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La batterie nickel-cadmium comprend : Chargement du NiCad Effet mémoire du NiCad

Le chargement ou la recharge de toute batterie rechargeable nécessite des précautions. Les piles et batteries rechargeables doivent être chargées de manière correcte, sinon elles peuvent être endommagées.

Si les batteries NiCd sont rechargées correctement, elles dureront beaucoup plus longtemps, en acceptant et en conservant un niveau de charge complet.

Une charge incorrecte ou des batteries NiCd peut entraîner une réduction de la durée de vie ou, dans certains cas où la charge est particulièrement inappropriée, elle peut provoquer un incendie ou même une explosion.

Heureusement les techniques de charge du nickel cadmium, NiCd sont relativement simples et a il y avait de nombreux chargeurs adaptés sur le marché pour ces batteries et cellules.

Charge d’amorçage des batteries NiCd

Les fabricants de batteries NiCd ne formatent pas complètement leurs batteries avant l’expédition afin qu’elles ne se dégradent pas autant en stockage. Par conséquent, il est préférable de donner aux nouvelles batteries une charge lente avant de les utiliser. Cela prend généralement entre 15 et 24 heures. Cela permettra de s’assurer que chaque cellule a le même niveau de charge car elles se sont auto-déchargées à des taux différents pendant le transport.

En outre, on constate que les performances des nouvelles cellules n’atteignent l’optimum qu’après un certain nombre de cycles de charge / décharge. Typiquement, les cellules devraient atteindre leur niveau de performance spécifié après cinq à dix cycles de charge-décharge.

Au delà, la capacité maximale peut être atteinte après environ 100 cycles de charge-décharge ou plus, après quoi la performance commencera à baisser.

Cela suppose que les batteries NiCd sont chargées et déchargées de la manière requise et qu’elles ne sont pas soumises à des abus.

Les bases de la charge des NiCd

Contrairement aux cellules plomb-acide, les NiCd sont chargées en utilisant une source de courant constant. Leur résistance interne est telle que si une tension constante était utilisée, elles tireraient des courants trop importants qui endommageraient les cellules.

Normalement, les cellules sont chargées à un taux d’environ C/10. En d’autres termes, si leur capacité est de 1 ampère-heure, elles seront chargées à un taux de 100mA. Le temps de charge est généralement plus long que dix heures parce que toute l’énergie entrant dans la cellule n’est pas convertie en énergie électrique stockée.

On constate que pendant la première étape de la charge, jusqu’à environ 70% de la charge complète, le processus de charge est presque 100% efficace. Après cela, il chute.

Charge rapide du NiCd

Parfois, les équipements utilisant des cellules de nickel cadmium nécessitent l’utilisation de techniques de charge rapide.

Typiquement, la charge a lieu à des taux d’environ C. Cependant, il est nécessaire de s’assurer que la charge du NiCd est exploitée correctement et que la charge est terminée immédiatement à la fin de la charge.

Comme l’efficacité de la charge est proche de 100% jusqu’à environ 70% de la charge complète, la charge à pleine vitesse est maintenue jusqu’à ce point, après quoi le taux de charge est réduit à mesure que la température augmente, car l’efficacité de la charge diminue.

Il est constaté qu’une charge rapide pour les cellules NiCd améliore également l’efficacité de la charge. A un taux de charge de 1C, l’efficacité de charge globale d’un NiCd standard est d’environ 90%, et le temps de charge est d’un peu plus d’une heure.

Détection de la fin de charge pour les NiCd

Que l’on utilise une charge lente ou rapide, il est nécessaire de s’assurer que toutes les cellules NiCd ne sont pas surchargées. Il est donc nécessaire de pouvoir détecter la fin de charge. Il existe un certain nombre de méthodes pour y parvenir.

