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L'essentiel sur les batteries en modélisme !

Les batteries sont essentielles dans notre loisir. Ces dernières années, elles on fait d'énormes progrès et ce n'est pas fini !
Autonomie, puissance, légèreté, fiabilité, temps de charge sont autant de caractéristiques faisant l'objet de toute l'attention des chercheurs.
Selon sa composition (chimique et mécanique), une batterie peut être plus ou moins fragile et il est important d'y faire attention et de pas l'utiliser ou la charger n'importe comment.

Il existe de multiples types de batteries:
- Nickel-Cadmium (NiCd)
- Nickel Métal Hydrure (NiMh)
- Lithium-Ion (Li-ion)
- Lithium Polymère (Li-Po)
- Lithium Polymère Hight Voltage (Li-Po HV)
- Lithium Fer (Li-Fe)
- Plomb-acide (Pb)
- Et bien d'autres encore que nous ne citerons pas ici...
- Toutes ne se valent pas, ne s'utilisent pas de la même façon ni pour les même applications.

Les batteries Lithium Polymère (Li-Po) sont majoritairement utilisées dans notre loisir lorsqu'on à besoin de puissance dans un volume et pour un poids réduits au maximum.

Caractéristiques techniques essentielles que l'on retrouve sur les batteries :
Tension : Exprimée en Volts (V)
La tension indiquée sur la batterie est toujours la tension nominale. Une batterie déchargée aura une tension plus faible, et en pleine charge elle aura une tension plus élevée.

Nombre de S : Il s'agit la du nombre de cellules constituant la batterie. Pour une batterie LiPo, 3S signifie que la batterie est constituée de 3 cellules de 3,7v = 11,1V

Capacité : Exprimée en Ah ou mAh elle quantifie l'énergie stockée par la batterie. C'est en quelque sorte la capacité du réservoir !

Courant en continu et en pointe (Nombre de C): Exprimé en Ampères, on retrouve surtout cette information sur les batteries LiPo.
35C par exemple signifie que la batterie est capable de délivrer un courant de 35 x sa capacité jusqu'à sa décharge.
Dans le cas d'une batterie ayant une capacité 1000mAh (ou 1Ah) et une capacité de décharge en continu égale à 35C, cela veut dire qu'elle est capable de délivrer 35Ah en permanence (35x1Ah).
Cette information est particulièrement utile dans le cas d'une propulsion électrique.
En effet, si le moteur consomme 40A on voit tout de suite que la batterie citée dans l'exemple précédent ne sera pas adaptée car elle ne pourra délivrer que 35A en continu se qui engendrera sa destruction à court terme.
Le courant en pointe indique le débit maximal de la batterie pendant un temps limité.
L'idéal est de disposer d'une batterie offrant entre 30 et 50% plus de capacité de décharge que le moteur en réclame.

Autres caractéristiques :
Courant de charge maximum : Exprimé en Ah il correspond au courant maximum applicable pour la recharge de la batterie en toute sécurité.
2C par exemple va signifier qu'on pourra recharger la batterie à 2 x sa capacité. Dans le cas d'une batterie ayant une capacité 1000mAh (ou 1Ah) et une capacité de charge de 2C on pourra appliquer un courant de charge de 2Ah.
Energie stockée : Exprimé en Wh (Watts/heure) ou en J (Joule)
Résistance interne : Exprimée en Ohms. Plus cette résistance est faible, plus la batterie pourra restituée des courants élevés tout en maintenant une tension élevée. (Mais cette information est rarement disponible). En vieillissant, la résistance interne des batteries augmente irrémédiablement...

Choisir sa batterie :
C'est tout bête, mais outre les caractéristiques électriques essentielles (tension, capacité, courant en continu et en pointe) qui doivent correspondre aux caractéristiques techniques du moteur et du contrôleur qui équipent votre modèle, il faut aussi porter une attention particulière...
- Aux dimensions : Il faut que la batterie rentre dans le logement prévu !
- Au poids : Une batterie trop lourde nuira au comportement de votre modèle surtout si c'est un modèle volant et influencera le centrage !
- Au type de prise équipant la batterie : Une mauvaise prise et vous ne pourrez pas connecter la batterie au contrôleur !

