Piles et accumulateurs pour lampes frontales : la clé d'une aventure sans limites

Aujourd'hui, alors que les activités de plein air sont de plus en plus populaires, un éclairage de qualité est un élément essentiel de l'équipement de tout aventurier. Quiconque a déjà choisi une nouvelle lampe frontale s'est au moins brièvement interrogé sur l'alimentation de son lanceur de lumière. Grâce aux progrès réalisés, la question n'est plus aussi simple aujourd'hui qu'elle ne l'était autrefois. Dans cet article, nous verrons comment choisir la bonne pile et comment l'entretenir correctement. Quels sont les avantages des différents types de piles et pourquoi elles ne doivent pas manquer dans votre équipement.

Piles primaires et rechargeables

La gamme de piles disponibles aujourd'hui est très large. Pepa Pig pour s'y retrouver. Tout d'abord, nous pouvons diviser les piles en piles primaires, c'est-à-dire non rechargeables, et en piles rechargeables. Le premier groupe comprend principalement les piles au zinc-carbone (ZnC), ou au chlorure de zinc légèrement amélioré (ZnCl ou heavy duty), les piles alcalines et les piles au lithium (à ne pas confondre avec les piles Li-ion).

Ces dernières comprennent les piles nickel-hydrure métallique (NiMH), nickel-zinc (NiZn), lithium-ion (Li-ion), lithium-polymère (Li-pol ) et lithium-phosphate de fer (LiFePO4). Les piles Li-ion et Li-pol appartiennent à la même catégorie, car le Li-pol n'est qu'un dérivé de la technologie Li-ion. Tous les types de batteries susmentionnés se distinguent par la chimie utilisée, c'est-à-dire les substances qui circulent à l'intérieur de la batterie et donnent de la liberté aux électrons.

>>> Lire aussi : COMMENT CHOISIR UNE CELLULE ? <<<

Les piles jetables sont particulièrement utiles à l'extérieur, lorsque nous avons besoin d'une longue durée d'utilisation ou de stockage. Lorsque nous n'utilisons pas nos appareils électroniques très souvent, mais que nous voulons les avoir toujours à portée de main sans avoir à vérifier fréquemment les piles. Les piles au lithium de haute qualité d' aujourd'hui peuvent supporter un stockage de 10 à 15 ans, tandis que leur température de fonctionnement commence à -40 °C, ce qui peut être très utile dans les hivers rigoureux ou les régions polaires.

Dimensions des piles

Les formats classiques des consommateurs sont AAA, AA, C et D, ou 9 V. Toutefois, il est possible d'acheter des piles primaires et rechargeables NiMH et NiZn dans ces tailles. Les piles Li-ion et LiFePO4 ont généralement des dimensions inhabituelles et sont marquées de chiffres mystérieux. Cela est dû à l'origine industrielle de ces piles. Les accus 18650 et 21700 sont probablement les plus connus. Le décryptage des marquages est d'une simplicité déconcertante. Les deux premiers chiffres correspondent au diamètre de la pile cylindrique, les deux suivants à sa hauteur, le tout en millimètres. Ne tenez pas compte du zéro à la fin du marquage. Les piles Li-pol ne sont généralement pas cylindriques, mais des crêpes de toutes tailles. Elles sont généralement utilisées dans les téléphones, les ordinateurs portables et les banques d'alimentation.

Technologie des piles et tension

Les différentes technologies de batterie se distinguent par leur tension, qui est mesurée en volts. Une batterie entièrement chargée a une tension plus élevée qu'une batterie déchargée, et la tension nominale inscrite sur la batterie est le point médian entre la tension maximale et la tension minimale. Il faut également savoir que chaque diode électroluminescente (DEL) a besoin d'une certaine tension minimale pour fonctionner, sinon elle émet de l'obscurité. Nous avons donc besoin de batteries capables de fournir la tension requise. Si ce n'est pas le cas, nous devons coupler les piles en série, puis additionner leurs tensions.

Les piles ZnC, ZnCl et alcalines ont une tension nominale de 1,5 V. Les piles au lithium ont la particularité que leur tension nominale peut être de 1,5 V, 3 V ou même 3,6 V. La tension nominale des piles NiMH est de 1,2 V, celle des piles NiZn de 1,6 V. Les piles Li-ion et Li-pol ont une tension nominale de 3,6 ou 3,7 V. Les piles de taille standard telles que AAA, AA, C et D, qui sont basées sur la technologie Li-ion, constituent une particularité récente. La batterie n'est en fait qu'un conteneur qui abrite une cellule Li-ion d'une tension de 3,6/3,7 V et un onduleur qui convertit la tension en 1,5 V. Ces batteries sont généralement chargées via un port USB.

