{"id":1233,"date":"2024-10-25T17:06:23","date_gmt":"2024-10-25T09:06:23","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sunvoltbat.com\/?p=1233"},"modified":"2024-10-25T17:06:24","modified_gmt":"2024-10-25T09:06:24","slug":"how-to-prime-batteries","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sunvoltbat.com\/fr\/how-to-prime-batteries.html\/","title":{"rendered":"Comment amorcer les piles"},"content":{"rendered":"<p>\u00c0 bien des \u00e9gards, une pile se comporte comme un \u00eatre humain. Elle per\u00e7oit la gentillesse qui lui est t\u00e9moign\u00e9e et lui rend la pareille. C'est comme si la pile avait des sentiments et qu'elle r\u00e9pondait \u00e0 la bienveillance qui lui est accord\u00e9e. Mais il y a des exceptions, comme le savent tous les parents qui \u00e9l\u00e8vent une famille, et la g\u00e9n\u00e9rosit\u00e9 accord\u00e9e ne donne pas toujours les r\u00e9sultats escompt\u00e9s.<\/p>\n\n\n\n<p>Pour devenir un bon gardien, vous devez comprendre les besoins fondamentaux d'une batterie, un sujet qui n'est pas enseign\u00e9 \u00e0 l'\u00e9cole. Ce chapitre explique ce qu'il faut faire lorsque la batterie est neuve, comment lui donner la bonne \"nourriture\" et ce qu'il faut faire lorsque l'on met la batterie de c\u00f4t\u00e9 pour un certain temps. Le chapitre 7 aborde \u00e9galement les restrictions applicables aux voyages a\u00e9riens avec des piles et la mani\u00e8re de s'en d\u00e9barrasser une fois leur dur\u00e9e de vie \u00e9coul\u00e9e.<\/p>\n\n\n\n<p>Tout comme l'esp\u00e9rance de vie d'une personne ne peut \u00eatre pr\u00e9dite \u00e0 la naissance, il n'est pas possible de dater une batterie. Certains blocs vivent tr\u00e8s vieux, tandis que d'autres meurent jeunes. Une charge incorrecte, des charges de d\u00e9charge importantes et l'exposition \u00e0 la chaleur sont les pires ennemis de la batterie. Bien qu'il existe des moyens de prot\u00e9ger une batterie, la situation id\u00e9ale n'est pas toujours r\u00e9alisable. Ce chapitre explique comment tirer le meilleur parti de nos batteries.<\/p>\n\n\n\n<p>Amor\u00e7age d'une nouvelle batterie<br>Toutes les batteries rechargeables ne fournissent pas la capacit\u00e9 nominale lorsqu'elles sont neuves, et elles doivent \u00eatre format\u00e9es. Bien que cela s'applique \u00e0 la plupart des syst\u00e8mes de batteries, les fabricants de batteries lithium-ion ne sont pas d'accord. Ils affirment que les batteries Li-ion sont pr\u00eates \u00e0 la naissance et n'ont pas besoin d'\u00eatre amorc\u00e9es. Bien que cela puisse \u00eatre vrai, des utilisateurs ont signal\u00e9 des gains de capacit\u00e9 en effectuant des cycles apr\u00e8s un long stockage.<\/p>\n\n\n\n<p>\"Quelle est la diff\u00e9rence entre le formatage et l'amor\u00e7age ? Les deux concernent des capacit\u00e9s qui ne sont pas optimis\u00e9es et qui peuvent \u00eatre am\u00e9lior\u00e9es par le cyclage. Le formatage compl\u00e8te le processus de fabrication qui se produit naturellement pendant l'utilisation lorsque la batterie est cycl\u00e9e. Un exemple typique est celui des piles \u00e0 base de plomb et de nickel qui s'am\u00e9liorent avec l'usage jusqu'\u00e0 ce qu'elles soient compl\u00e8tement format\u00e9es. L'amor\u00e7age, quant \u00e0 lui, est un cycle de conditionnement qui est appliqu\u00e9 en tant que service pour am\u00e9liorer les performances de la batterie pendant l'utilisation ou apr\u00e8s un stockage prolong\u00e9. L'amor\u00e7age concerne principalement les piles \u00e0 base de nickel.