Vous chargez une tablette ou une batterie pour votre perceuse électrique à 100 %, vous la mettez dans un tiroir et vous l’oubliez. La prochaine fois que vous la sortez, la batterie est morte. Que se passe-t-il ? Voici pourquoi les batteries ne restent pas (et ne peuvent pas) chargées.
Toutes les piles se déchargent avec le temps
Avant de nous pencher sur les différents types de batteries, examinons le plus grand concept global lié à ce sujet.
L’énergie ne veut pas rester au même endroit, elle veut se déplacer pour atteindre l’équilibre. Prenez l’exemple simple du chauffage et de la climatisation de votre maison. En hiver, vous devez continuellement ajouter de la chaleur car votre maison libère de l’énergie thermique dans un environnement plus frais. Et en été, vous devez continuellement évacuer la chaleur, en luttant contre l’énergie à l’extérieur de votre maison.
Bien que nous les considérions comme acquises, les piles sont une sorte de miracle technologique. Avec les piles, nous avons réussi, de manière improbable, à créer un système permettant de stocker temporairement de l’énergie électrique dans un conteneur compact et d’y accéder à la demande – et, la plupart du temps, elle reste en place sans s’échapper dans l’environnement.
Mais l’énergie électrique que nous stockons dans des batteries n’est pas tout à fait différente d’un groupe d’écoliers entassés dans une salle de classe. Les enfants s’agitent, pleins d’énergie, souhaitant vraiment être en dehors des limites de la classe et courir dans la cour de récréation. On pourrait facilement argumenter que ce n’est pas l’état naturel des enfants de rester calmes et immobiles en rangs bien organisés.
Les électrons rangés dans votre batterie sont comme ces enfants agités, ils meurent d’envie d’être libres et de rebondir. L’organisation naturelle des composés chimiques de la batterie n’est pas calme et organisée en rangs bien ordonnés, pour ainsi dire – c’est pourquoi les batteries peuvent être assez dangereuses lorsque les choses tournent mal.
Même lorsque votre appareil est complètement éteint ou que la batterie est entièrement déconnectée, comme c’est le cas des batteries d’outils électriques retirées de l’outil, il n’est pas vraiment éteint au niveau atomique. La réaction chimique à l’intérieur de la batterie qui rend la batterie possible est toujours active, bien que de manière beaucoup plus discrète que lorsque vous utilisez réellement la batterie.
Cette activité continue de faible intensité au sein de la batterie épuise lentement l’énergie stockée. C’est ce que l’on appelle l’autodécharge – une décharge électrique en l’absence de charge externe sur la batterie – et c’est inévitable.
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Les différents types de batteries se déchargent à des rythmes différents
Si vous avez prêté attention au type de piles utilisées par vos différents appareils et à la fréquence à laquelle elles semblent se décharger lorsqu’elles sont laissées trop longtemps sans chargeur, vous avez probablement remarqué que toutes les piles ne sont pas créées égales.
Si toutes les piles subissent une autodécharge, effet secondaire fondamental de leur conception et, vous savez, de l’obéissance aux lois physiques qui régissent l’univers, la vitesse à laquelle elles se déchargent est sensiblement différente. Voici quelques types de piles rechargeables courantes et la vitesse à laquelle elles se déchargent.
Les piles lithium-ion sont le type de piles avec lequel la plupart d’entre nous ont le plus souvent affaire. C’est le type de batteries utilisé dans les smartphones, les smartwatches, les tablettes, les ordinateurs portables et une grande variété d’autres appareils électroniques grand public comme les drones, les caméras d’action, les enceintes Bluetooth, etc. C’est également le type de batteries que l’on trouve dans les véhicules électriques.
Les batteries nickel-métal-hydrure (NiMH) sont rarement utilisées dans l’électronique grand public portable de nos jours, mais sont fréquemment utilisées dans les outils électriques car elles sont moins coûteuses que les batteries lithium-ion.
Bien que le taux d’autodécharge des batteries NiMH soit élevé, il existe une variante appelée NiMH à faible décharge. Le taux de décharge est aussi faible que 0,25-0,50 % par mois, mais il est utilisé principalement dans les petites piles rechargeables. La gamme populaire de piles rechargeables Eneloop de Panasonic est peut-être l’exemple le plus répandu de NiMH à faible décharge.
Les piles au nickel-cadmium (Ni-Cad) sont une technologie plus ancienne, aujourd’hui améliorée par le NiMH, qui était le premier type de pile rechargeable portable. Bien que le taux de décharge soit meilleur que celui du NiMH, le Ni-Cad souffre d’un effet mémoire et nécessite plus d’entretien que les batteries NiMH et lithium-ion, ce qui en fait un type de batterie moins apprécié aujourd’hui.
Les batteries plomb-acide ne sont pas utilisées dans les appareils portables en raison de leur poids élevé et des problèmes de sécurité liés au bain d’acide sulfurique dans lequel se trouvent les électrodes en plomb. La conception à base de plomb fait que même les petites batteries au plomb pèsent autant qu’un modeste haltère, ce qui les rend peu pratiques pour tout sauf les applications stationnaires.
La majorité des batteries plomb-acide sont utilisées pour des applications telles que les démarreurs automobiles, le stockage d’énergie hors réseau, par exemple avec des panneaux solaires, et les alimentations ininterrompues pour les ordinateurs et autres équipements.
Comment ralentir l’autodécharge d’une batterie
Il n’est pas possible d’empêcher totalement les batteries de se décharger, mais vous pouvez faire une chose simple pour tous les types de batteries afin de réduire le taux de décharge : les garder au frais.
Que vous essayiez de garder une batterie lithium-ion ou NiMH chargée plus longtemps, faites de votre mieux pour qu’elle reste froide.
Dans la limite du raisonnable, bien sûr. Ne mettez pas vos piles au congélateur (les problèmes de condensation lors de l’entrée et de la sortie du congélateur peuvent causer de sérieux problèmes aux circuits internes avancés des piles rechargeables modernes), mais faites tout ce que vous pouvez pour éviter la chaleur.
Pour ce faire, vous pouvez envisager de charger et de stocker vos batteries d’outils électriques dans la fraîcheur de votre sous-sol au lieu de les laisser dans la chaleur étouffante de votre garage. Il est également conseillé de ne pas laisser les appareils électroniques dans les voitures chaudes et de les ranger dans la partie la plus fraîche de votre maison s’ils ne sont pas utilisés pendant un certain temps.
Si vos batteries se déchargent assez rapidement pour que vous deviez les laisser sur le chargeur afin qu’elles soient prêtes à être utilisées lorsque vous en aurez besoin, il est temps de les remplacer. Les batteries se dégradent avec le temps, même avec les meilleurs soins, et si une batterie ne tient plus correctement la charge, elle doit être recyclée et remplacée.