Capacité de la batterie et énergie

La capacité d'une batterie indique la quantité de courant qu'elle est capable de fournir dans une certaine unité de temps. Elle est mesurée en ampères-heures (Ah) ou en milliampères-heures (mAh). C'est un chiffre que les fabricants aiment apposer sur les batteries. En soi, il n'a pas de sens, car il ne permet de comparer que des piles de même chimie, puisque la capacité d'une pile dépend du courant qu'elle consomme. Toutefois, ce chiffre indique qu'une batterie de 1 Ah (1 000 mAh) peut alimenter l'appareil avec 1 A pendant une heure. Ou 0,5 A pendant deux heures. Ou 2 A pendant une demi-heure. Elle ne nous dit rien sur la durée pendant laquelle une lampe frontale particulière peut rester allumée.

Un amateur de plein air peut dire : "Pourquoi devrais-je acheter une lampe frontale fonctionnant avec une batterie 18650 Li-ion alors que je peux acheter une lampe frontale fonctionnant avec une batterie AA ? Une batterie 18650 Li-ion a une capacité de, disons, 3 000 mAh, tandis qu'une batterie NiMH AA peut avoir une capacité allant jusqu'à 2 700 mAh, ce qui est presque la même chose, et la batterie AA est plus petite et plus légère et généralement moins chère" Attention à l'épouvantail, les amis ! La première des deux piles ci-dessus contient beaucoup plus d'énergie que ne le laisse supposer la comparaison des capacités. En fait, la différence réside dans les différents voltages. Pour calculer l'énergie, il suffit de multiplier la capacité et la tension nominale de la batterie. Ainsi, la capacité d'une batterie Li-ion est de 11,1 Wh, tandis que celle d'une batterie NiMH n'est que de 3,2 Wh !

Quelle batterie choisir pour ma lampe frontale ?

De manière réaliste, vous placerez dans votre lampe frontale des piles dont la taille et la tension correspondent à celles de votre lampe frontale. Par exemple, vous avez une lampe frontale qui a besoin d'une pile de taille AA pour fonctionner. Vous pouvez utiliser des piles ZnC ou alcalines non rechargeables, mais elles ne sont pas rentables. Vous pouvez toutefois avoir une lampe frontale de secours, par exemple dans la voiture en cas d'incident avec un oncle. Une pile primaire peut donc suffire, mais je conseillerais alors d'utiliser des piles au lithium, qui sont plus chères, mais qui durent longtemps et dont l'achat tous les deux ans n'est pas onéreux. Il faut juste s'assurer que cette batterie a la bonne tension. Vous pouvez également utiliser une batterie NiMH de 1,2V ou une batterie Li-ion avec un convertisseur de 1,5V. En revanche, vous ne pouvez pas utiliser une batterie Li-ion de type 14500, qui a les mêmes dimensions qu'une pile AA, mais une tension de 3,7 V. Il existe également des lampes frontales qui vous permettent de choisir librement la source de tension : crayon/microcellule jetable ou piles Li-ion rechargeables.

Quelles sont les meilleures piles ?

Vous ne savez plus où vous en êtes ? Peu importe, la solution est simple. Si vous voulez utiliser votre lampe frontale souvent, achetez-en une qui fonctionne avec des batteries Li-ion. De temps en temps, des rapports garantis en provenance de Chine indiquent que du graphène et Dieu sait quelles autres batteries ont été développées, mais le fait est que les batteries Li-ion restent le type le plus avancé. En principe, vous avez le choix entre quatre tailles de batteries, à savoir 16340, qui équivaut à une batterie d'appareil photo, 14500, qui équivaut à une batterie AA, 18650, qui est légèrement plus grande qu'une batterie AA, et 21700, qui est encore un peu plus grande. Il existe également des batteries Li-ion d'autres tailles, mais elles sont rares dans le domaine des lampes frontales. Les capacités des piles 16340 vont de 700 à 1 000 mAh, celles des piles 14500 de 700 à 800 mAh, celles des piles 18600 de 2 000 à 4 000 mAh et celles des piles 21700 de 3 000 à 6 000 mAh. Le meilleur choix pour une lampe frontale est sans aucun doute les piles 18650, qui sont disponibles sur le marché aujourd'hui dans un vaste choix, ont une taille et un poids acceptables, de grandes capacités et peuvent être trouvées à des prix intéressants.

Accumulateurs 18650

Ce qui suit est généralement vrai pour toutes les batteries Li-ion, mais c'est le type 18650 qui est le plus touché. Il s'agit de la norme industrielle, et si vous achetez, par exemple, un tournevis sans fil, le pack d'accu contient ces batteries. On les trouve également dans les voitures électriques.

Exemple d'une batterie standard et d'une batterie à chargement direct par micro-USB

L'accu 18650 est constitué d'un conteneur cylindrique en métal dont la borne est entièrement négative. Le "contenu" de l'accu y est ensuite inséré par le haut et la face supérieure sert de borne positive. Sur toute sa longueur, la batterie est ensuite enveloppée d'une feuille colorée, de sorte que seul le "fond" de la batterie est exposé au pôle négatif.
Les piles 18650 se divisent en deux catégories : les piles non protégées (non protégées) et protégées (protégées). Les batteries protégées ont une plaque avec de l'électronique à la borne négative qui protège la batterie contre les surtensions, les sous-tensions et les courts-circuits. Une bande métallique relie les deux pôles sur toute la longueur de la batterie. Une batterie protégée est toujours plus longue qu'une batterie non protégée et généralement un peu plus large. Par conséquent, assurez-vous toujours que vous pourrez installer une telle batterie dans votre lampe frontale !