<\/p>\n\n\n\n<p>Acide de plomb<br>Le formatage d'une batterie au plomb s'effectue en appliquant une charge, suivie d'une d\u00e9charge et d'une recharge. Cette op\u00e9ration est effectu\u00e9e \u00e0 l'usine et est compl\u00e9t\u00e9e sur le terrain dans le cadre d'une utilisation r\u00e9guli\u00e8re. Les experts conseillent de ne pas solliciter une nouvelle batterie en lui appliquant d'embl\u00e9e des d\u00e9charges importantes, mais de l'habituer progressivement \u00e0 des d\u00e9charges mod\u00e9r\u00e9es, comme un athl\u00e8te s'entra\u00eene \u00e0 soulever des poids ou \u00e0 courir sur de longues distances. Toutefois, cela n'est pas toujours possible pour une batterie de d\u00e9marrage dans un v\u00e9hicule ou pour d'autres utilisations. L'acide de plomb atteint g\u00e9n\u00e9ralement sa pleine capacit\u00e9 potentielle apr\u00e8s 50 \u00e0 100 cycles. La figure 1 illustre la dur\u00e9e de vie d'une batterie au plomb.<\/p>\n\n\n\n<p>Dur\u00e9e de vie de l'acide plombique<\/p>\n\n\n<div class=\"wp-block-image\">\n<figure class=\"aligncenter size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"321\" height=\"187\" src=\"https:\/\/www.sunvoltbat.com\/wp-content\/uploads\/2024\/10\/image.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-1234\" srcset=\"https:\/\/www.sunvoltbat.com\/wp-content\/uploads\/2024\/10\/image.png 321w, https:\/\/www.sunvoltbat.com\/wp-content\/uploads\/2024\/10\/image-300x175.png 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 321px) 100vw, 321px\" \/><\/figure>\n<\/div>\n\n\n<p><br>Figure 1 : Dur\u00e9e de vie du plomb acide<br>Une batterie plomb-acide neuve peut ne pas \u00eatre compl\u00e8tement format\u00e9e et n'atteint sa pleine performance qu'apr\u00e8s 50 cycles ou plus. Le formatage a lieu pendant l'utilisation ; il n'est pas recommand\u00e9 d'effectuer des cycles d\u00e9lib\u00e9r\u00e9s, car cela userait inutilement la batterie.<\/p>\n\n\n\n<p>Les batteries \u00e0 d\u00e9charge profonde atteignent environ 85 % lorsqu'elles sont neuves et passent \u00e0 100 %, ou presque, lorsqu'elles sont enti\u00e8rement format\u00e9es. Certaines batteries aberrantes ne d\u00e9passent pas 65 % lorsqu'elles sont test\u00e9es \u00e0 l'aide d'un analyseur de batterie. La question qui se pose est la suivante : \"Ces piles peu performantes se r\u00e9tabliront-elles et r\u00e9sisteront-elles \u00e0 leurs cons\u0153urs plus puissantes une fois format\u00e9es ? Un expert en piles chevronn\u00e9 a d\u00e9clar\u00e9 que \"ces piles s'am\u00e9lioreront quelque peu, mais qu'elles seront les premi\u00e8res \u00e0 \u00e9chouer\".<\/p>\n\n\n\n<p>La fonction d'une batterie de d\u00e9marrage est de fournir des courants de charge \u00e9lev\u00e9s pour faire d\u00e9marrer le moteur, et cet attribut est pr\u00e9sent d\u00e8s le d\u00e9but sans qu'il soit n\u00e9cessaire de formater et d'amorcer. \u00c0 la surprise de nombreux automobilistes, la capacit\u00e9 d'une batterie de d\u00e9marrage peut s'affaiblir jusqu'\u00e0 30 % et continuer \u00e0 faire tourner le moteur ; cependant, une baisse suppl\u00e9mentaire peut conduire le conducteur \u00e0 rester bloqu\u00e9 un