Fiche de référence
Charge des batteries
CC-CV par chimie, et l'erreur qui provoque des incendies
Charge des batteries
Chaque chimie a sa propre idée du « plein ». Le lithium se charge en tension et s'arrête en courant — CC-CV : courant constant jusqu'à ce que la cellule atteigne sa tension cible, puis tension constante jusqu'à ce que le courant décroisse. Le nickel se charge en courant et s'arrête en repérant la chute de tension ou la hausse de température. Le plomb se charge en tension puis y reste maintenu indéfiniment. Appliquer la règle d'une chimie à une autre, c'est ainsi qu'on détruit des batteries. C est la capacité de la batterie en ampères-heures, donc 0.5 C sur une cellule de 2000 mAh signifie 1 A.
| Chimie | Tension de charge par cellule | Courant de charge | Terminaison | Plage de température |
|---|---|---|---|---|
| Li-ion / LiPo (cobalt) | 4.20 V ±0.05 | 0.5–1 C | CC-CV : maintien à 4.20 V, arrêt quand le courant tombe à C/10–C/20 | 0–45 °C en charge, −20…60 °C en décharge |
| LiPo "HV" / LiHV | 4.35 V | 0.5–1 C | Même décroissance CC-CV — un chargeur 4.20 V la laisse simplement partiellement chargée | 0–45 °C |
| LiFePO4 (LFP) | 3.65 V max (3.55–3.60 typique) | 0.5–1 C | CC-CV, arrêt à C/10. La courbe plate fait que la tension aux bornes ne dit presque rien de l'état de charge | 0–45 °C en charge, −20…60 °C en décharge |
| Batterie lithium en série | cellules × la valeur ci-dessus | selon la batterie | Équilibrage par cellule. La tension de la batterie peut sembler correcte alors qu'une cellule est déjà à 4.3 V | Comme ses cellules |
| NiMH, charge rapide | Pas de tension cible (≈1.45–1.50 V/cellule pendant la charge) | 0.5–1 C | −ΔV de 5–10 mV par cellule, ou dT/dt au-dessus de 1–2 °C/min ; doublez toujours d'une minuterie et d'une coupure à 50 °C | 10–45 °C |
| NiMH, charge lente | Identique | C/10 pendant 14–16 h | Minuterie uniquement — la chute −ΔV est trop faible pour être détectée en dessous d'environ 0.3 C | 0–45 °C |
| NiMH, entretien | Identique | C/40 ou moins | Charge d'entretien continue. À C/20 et plus, la cellule cuit en quelques jours | 0–45 °C |
| NiCd | Pas de tension cible | 0.5–1 C | −ΔV de 10–20 mV par cellule — un signal plus net et plus facile que celui du NiMH | 0–45 °C |
| Plomb ouvert | 2.40–2.45 V/cellule en absorption (14.4–14.7 V sur une batterie 12 V), 2.25–2.30 en floating | 0.1–0.2 C | Maintenez l'absorption jusqu'à ce que le courant tombe vers C/50, puis repassez en floating — le plomb est la seule chimie qui aime y être maintenue | −20…50 °C, compensé |
| Plomb AGM | 2.40–2.45 V/cellule en cyclage, 2.25–2.30 en floating | 0.1–0.3 C | Même profil, mais elle est scellée : le gaz chassé par la surcharge ne revient jamais | −20…50 °C, compensé |
| Plomb gel | 2.30–2.40 V/cellule en cyclage (plafond de 14.4 V en 12 V), 2.25–2.30 en floating | 0.1–0.2 C | La moins tolérante des trois à la surcharge — un profil AGM la dessèche | −20…50 °C, compensé |
| Alcaline, CR2032, lithium primaire | Non rechargeable | — | Aucune. Elles dégazent, fuient ou éclatent | n/a |
Les erreurs qui déclenchent des incendies. La première ligne est celle que personne ne voit venir, parce que rien ne se passe sur le moment.
| Erreur | Ce que cela fait réellement |
|---|---|
| Charger une cellule lithium sous 0 °C | Le lithium se dépose en métal sur l'anode au lieu de s'intercaler. Les dendrites restent en place et peuvent percer le séparateur des semaines plus tard, dans un tiroir, sans rien de branché. C'est l'incendie différé classique, et la charge elle-même semblait tout à fait normale. |
| Charge d'entretien ou floating sur du lithium | Un chargeur Li-ion ou LiFePO4 doit s'arrêter, pas rester en attente. Maintenir une cellule pleine à sa tension CV entretient le dépôt de lithium et le dégazage ; il n'existe pas d'équivalent lithium du floating au plomb. |
| Un chargeur 4.2 V sur une batterie LiFePO4 | 0.55 V de surcharge par cellule, à chaque cycle. Une batterie LiFePO4 3S et un chargeur Li-ion 3S partagent le même connecteur et ne sont pas la même batterie. |
| Réanimer une cellule profondément déchargée à plein courant | En dessous d'environ 2.5 V (2.0 V pour le LFP), le collecteur de courant en cuivre se dissout et se redépose en courts-circuits internes. Préchargez à 0.05 C ou moins ; si elle ne remonte pas à 3 V, recyclez-la. |
| Une batterie série sans BMS ni équilibreur | Les cellules se désalignent un peu à chaque cycle. La tension aux bornes de la batterie est une moyenne, et elle cache la cellule déjà au-delà de sa limite. |
| Charger une cellule gonflée, cabossée ou ayant déjà surchauffé | Le séparateur est déjà compromis. Aucun test à l'établi ne rend cette cellule de nouveau sûre. |
| Plomb sans compensation de température | Environ −3 à −5 mV/°C par cellule, soit environ −20 mV/°C sur une batterie 12 V. Sans compensation, une batterie dans un compartiment moteur chaud est surchargée en permanence et une batterie au froid ne se remplit jamais. |
| Stocker du lithium plein | Stockez à 3.7–3.8 V par cellule, vers 50–60 %, et au frais. Une batterie laissée à 4.20 V pendant un an perd définitivement de la capacité. |
Un chargeur lithium demande trois choses impossibles à omettre : une limite de tension par cellule, une limite de courant et un capteur de température sur les cellules elles-mêmes. Chargez sur une surface ininflammable, pas sans surveillance la nuit, et pas enfermé dans un boîtier qui ne laisse aucune issue à une cellule qui dégaze.
