "mémoire" concerne les accumulateurs Ni-Cd et, dans une moindre mesure, les éléments Ni-MH. Il est indépendant du vieillissement normal des accumulateurs, qui lui est irréversible. Ce phénomène se produit lorsque les accumulateurs ne sont pas déchargés et rechargés correctement (recharges incomplètes répétées, surcharge, etc.) et se traduit par une usure prématurée des éléments.

 


À savoir

-Dégazage
Le "dégazage" correspond à l'évacuation de gaz par les piles ou les accumulateurs. Cette réaction est provoquée lorsque les conditions d'utilisation sont inadaptées: décharge ou recharge trop intensive pour les accumulateurs, inversion de polarités, éléments défectueux, infiltration d’eau salée dans le boîtier (électrolyse des composants), etc. En cas de dégazage, l'accumulateur perd définitivement une partie de sa capacité.
Toutes les lampes étanches Petzl sont équipées d'un dispositif de sécurité (pastille, membrane technique ou valve mécanique) permettant de compenser le dégazage des piles ou des accus.
 
 
-Influence de la température ambiante
La température influe directement sur le niveau de performance obtenu. Plus la température est basse, moins la source fournira d’énergie (ralentissement de l’activité chimique). Les piles au lithium offrent une très large plage d’utilisation (environ -40°C à +60°C).
Le boîtier de piles déporté des lampes ULTRA RUSH BELT, ULTRA VARIO BELT et DUO permet de maintenir les piles près du corps, si la température extérieure est très basse.
 
 
-L'importance du recyclage
Petzl attire l’attention des utilisateurs de ses lampes sur le fait que les lampes, ampoules, piles et accumulateurs mis au rebut doivent être recyclés. Ces déchets peuvent contenir des matières nocives pour l'environnement. Il est donc nécessaire de les trier, afin de les faire recycler, pour éviter qu'ils ne soient traités de la même manière que les déchets ménagers ordinaires. Renseignez-vous sur les méthodes de collecte près de chez vous. Par ailleurs, les piles peuvent être remplacées par des accumulateurs rechargeables, qui évitent de jeter les piles à chaque fois qu’elles sont vides. Toutes les lampes Petzl peuvent fonctionner avec des accumulateurs rechargeables.