matin. Voir aussi BU-904 : Comment mesurer la capacit\u00e9)<\/p>\n\n\n\n<p>A base de nickel<br>Les fabricants conseillent de charger une batterie \u00e0 base de nickel pendant 16 \u00e0 24 heures lorsqu'elle est neuve et apr\u00e8s un long stockage. Cela permet aux cellules de s'adapter les unes aux autres et de les amener \u00e0 un niveau de charge \u00e9gal. Une charge lente permet \u00e9galement de redistribuer l'\u00e9lectrolyte afin d'\u00e9liminer les points secs sur le s\u00e9parateur qui auraient pu se d\u00e9velopper par gravitation.<\/p>\n\n\n\n<p>Les piles \u00e0 base de nickel ne sont pas toujours compl\u00e8tement format\u00e9es lorsqu'elles quittent l'usine. L'application de plusieurs cycles de charge\/d\u00e9charge dans le cadre d'une utilisation normale ou \u00e0 l'aide d'un analyseur de batterie compl\u00e8te le processus de formatage. Le nombre de cycles n\u00e9cessaires pour atteindre la pleine capacit\u00e9 varie selon les fabricants de piles. Les cellules de qualit\u00e9 r\u00e9pondent aux sp\u00e9cifications apr\u00e8s 5 \u00e0 7 cycles, tandis que les alternatives moins co\u00fbteuses peuvent n\u00e9cessiter 50 cycles ou plus pour atteindre des niveaux de capacit\u00e9 acceptables.<\/p>\n\n\n\n<p>L'absence de formatage pose un probl\u00e8me lorsque l'utilisateur s'attend \u00e0 ce qu'une nouvelle batterie fonctionne \u00e0 pleine capacit\u00e9 d\u00e8s sa sortie de l'emballage. Les organisations qui utilisent des batteries pour des applications critiques doivent v\u00e9rifier les performances par un cycle de d\u00e9charge\/charge dans le cadre du contr\u00f4le de la qualit\u00e9. Le programme \"prime\" des analyseurs de batterie automatis\u00e9s (Cadex) applique autant de cycles que n\u00e9cessaire pour atteindre la pleine capacit\u00e9.<\/p>\n\n\n\n<p>Le cyclage permet \u00e9galement de restaurer la capacit\u00e9 perdue lorsqu'une batterie \u00e0 base de nickel a \u00e9t\u00e9 stock\u00e9e pendant quelques mois. La dur\u00e9e de stockage, l'\u00e9tat de charge et la temp\u00e9rature \u00e0 laquelle la batterie est stock\u00e9e d\u00e9terminent la facilit\u00e9 de r\u00e9cup\u00e9ration. Plus le stockage est long et plus la temp\u00e9rature est \u00e9lev\u00e9e, plus il faudra de cycles pour retrouver la pleine capacit\u00e9. Les analyseurs de batterie contribuent aux fonctions d'amor\u00e7age et garantissent que la capacit\u00e9 souhait\u00e9e a \u00e9t\u00e9 atteinte.<\/p>\n\n\n\n<p>Lithium-ion<br>Certains utilisateurs de batteries insistent sur le fait qu'une couche de passivation se d\u00e9veloppe sur la cathode d'une cellule lithium-ion apr\u00e8s stockage. \u00c9galement connue sous le nom de film protecteur interfacial (IPF), cette couche est cens\u00e9e restreindre le flux d'ions, provoquer une augmentation de la r\u00e9sistance interne et, dans le pire des cas, conduire \u00e0 un placage de lithium. Le chargement, et plus efficacement le cyclage, est connu pour dissoudre la couche et certains utilisateurs de batteries affirment avoir gagn\u00e9 en autonomie apr\u00e8s le deuxi\u00e8me ou le troisi\u00e8me cycle sur un smartphone, m\u00eame si ce n'est que dans une faible mesure.