Les batteries lithium

Les accus sont la base du modélisme électrique et ils évoluent très vite, les nimh avaient déjà beaucoup amélioré les performances des modèles et les lipos les ont fait littéralement envoler. Une autonomie augmenter pour un poids moindre, pas d'effet mémoire, et une gestion simplifié des batteries et je ne vous parle pas des brushless dans cet article ! Cependant ces accus suscitent de nombreuses interrogations. Je vous les présente ici avec quelque conseilles pratiques pour améliorer leur utilisation.

Même si les accus li-poly ont fait grandement avancer le modélisme électrique ce n'est pas le modélisme qui a pousser les fabriquant a cette innovation mais la multiplication des appareille mobile dans notre quotidien. Cependant il faut l'avouer, c'est le modélisme qui pousse cette technologie dans ses limites.

Ces batteries sont à base de lithium (découvert en 1818) qui est le métal le plus léger ! Par la suite ce métal fut utilisé dans des piles non rechargeables car le métal s'oxydait à chaque cycle. Mais plus tard Sony créa une batterie avec des électrodes non métalliques (lithium-ion ou li-ion pour les intimes) qui empêchaient ainsi l'oxydation, ainsi naquit une technologie qui allait renverser le petit monde du modélisme en attendant les piles à combustibles.
Ces petite merveille ne sont pas de simple pile, en effet elles embarquent de l'électronique qui contrôle la charge et la décharge de la batterie et la protège. C'est pour cette raison qu'il n'est pas possible d'assembler soit même les accus au lithium. Ce système peut sembler très intéressant mais si un accu se trouve à 2,3 V et les autres a une valeur de telle manière que le fail-safe du variateur ne fonctionne pas, l'accu se coupera. Cependant une utilisation soigné des accus évite ce problème.

Pour finir j'aimerais rappeler la différence entre les accus li-ion et les accus li-poly : il n'y en a pas ou quasiment pas. Les accu li-poly on juste une tension nominal de 3,6V contre 3,7 ; la principale différence étant dans la technique de protections de l'électrolyte.

Les lipos sont caractérisé par leur tension nominal qui se calculera en fonction du nombre d'éléments (3,7V/élément) de la capacité (comme pour les nimh) et d'une intensité maximale de décharge (par exemple 10C , C comme capacité on a donc ici un maximum de 10 fois la capacité.). Le nombre d'éléments en série se note suivit d'un S comme série (3S pour 3 éléments) ensuite on note le nombre d'éléments en parallèle avec un P (comme…) par exemple une batterie de 2 éléments en série se notera 2S1P si on ajoute 2 éléments en parallèle, on note 2S2P.
Pour choisir votre accu il vous faut tout d'abord choisir sa tension. Ensuite il vous faudra veillez à ce que l'intensité consommée par votre moteur soit inférieur à la décharge maximal de l'accu. Ainsi 10C indique que l'accu peut être déchargé à un maximum de 10 fois sa capacité. Cependant de nombreux fabriquant mettent des valeurs optimiste et il faudra veiller à ne pas prendre un accu un peu juste car il risquerait de s'endommager et sa durée de vie serait moins longue.

Je vous propose un petit exemple :

• Combien le moteur consomme t'il au maximum sous 3S ? 35A.
• J'adapte mon variateur : 40A pour une petite marge.
• J'ai des lipo pas chère en 3S1P 2200mA 10C : 10×2,2=22A cela n'est pas suffisant. Soit je prends des 20C . Soit je les mets en parallèle : 3S2P.

J'attire votre attention sur le variateur. Non seulement celui-ci doit être capable de supporter les intensités que vous lui infligerez mais en plus il faut veillez à ce que la coupure BEC protège vos lipos d'une décharge excessives qui les abimerais. Dans le cas d'un 2S : pas de problème le BEC est réglé à 6V (attention cela peut différer suivant les modèles).Par contre une configuration en 3S nécessite un variateur Lipo cependant il existe des module à placer entre l'accu et le variateur afin d'assurer la protection.
Sachez que les lipos sont sensible au surcharge / surdécharge, il est donc conseillé de les rééquilibrer éléments par éléments, pour cela il faut que l'accu soit équipé d'une pris de rééquilibrage qui permet décharger élément par éléments. Il faut savoir que les éléments auront tendance à se décharger de manière variable si vous les soumettez à de forte intensité mais sous de faible intensité cet effet est moins important.
Pour finir, il faut savoir que les lipos ont une résistance interne plus élevée, il faut donc optimiser l'hélice en conséquence et encore une foi ne pas tirer une intensité trop grande. Vous gagnerez en autonomie mais vous ne perdrez pas forcement en puissance vue que pour un poids équivalent les lipo ont une puissance supérieur au nimh/nicd.

La charge de ces petites merveille nécessite un chargeur adapté, les chargeurs nimh/nicd ne peuvent et ne doive en aucun cas étre utilisé !
De façon générale, on charge à 1C au maximum. C'est à dire qu'un accu de 1500mA sera chargé à 1,5A au maximum. En outre vue la fragilité des accus, il est recommandé de charger sur une surface résistant aux flammes mais si vous veillez à ne pas surcharger l'accu, à respecter les polarités et l'intensité de charge, il n'y a aucune raison que cela se passe mal.

La technique de charge n'est pas évidente à mettre en ouvre manuellement et les chargeurs automatiques sont très efficaces même si la simplicité extrême peut être déroutante (on appui sur un bouton !). L'accu est tout d'abord chargé à intensité constante jusqu'au 3/4 puis il est chargé à tension constante, cette technique permet donc de charger l'accu au maximum de sa capacité avec un maximum de sécurité puisque dans la dernière partie l'intensité diminue progressivement. Cependant il peut être dangereux de remettre l'accu en charge pour compléter car l'intensité serait trop forte. C'est pourquoi certain chargeur commence par un processus de détection du type, de la capacité et du niveau de charge de l'accu.
Le grand avantage des lipo réside dans leur souplesse d'utilisation puisqu'il n'est pas nécessaire de les décharger complètement avant de les recharger ! En outre il ne se décharge que de 5% par moi tandis que les nicd se décharge totalement pour une même période !

Et oui les lipos ne sont pas donnés (encor que je vous conseille de faire un tour sur ebay). Il est bon de s'interroger sur leur durée de vie. A ce propos les avis divergent : certains parle de 50 cycles tandis que d'autre parle de 200 cycles. Cependant en théorie, aprés 1000 cycles, l'accu ne perd que 20% de sa capacité. La durée de vie des lipos tien surtout de l'intensité qui est consommée, plus celle-ci est proche de la capacité maximal de l'accu plus sa durée de vie sera courte.
Pour optimiser cette durée de vie, on veillera aussi à :
- ne pas charger ou décharger les accus à 100% ;
- ne pas les utiliser deux foi dans la même journée ;
- Conserver l'accu déchargé à basse température mais pas décharger à 100% pour préserver l'électronique intégrée (25% me parait un bon compromis).

Enfin si votre accu gonfle, cela signifie qu'il est abîmé et qu'il peut s'enflammer voir exploser. Dans ce cas il ne faut en aucun cas essayer de le réparer ou même de le réutiliser !

Sachez que j'ai été conquis par cette technologie qui s'est révélé d'une simplicité enfantine et permet un gain de poids et de puissance sur nos modèle. Même si certain les considère comme dangereux, il ne faut pas se laisser impressionner par les quelques histoire qui pourrait circuler car cette technologies est parfaitement contrôlée à l'heure actuelle.