Batterie_LiPo

La charge :
Mesures de sécurité impératives :
Ne jamais laisser une batterie en charge sans surveillance quel que soit son type et son mode de charge.
Pour les batteries LiPo, utiliser impérativement un «Sac LiPo» ignifugé.
Ne pas recharger une batterie LiPo fortement gonflée.
Vérifier si le chargeur est adapté au type de la batterie.
En cas d'utilisation d'un chargeur programmable, vérifier les paramètres de charge programmés : Type de batterie, nombre d'éléments, courant de charge.
Même si les chargeurs modernes de qualité sont souvent dotés de sécurités, bien vérifier la connexion de la batterie au chargeur. Le rouge (+) sur le rouge, le noir (-) sur le noir... et pour les batteries LiPo constituées de plus d'un élément, ne pas oublier de brancher la prise d'équilibrage.

Une batterie LiPo se charge généralement à 1C c.a.d. à une fois sa capacité.
Exemple : Pour une batterie LiPo de 1000mAh (1Ah), le courant de charge à programmer sur le chargeur sera de 1A. Pour une batterie LiPo de 3300mAh (3,3Ah), le courant de charge sera de 3,3Ah. Il faudra environ 1 heure pour charger la batterie.
Même si les fabricants indiquent souvent sur les batteries quelles peuvent être chargées entre 1 et 5c pour certaines, il est préférable de se contenter d'un courant de charge de 1C sous peine de voir la durée de vie de la batterie fortement réduite.
De même, afin de préserver la batterie, il est préférable d'attendre qu'elle soit revenue à température ambiante (environ 1 heure) avant de la remettre en charge.

Une batterie NiMh se charge entre 1/10 de C et 1C ½ C est souvent la bonne moyenne permettant à la batterie de ne pas trop chauffer.
Exemple : Pour une batterie NiMh de 2000mAh (2Ah), ½ C correspondra à 1Ah. Il faudra environ 2 heures pour charger la batterie.

Une batterie au plombs se charge entre 1/5 et 1/10 de sa capacité.
Exemple : Pour une batterie au plombs de 7Ah, le bon courant de charge sera compris entre 350mAh et 700mAh.

Equilibrage :
Seules les batteries lithium nécessitent impérativement un équilibrage.
En effet, ces batteries sont fragiles et de même qu'elles ne supportent pas les surcharges sous peine de destruction (attention, risque d'incendie !), elles ne supportent pas non plus les décharges trop profondes.
Lors de leur utilisation, tous les éléments qui composent la batterie ne vont pas se décharger de la même façon et ce déséquilibre risque d'entraîner la destruction de la batterie pendant la charge ou la décharge.
Pour contrer ce phénomène on remet tous les éléments au même niveau pendant la charge.

Stockage :
- En cas de stockage prolongé (plusieurs semaines ou mois), une batterie lithium devra être chargée à environ 30 ou 40%.
Pour un stockage court, on pourra la charger à fond et ainsi elle sera immédiatement prête à être utilisée.

- Une batterie NiMh se stocke chargée.
Contrairement à une batterie Lithium qui n'a pratiquement pas d'auto-décharge, une batterie NiMh se décharge plus ou moins rapidement (selon sa qualité...) même si on ne l'utilise pas. Il faudra donc penser à la recharger avant utilisation, car si le stockage s'est prolongé, il a y fort à parier qu'elle soit fortement déchargée.

- Une batterie au plomb se stock chargée.
Comme pour une batterie NiMh, la batterie va progressivement se décharger même si on ne l'utilise pas. Il faudra impérativement la recharger régulièrement en cas de stockage prolongé, sous peine de destruction irrémédiable.

Température :
Les performances des batteries sont largement influencées par les températures extrêmes.
Des températures négatives réduiront notoirement l'autonomie et la puissance délivrée. Il est donc recommandé de garder les batteries au chaud avant leur utilisation.
De même, des températures caniculaires pourrons provoquer une surchauffe de la batterie amenant à sa destruction.

Batterie gonflée :
Le gonflement est le signe d'une batterie proche de sa fin, soit à cause de son âge soit à cause d'une utilisation inappropriée.
Une batterie Lithium ayant été trop fortement sollicitée, décharge trop profonde ou sous un courant trop fort par rapport à sa capacité, ou ayant trop chauffée, manifestera son mécontentement par un gonflement.
Dans ce cas il est préférable de ne plus l'utiliser.