<\/p>\n\n\n\n<p>Les scientifiques ne comprennent pas enti\u00e8rement la nature de cette couche, et les quelques ressources publi\u00e9es sur ce sujet ne font que supposer que la restauration des performances avec le cyclisme est li\u00e9e \u00e0 l'\u00e9limination de la couche de passivation. Certains scientifiques nient carr\u00e9ment l'existence de l'IPF, affirmant que l'id\u00e9e est hautement sp\u00e9culative et incompatible avec les \u00e9tudes existantes. Quelle que soit l'issue de la passivation du Li-ion, il n'y a pas de parall\u00e8le avec l'effet \"m\u00e9moire\" des piles NiCd qui n\u00e9cessitent des cycles p\u00e9riodiques pour \u00e9viter la perte de capacit\u00e9. Les sympt\u00f4mes peuvent sembler similaires, mais les m\u00e9canismes sont diff\u00e9rents. L'effet ne peut pas non plus \u00eatre compar\u00e9 \u00e0 la sulfatation des batteries au plomb.<\/p>\n\n\n\n<p>Une couche bien connue qui se forme sur l'anode est l'interface \u00e9lectrolyte solide (SEI). L'interface \u00e9lectrolyte solide est un isolant \u00e9lectrique mais poss\u00e8de une conductivit\u00e9 ionique suffisante pour permettre \u00e0 la batterie de fonctionner normalement. Si la couche SEI r\u00e9duit la capacit\u00e9, elle prot\u00e8ge \u00e9galement la batterie. Sans SEI, la batterie Li-ion pourrait ne pas avoir la long\u00e9vit\u00e9 qu'elle a. (Voir BU-307 : Comment fonctionne l'\u00e9lectrolyte ?)<\/p>\n\n\n\n<p>La couche SEI se d\u00e9veloppe dans le cadre d'un processus de formation et les fabricants prennent grand soin de le faire correctement, car un travail par lots peut entra\u00eener une perte permanente de capacit\u00e9 et une augmentation de la r\u00e9sistance interne. Le processus comprend plusieurs cycles, des charges flottantes \u00e0 des temp\u00e9ratures \u00e9lev\u00e9es et des p\u00e9riodes de repos qui peuvent durer plusieurs semaines. Cette p\u00e9riode de formation permet \u00e9galement un contr\u00f4le de la qualit\u00e9 et facilite l'appariement des cellules, ainsi que l'observation de l'autod\u00e9charge en mesurant la tension de la cellule apr\u00e8s une p\u00e9riode de repos. Une autod\u00e9charge \u00e9lev\u00e9e indique la pr\u00e9sence d'impuret\u00e9s dans le cadre d'un d\u00e9faut de fabrication potentiel.<\/p>\n\n\n\n<p>L'oxydation de l'\u00e9lectrolyte (EO) se produit \u00e9galement sur la cathode. Elle entra\u00eene une perte de capacit\u00e9 permanente et augmente la r\u00e9sistance interne. Il n'existe aucun rem\u00e8de pour \u00e9liminer la couche une fois form\u00e9e, mais les additifs d'\u00e9lectrolyte en att\u00e9nuent l'impact. Le maintien des batteries Li-ion \u00e0 une tension sup\u00e9rieure \u00e0 4,10 V\/cellule et \u00e0 une temp\u00e9rature \u00e9lev\u00e9e favorise l'oxydation de l'\u00e9lectrolyte. Les observations sur le terrain montrent que la combinaison de la chaleur et de la haute tension peut stresser les Li-ion plus que les cycles difficiles.<\/p>\n\n\n\n<p>Le lithium-ion est un syst\u00e8me tr\u00e8s propre qui ne n\u00e9cessite pas d'amor\u00e7age suppl\u00e9mentaire une fois qu'il a quitt\u00e9 l'usine, ni le niveau d'entretien des piles \u00e0 base de nickel. Un formatage suppl\u00e9mentaire fait peu de diff\u00e9rence car la capacit\u00e9 maximale est disponible d\u00e8s le d\u00e9part (\u00e0 l'exception d'un l\u00e9ger gain de capacit\u00e9 apr\u00e8s un long stockage). Une d\u00e9charge compl\u00e8te n'am\u00e9liore pas la capacit\u00e9 une fois que la pile s'est affaiblie - une faible capacit\u00e9 signale la fin de la vie. Une d\u00e9charge\/charge peut calibrer une batterie \"intelligente\", mais cela n'am\u00e9liore gu\u00e8re la batterie chimique. (Voir BU-601 : Fonctionnement interne d'une batterie intelligente) Les instructions recommandant de charger une nouvelle batterie Li-ion pendant 8 heures sont qualifi\u00e9es de \"vieille \u00e9cole\", un reliquat de l'\u00e9poque des batteries au nickel.