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Existe-t-il un effet mémoire dans les batteries modernes ?

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Nous expliquons ce qui se cache derrière ce qu'on appelle l'effet mémoire et s'il se produit encore dans les batteries lithium-ion modernes.


Stihl Battery Memory Effect1


Que signifie l'effet mémoire ?

On entend souvent dire que chaque batterie souffre de « l'effet mémoire » et qu'elle perd de l'énergie si elle est chargée trop tôt. À mesure que les performances de la batterie diminuent la durée de vie de la machine avec batterie diminuera automatiquement. Résultat : il faut recharger la batterie de plus en plus souvent et dans le pire des cas la batterie devient prématurément inutilisable. Mais est-il vrai que toutes les batteries sont sujettes à cette perte de capacité ? Dans les batteries lithium-ion modernes l'effet mémoire n'est plus perceptible ; ils ne souffrent donc pas d'un « effet mémoire li-ion ». Pour l'utilisateur cela présente le grand avantage de pouvoir toujours charger la batterie quel que soit l'état de charge.


L'effet mémoire des batteries a été découvert dans les années 1960


Le mythe original de la batterie est basé sur des faits et constituait autrefois un véritable défi. L'effet mémoire a été découvert dans les années 1960 par les ingénieurs de la NASA. Ils ont remarqué que les batteries d'un satellite perdaient leur capacité au fil du temps. Après avoir été partiellement déchargées plusieurs fois les batteries ne délivraient plus que la même quantité d'énergie que lorsqu'elles avaient été chargées auparavant.


L'« effet mémoire » signifie donc une modification négative de la capacité de stockage qui se produit en raison de décharges partielles répétées. La batterie « se souvient » de l'état de décharge partielle et ne rend disponible pour une utilisation ultérieure que la quantité d'énergie dont elle « se souvient ». Vous pouvez le comparer à un tonneau dans lequel vous placez une deuxième base à mi-chemin. L'espace que vous pouvez remplir dans le baril devient plus petit. Électriquement l'effet mémoire se manifeste par une chute de tension. Si la tension chute en dessous du minimum requis par la machine en raison de la chute de tension la batterie devient inutilisable.


Effet mémoire : quelles batteries sont concernées ?


L'effet mémoire se produit principalement avec les batteries nickel-cadmium (NiCd) qui sont souvent intégrées dans les appareils sans fil. L'effet est provoqué par la formation de cristaux sur la cathode qui est constituée de cadmium. Si la batterie n'est pas complètement déchargée de plus en plus de cristaux se formeront dans la partie non déchargée. De plus la tension diminue à mesure que les cristaux deviennent plus gros car le matériau devient moins conducteur. Dans une moindre mesure un effet similaire est observé dans les batteries nickel-hydrure métallique (NiMH). Dans ce cas on parle d'« effet de batterie paresseuse ». Les piles de taille courante AA ou AAA sont souvent encore des piles NiMH. Cela s'applique également aux batteries installées en permanence dans les petits appareils électriques. Ailleurs vous trouverez peu de batteries NiMH et NiCd.


Comment naît l'effet mémoire ?


Selon l'état actuel des recherches l'effet mémoire repose sur deux processus.


Formation de cristaux H4 dans une batterie NiCd

Lorsqu'une batterie NiCd est chargée des microcristaux de cadmium se forment. Lorsque la batterie est déchargée au même niveau après la charge des cristaux de plus en plus gros se forment dans la zone non déchargée. Ces cristaux plus gros sont constitués de nombreux microcristaux. La surface totale des gros cristaux est plus petite que celle des microcristaux de même masse. Cela les rend moins sensibles aux décharges. Résultat : la tension retombe.

Recristallisation sur l'électrode de cadmium

Les anciennes technologies de charge ne peuvent pas prendre en compte le niveau de charge de la batterie. Ils chargent la batterie sur une période donnée et surchargeront donc une batterie partiellement déchargée. Cela provoque une recristallisation sur l'électrode dite de cadmium. En raison de la position du cadmium dans la série de tension électrochimique la recristallisation provoque une tension de sortie plus faible et donc une capacité réduite.

Stihl Battery Memory Effect 21

Pas d'« effet mémoire » avec les batteries lithium-ion STIHL


STIHL utilise uniquement des batteries lithium-ion modernes. Non seulement ils sont plus légers et plus puissants que leurs prédécesseurs mais ils ne présentent pas non plus d'« effet mémoire Li-ion ». Cela signifie qu'ils ne présentent aucune chute de tension significative même après des décharges partielles répétées. Nous pouvons garantir cela grâce aux matériaux utilisés pour produire les cellules de batterie et parce que nous utilisons la technologie la plus récente. Vous pouvez charger les batteries Li-ion STIHL à tout moment sans aucun problème que vous utilisiez la batterie jusqu'à ce qu'elle soit complètement vide ou non. Vous pouvez également charger la batterie pendant une pause de travail.

Qu'est-ce que l'effet mémoire dans les batteries ?


Dans le passé on utilisait souvent des batteries nickel-cadmium (NiCd) ou nickel-hydrure métallique (NiMH). Si ces batteries ne sont déchargées que partiellement plusieurs fois leur capacité diminue. Cet effet est appelé effet mémoire. En raison de décharges partielles fréquentes la batterie « se souvient » des besoins énergétiques des dernières sessions de charge. Il ne charge que jusqu'à cette quantité d'énergie « mémorisée » et non plus jusqu'à la capacité initialement disponible. Cela entraîne une chute de tension prématurée rendant finalement la batterie inutilisable.


Résumé : L'effet mémoire dans les batteries


  • Les batteries lithium-ion des machines STIHL n'ont pas d'effet mémoire.
  • L'effet mémoire ne se produit qu'avec les « vieilles » batteries telles que les batteries NiCd.
  • L'effet mémoire se produit lorsque des batteries non déchargées sont chargées trop tôt.
  • En raison de l'effet mémoire la capacité énergétique est partiellement réduite voire disparaît complètement.


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