Si vous ne faites rien d'inutile avec la pile, par exemple si vous la transportez dans vos poches avec vos clés et vos pièces de monnaie, vous pouvez vous en sortir avec des piles non protégées. Toutefois, étudiez toujours attentivement les instructions relatives à la manipulation d'une telle batterie et suivez-les sans réserve. Comme nous l'avons déjà mentionné, la borne négative constitue en fait la quasi-totalité du corps de la pile, c'est-à-dire que les pôles positif et négatif ne sont séparés que par quelques millimètres. Court-circuiter une pile avec une clé dans la poche, par exemple, est une chose simple, mais il peut arriver des choses désagréables : votre pantalon ou même toute la maison peut prendre feu. Si vous n'êtes pas absolument sûr de savoir comment manipuler une pile, utilisez toujours des piles protégées.

La borne positive des piles

Les piles sont subdivisées en "platequi possède un pôle positif plat, et les " piles bouton ".bouton"qui possède un capuchon sur le pôle positif, semblable à une pile de crayon. En général, les piles non protégées sont de type "flat top" et les piles protégées sont de type "button top". Cependant, on peut également trouver des piles bouton non protégées. Les piles protégées sont reconnaissables à leur longueur supérieure à 65 mm et à la présence d'une sangle reliant les deux pôles. Si vous achetez une pile plate, assurez-vous que votre lampe frontale est capable de la supporter.

Certaines batteries sont dotées d'un port de charge USB intégré. Personnellement, je trouve cela inutile. Le port USB rend la batterie plus chère et réduit sa capacité. La batterie elle-même doit être un peu plus courte à l'intérieur. De plus, toutes les lampes frontales dignes de ce nom sont équipées d'un port USB, ce qui permet de recharger la batterie par l'intermédiaire de ce port. Je comprends que beaucoup de gens disent que c'est une solution intelligente, je peux charger ma lampe frontale et mon téléphone portable par le port USB. Mais pourquoi se trimballer avec un powerbank alors qu'on peut prendre un accu 18650 de rechange. (D'ailleurs, beaucoup de powerbanks sont composés uniquement de cellules 18650).

Recharger les piles ou les changer ?

Si la pile 18650 de votre lampe frontale est épuisée, vous pouvez la remplacer en un clin d'œil sans avoir à attendre la recharge. Vous pouvez prendre dix de ces piles et les utiliser pendant un mois. Mais comment rechargez-vous votre téléphone ? Certaines lampes frontales peuvent faire office de banque d'énergie. Il vous suffit alors de connecter la lampe frontale à votre téléphone portable à l'aide d'un câble. Vous pouvez également prendre un petit chargeur de batterie Li-ion, qui a lui aussi une fonction de banque d'énergie. Vous y insérez un accumulateur 18650 de rechange et vous reliez le chargeur à votre téléphone portable. Lorsque vous revenez de la nature, vous pouvez recharger facilement toutes les batteries 18650 à la maison à l'aide d'un chargeur de bureau intelligent.

Chaque lampe frontale a une certaine consommation de courant, les lampes frontales très puissantes ayant une consommation de courant élevée. De ce point de vue, vous pouvez être intéressé par le courant maximum que la batterie est capable de fournir à l'appareil. Dans la fiche technique du fabricant, vous trouverez un chiffre étrange, le plus souvent 2C. Cela signifie que la batterie est capable de fournir un courant maximal égal à deux fois sa capacité. Ainsi, si la capacité est par exemple de 3 Ah (3 000 mAh), le courant maximal est de 6 A. En général, les batteries à haute capacité ne sont pas en mesure de fournir un courant énorme, les plus performantes en termes de courant se trouvant généralement dans les batteries à faible capacité.

Chargement des batteries Li-ion

Beaucoup de gens sont habitués à l'idée que les batteries doivent toujours être déchargées à zéro et chargées à 100 %. Mais cette méthode était appropriée pour les piles NiMH ou les anciennes piles NiCd. Les batteries Li-ion gagnent à être chargées à 80 % maximum et à ne pas être déchargées en dessous de 20 %, ce qui prolonge rapidement leur durée de vie. Vous pouvez charger les batteries de 30 % à 70 %, elles n'en souffriront pas du tout. Vous pouvez également charger la batterie à 100 %, mais il est alors conseillé de commencer à la décharger dès que possible pour prolonger sa durée de vie. Pour un stockage à long terme, il est conseillé de laisser la batterie chargée à environ 50 %. Si vous voulez préserver la batterie autant que possible, ne la déchargez surtout pas à 0 % pour la stocker ensuite pendant une longue période ! Il est également déconseillé de charger la batterie par temps de gel.

Maintenant que vous savez quelles piles choisir et comment les manipuler, en langage de photographe : bonne lumière !