<\/p>\n\n\n\n<p>Lithium non rechargeable<br>Les piles primaires au lithium, telles que le chlorure de lithium-thionyle (LTC), b\u00e9n\u00e9ficient d'une passivation lors de leur stockage. La passivation est une fine couche qui se forme dans le cadre d'une r\u00e9action entre l'\u00e9lectrolyte, l'anode de lithium et la cathode \u00e0 base de carbone. (Il convient de noter que l'anode d'une batterie au lithium primaire est constitu\u00e9e de lithium et que la cathode est constitu\u00e9e de graphite, ce qui est l'inverse du Li-ion).<\/p>\n\n\n\n<p>Sans cette couche, la plupart des piles au lithium ne pourraient pas fonctionner car le lithium provoquerait une autod\u00e9charge rapide et d\u00e9graderait rapidement la pile. Les scientifiques sp\u00e9cialistes des batteries affirment m\u00eame que la batterie exploserait sans la formation de couches de chlorure de lithium et que la couche de passivation est responsable de l'existence de la batterie et de sa capacit\u00e9 \u00e0 se stocker pendant 10 ans.<\/p>\n\n\n\n<p>La temp\u00e9rature et l'\u00e9tat de charge favorisent la formation de la couche de passivation. Un LTC enti\u00e8rement charg\u00e9 est plus difficile \u00e0 d\u00e9passiviser apr\u00e8s un long stockage qu'un LTC faiblement charg\u00e9. Bien que les LTC doivent \u00eatre stock\u00e9s \u00e0 des temp\u00e9ratures fra\u00eeches, la d\u00e9passivation fonctionne mieux lorsqu'ils sont chauds, car la conductivit\u00e9 thermique et la mobilit\u00e9 accrues des ions facilitent le processus.<\/p>\n\n\n\n<p>ATTENTION Ne pas soumettre la batterie \u00e0 une tension physique ou \u00e0 une chaleur excessive. Des explosions dues \u00e0 une manipulation imprudente ont caus\u00e9 des blessures graves \u00e0 des travailleurs...<br>La couche de passivation entra\u00eene un retard de tension lors de la premi\u00e8re application d'une charge \u00e0 la batterie, et la figure 2 illustre la chute et la r\u00e9cup\u00e9ration avec des batteries affect\u00e9es par diff\u00e9rents niveaux de passivation. La batterie A pr\u00e9sente une chute de tension minimale, tandis que la batterie C a besoin de temps pour se r\u00e9tablir.<\/p>\n\n\n<div class=\"wp-block-image\">\n<figure class=\"aligncenter size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"570\" height=\"373\" src=\"https:\/\/www.sunvoltbat.com\/wp-content\/uploads\/2024\/10\/image-1.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-1235\" srcset=\"https:\/\/www.sunvoltbat.com\/wp-content\/uploads\/2024\/10\/image-1.png 570w, https:\/\/www.sunvoltbat.com\/wp-content\/uploads\/2024\/10\/image-1-300x196.png 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 570px) 100vw, 570px\" \/><\/figure>\n<\/div>\n\n\n<p>Figure 2 : Comportement de la tension lors de l'application d'une charge \u00e0 une batterie passiv\u00e9e [1].<br>La batterie A pr\u00e9sente une passivation l\u00e9g\u00e8re, la B prend plus de temps \u00e0 se restaurer et la C est la plus affect\u00e9e.