Accus Ni-Cd       

Eric Fredon

Beaucoup de personnes le mettent en cause, sans toutefois vraiment le connaître. Certains l'ont vraiment constaté. L'effet mémoire est probablement le plus mal compris des problèmes liés à l'utilisation du Ni-Cd. Je n'ai moi même que récemment découvert ce qui se cachait réellement derrière ce terme. Alors voilà une partie de la réalité du mythe.

 Le problème vient en fait de la confusion de deux phénomènes totalement distincts que l'on a tout deux appelés effets mémoire, du fait de la similitude de leurs symptômes. Il y a le "véritable effet mémoire", et le "faux effet mémoire" qui est en fait un problème de seuils de tensions.

Le "véritable effet mémoire" a été observé en premier par la NASA sur leurs satellites en orbites autour de la terre. Chaque jour le satellite passe par plusieurs phases d'éclairement ou d'obscurité. Ces phases on des durées parfaitement identiques (très important pour la suite). Les batteries du satellite sont rechargées pendant les phases de "jour" et déchargées pendant les phases de "nuit".

Après plusieurs de ces cycles de charges/décharges partielles, les scientifiques ont remarqué que les batteries refusait de délivrer de l'énergie au delà du point ou elles avaient l'habitude d'être déchargées (ce niveau étant toujours le même). En d'autre terme la batterie avait "mémorisé"un seuil de décharge partiel habituel et elle refusait de dépasser ce seuil. C'est cette histoire qui a provoqué le mythe qu'une batterie doit toujours être complètement déchargée avant d'être rechargée pour éviter l'"effet mémoire" et qui a donné le nom d'"effet mémoire".

En fait ce type d'"effet mémoire" est extrêmement rare en pratique. Il ne prend effet que si les seuils de décharges partielles sont exactement les identiques à chaque fois. Donc vous pouvez estimer que vous ne le rencontrerez jamais.

Le "faux effet mémoire", en fait celui dont on parle le plus souvent, ne correspond ni à une perte de capacité, ni au résultat de décharges partielles successives. C'est en réalité un problème de seuils de tensions.

Il est en fait constaté avec l'utilisation d'appareils divers et variés qui ont besoin d'un minimum de tension pour fonctionner. Ces appareils sont donc équipés d'une détection de tension (cut off) et s'éteignent automatiquement lorsque la tension de l'accu passe en dessous du seuil mini. Vous savez que la courbe de décharge d'un accu Ni-Cd (à courant modéré) présente une forte baisse de tension au départ puis un "presque plat" à 1,2V/él sur la majorité du temps de décharge, puis une avalanche de la tension vers zéro quand elle est vide.

Le premier cas qui peut apparaître, heureusement assez rare, est que la batterie ne soit pas très bien adaptée à l'appareil. Si le seuil du cut off est trop près de la tension nominale de l'accu, il arrive que l'appareil se coupe automatiquement alors qu'il reste encore de l'énergie dans l'accu. Mais l'appareil ne peut pas utiliser cette énergie car la tension est trop faible. Vis à vis de l'utilisation cela peut apparaître comme une perte d'autonomie de l'accu, mais c'est un faux problème.

Le second cas est lui beaucoup plus sournois, et c'est très certainement celui qui est le plus souvent mis en cause. Explication : Le "faux effet mémoire" peut provenir d'un état secondaire de l'alliage Ni-Cd. Très simplement, lorsque une batterie complètement chargée reste connectée à son chargeur, lent ou rapide, après la fin de charge, elle reçoit un courant d'entretien qui est sensé compenser l'auto décharge. Malheureusement au bout d'un certain temps (comme le fût du canon) ce courant d'entretien engendre une transformation graduelle de la structure cristalline de l'alliage Ni-Cd, en un nouvel alliage dégradé. 

Alors que la tension nominale Ni-Cd est de 1,2 Volts/élément, cet alliage dégradé présente une tension nominale plus basse à environ 1,08 V/él. Le phénomène n'est pas brutal mais progressif. On va donc se retrouver avec des accus ayant une partie d'alliage normal et une partie d'alliage dégradé. C'est comme si il y avait deux accus en un, une partie à 1,2V normale et une partie à 1,08V dégradée. Lors de l'utilisation, l'énergie sera en premier lieu prélevée dans la partie présentant la plus haute tension et tout paraîtra normal. Lorsque cette partie sera épuisée, on viendra alors prélever dans la partie dégradée de l'accu, mais bien sur alors le seuil de tension de l'accu passera de 1,2 à 1,08V brutalement. C'est se changement qui créer un palier (dont vous avez très certainement entendu parler) dans la courbe de décharge de l'accu.

On va se retrouver alors comme dans le cas précédent, mais là c'est la tension nominale de l'accu qui se sera rapprochée du "cut off" de votre appareil. Et si on passe en dessous (là c'est souvent le cas) et bien l'appareil s'arrête. Là encore, vu de l'utilisation, c'est comme si on avait une perte de capacité de l'accu, alors que cette capacité est toujours disponible mais avec une tension inférieure. Alors on remet la batterie sur le chargeur, elle repasse en courant d'entretien et on altère encore l'alliage Ni-Cd, et ....... c'est de pire en pire. En fait votre appareil ne vide jamais entièrement votre accu et vous augmentez en permanence la partie qui ne pourra pas être utilisée.

En réalité cet alliage altéré est tout à fait normale et fait partie du fonctionnement de l'accu. Heureusement il n'est pas irréversible. Si vous branchez votre batterie affectée du problème sur un système de décharge qui soit capable de la vider jusqu'au seuil mini de 1V/él alors vous éliminerez cette partie de la capacité qui a une mauvaise tension nominale. Vous pourrez alors recharger votre accu et il retrouvera comme par enchantement toute sa capacité.

C'est dans ce cas que décharger complètement une batterie avant de la recharger prend tout son sens et recolle le mythe à la réalité. En fait les constructeur préconise au moins une décharge complète toutes les 5 charges. Pour le Ni-MH enfin, il est exact qu'il présente aussi le phénomène "d'effet mémoire" mais dans des proportions infimes qui le rende négligeable à l'utilisation.

Voilà j'espère avoir été assez clair, et que ces quelques lignes vous permettrons de démystifier "l'effet mémoire". Je veux tout de même attirer votre attention sur le fait qu'il ne faut pas confondre l'effet mémoire avec le vieillissement de vos accus. Je pense que l'effet mémoire n'est à mettre en cause que si vous constatez une perte "brutale" de l'autonomie de votre accu, sans raison particulière (décharge sauvage, surcharge importante). Si le problème vient de l'effet mémoire, un cycle décharge complète plus charge doit permettre à votre accu de retrouver toute son autonomie. Si ce n'est pas le cas c'est que votre accu a du plomb (sans jeux de mot) dans l'aile. 

Eric FREDON