Qu'est-ce qui provoque les pannes de batteries ?
Quatre lacunes et les moyens d'y remédier

Isidor Buchmann
Cadex Electronics Inc.
Isidor.buchmann@cadex.com
www.buchmann.ca

La durée de fonctionnement d'un appareil portatif est-elle reliée directement à l'énergie emmagasinée dans une batterie ? La réponse devrait être " oui " mais en réalité la durée de fonctionnement est souvent régie par d'autres carences que l'épuisement de la capacité à elle seule.

Cet article examine la cause de l'indisponibilité et de la courte durée de vie de la batterie. Nous étudierons quatre lacunes - la capacité fléchissante, l'augmentation de la résistance interne, la forte autodécharge et la coupure prématurée de la tension sur la décharge. Nous évaluerons comment ces carences affectent les batteries à base de nickel, de plomb et de lithium et examinerons comment un analyseur de batteries moderne peut détecter ces états et y pallier.

Capacité fléchissante

La quantité de charge qu'une batterie peut contenir décroît progressivement avec l'utilisation et le vieillissement. Spécifiée pour fournir une capacité de 100% lorsqu'elle est neuve, la batterie a besoin d'être remplacée lorsque la capacité chute au-dessous des 80% de la capacité nominale. (Il se peut que certains organismes utilisent des capacités finales différentes comme seuil de performance minimal acceptable).

La zone de stockage d'énergie d'une batterie peut être divisée en trois sections fictives comprenant : l'énergie disponible, la zone vide qui peut être remplie à nouveau et la partie inutilisable (le contenu de 'cailloux') qui augmente avec l'âge. La figure 1 illustre ces trois sections

Dans les batteries au nickel, le soi-disant contenu de cailloux est présent sous la forme d'une formation cristalline, aussi connue sous le nom de " mémoire ". La restauration est possible à l'aide d'une décharge complète jusqu'à un volt par accumulateur. Cependant, si aucun entretien n'est effectué pendant une période supérieure à quatre mois, plus vous attendez et plus une réparation totale devient difficile. Pour éviter la " mémoire ", les batteries au nickel doivent être mises sous cycles profonds tous les mois ou deux. Les batteries au nickel-cadmium et nickel-hydrure métallique sont utilisées sur les émetteurs-récepteurs, les instruments médicaux et les outils portatifs.

Une dégradation de performance des batteries à l'acide-plomb est causée par de la sulfatation et par la corrosion de la grille. La sulfatation est une couche mince qui se forme sur la plaque négative de l'accumulateur si on ne permet pas à la batterie de se charger complètement à saturation. La sulfatation peut en partie être corrigée à l'aide d'une mise sous cycles et/ou une charge d'appoint. La corrosion de la grille, qui se produit sur la plaque positive, est causée par une surcharge. Les batteries à l'acide-plomb sont principalement utilisées pour des dispositifs portatifs plus gros et pour les applications " roulantes ".

Les batteries au lithium-ion perdent leur capacité à cause de l'oxydation des accumulateurs, un processus qui se produit naturellement lors de l'utilisation et du vieillissement. La durée de vie typique d'une batterie au lithium?ion est de deux à trois ans, qu'elle soit utilisée ou non. L'entreposage d'une batterie dans un endroit frais à 40% de sa charge minimise le vieillissement. Une batterie au lithium-ion âgée ne peut pas être restaurée à l'aide d'une mise sous cycles. Le lithium-ion est utilisé dans les téléphones mobiles et les ordinateurs portatifs.