<br>Dans les dispositifs \u00e0 tr\u00e8s faible courant, tels que les capteurs de p\u00e9age routier ou les compteurs, le LTC peut d\u00e9velopper une couche de passivation susceptible d'entra\u00eener un dysfonctionnement, et la chaleur favorise cette croissance. Ce probl\u00e8me peut souvent \u00eatre r\u00e9solu en ajoutant un grand condensateur en parall\u00e8le avec la batterie. La batterie qui a d\u00e9velopp\u00e9 une r\u00e9sistance interne \u00e9lev\u00e9e est encore capable de charger le condensateur pour d\u00e9livrer les impulsions \u00e9lev\u00e9es occasionnelles ; le temps d'attente entre les deux est consacr\u00e9 \u00e0 la recharge du condensateur.<\/p>\n\n\n\n<p>Pour aider \u00e0 pr\u00e9venir la sulfatation pendant le stockage, certaines piles au lithium sont livr\u00e9es avec une r\u00e9sistance de 36k\u03a9 qui sert de charge parasite. Le faible courant de d\u00e9charge emp\u00eache la couche de devenir trop \u00e9paisse, mais cela r\u00e9duit la dur\u00e9e de stockage. Apr\u00e8s deux ans de stockage avec la r\u00e9sistance de 36k\u03a9, les piles auraient encore une capacit\u00e9 de 90 %. Une autre solution consiste \u00e0 fixer un dispositif qui applique des impulsions de d\u00e9charge p\u00e9riodiques pendant le stockage.<\/p>\n\n\n\n<p>Toutes les piles au lithium primaire ne se r\u00e9tablissent pas lorsqu'elles sont install\u00e9es dans un appareil et qu'une charge est appliqu\u00e9e. Le courant peut \u00eatre trop faible pour inverser la passivation. Il est \u00e9galement possible que l'\u00e9quipement rejette une batterie passiv\u00e9e en raison de son faible \u00e9tat de charge ou de sa d\u00e9fectuosit\u00e9. Beaucoup de ces batteries peuvent \u00eatre pr\u00e9par\u00e9es avec un analyseur de batterie (Cadex) en appliquant une charge contr\u00f4l\u00e9e. L'analyseur v\u00e9rifie alors le bon fonctionnement avant d'engager la batterie sur le terrain.<\/p>\n\n\n\n<p>Le courant de d\u00e9charge requis pour la d\u00e9passivation est un taux C de 1C \u00e0 3C (1 \u00e0 3 fois la capacit\u00e9 nominale). La tension de la cellule doit revenir \u00e0 3,2 V lors de l'application de la charge ; le temps de service est g\u00e9n\u00e9ralement de 20 secondes. Le processus peut \u00eatre r\u00e9p\u00e9t\u00e9, mais il ne doit pas durer plus de 5 minutes. Avec une charge de 1C, la tension d'une cellule fonctionnant correctement doit rester sup\u00e9rieure \u00e0 3,0V. Une chute en dessous de 2,7V signifie la fin de vie de la pile. (Voir BU-106 : Batteries primaires)<\/p>\n\n\n\n<p>Ces piles au lithium-m\u00e9tal ont une teneur \u00e9lev\u00e9e en lithium et doivent respecter des exigences d'exp\u00e9dition plus strictes que les piles Li-ion de m\u00eame Ah. (Voir BU-704a : Exp\u00e9dition de piles au lithium par voie a\u00e9rienne) En raison de l'\u00e9nergie sp\u00e9cifique \u00e9lev\u00e9e, il convient de prendre des pr\u00e9cautions particuli\u00e8res lors de la manipulation de ces piles.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>In many ways, a battery behaves like a human being. It senses the kindness given and delivers on the care given. It is as if the battery has feelings and returns on the benevolence bestowed. 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