• Chargeur de base : Certains des chargeurs NiCd très basiques que l’on peut acheter appliquent simplement une charge d’environ C/10. Ils ne comportent pas de minuterie et partent du principe que l’utilisateur va retirer la charge lorsque la cellule est chargée. Ce mode n’est pas du tout satisfaisant car les cellules seront surchargées si l’utilisateur oublie de le faire et subiront des dommages en conséquence. De plus, il n’y a aucun moyen de connaître l’état de charge exact avant que la charge ne commence.
• Temps écoulé / minuterie : Certains des chargeurs les plus basiques supposent que les cellules auront besoin d’une charge complète et connaissant leur capacité, on peut leur donner une charge pendant un temps donné. Il s’agit d’une méthode simple et directe pour charger les piles et batteries NiCd. L’un des principaux inconvénients de cette forme de fin de charge est qu’elle suppose que les piles sont toutes complètement déchargées avant d’être rechargées. Pour s’assurer que les piles sont convenablement déchargées, le chargeur peut les soumettre à un cycle de décharge.
  Ce n’est pas une méthode particulièrement précise pour recharger les piles et les batteries car la quantité de charge qu’elles peuvent contenir change au cours de leur vie utile. Cependant, c’est mieux qu’aucune forme de terminaison de charge.
• Signature de tension : Signature de tension Les chargeurs NiCd utilisent la signature de tension de la cellule nickel cadmium pour déterminer où elle se trouve dans son cycle de charge.
  On constate que lorsqu’une batterie NiCd est complètement chargée, il y a une petite chute de la tension terminale. Les chargeurs à microprocesseur sont capables de surveiller la tension et de détecter le point de charge complète quand ils termineront le processus de charge.
  Cette forme de fin de charge NiCd est souvent appelée tension delta négative, NDV. Elle offre les meilleures performances avec la charge rapide parce que le point de tension delta négative est plus évident lorsqu’il est utilisé avec la charge rapide.
• Élévation de température : La technique utilisée pour détecter quand la charge rapide doit se terminer est celle de la détection de la température. Le problème est que cette technique est inexacte car le cœur de la cellule sera à une température beaucoup plus élevée que la périphérie. Pour des taux de charge normaux, le taux d’augmentation de la température peut être insuffisant pour détecter avec précision.
  Typiquement, une température de 50°C est utilisée comme température de coupure. Bien qu’une courte période au-dessus d’une température de 45°C puisse être acceptable si la température est capable de baisser rapidement, toute période prolongée à cette température ou au-dessus entraîne une détérioration de la cellule.
  Des chargeurs plus complets utilisant des techniques plus avancées ont été mis à disposition pour les chargeurs rapides. Basés autour de la technologie des microprocesseurs, ils sont capables de détecter le taux de changement de température. Généralement, la fin de la charge se produit lorsqu’un taux d’augmentation de la température de 1°C par minute est atteint ou lorsqu’une température ultime prédéterminée (souvent entre 50°C et 60°C) est atteinte.
  La détection du taux d’augmentation de la température est importante car elle détermine quand la cellule est complètement chargée et que l’énergie entrant dans la cellule n’est pas convertie en énergie stockée par perte de chaleur.
  Un des inconvénients de cette méthode, est que les cellules NiCd ou les batteries réinsérées dans un chargeur à détection de température, qui est susceptible d’être un chargeur rapide peut appliquer une surcharge nuisible si la batterie est réinsérée sans être complètement déchargée comme dans le cas de quelqu’un qui veut s’assurer que la batterie a été chargée.

Charge de maintien de NiCd

Souvent, il est nécessaire de maintenir les piles et les batteries NiCd à pleine charge et de surmonter toute autodécharge de la cellule au fil du temps qui les rendrait inutilisables immédiatement.

Une fois complètement chargée, il est possible de maintenir la NiCd à son état de pleine charge en appliquant une charge de maintien. Cette charge de maintien peut être réalisée en toute sécurité en appliquant un petit courant à la ou aux cellules à un niveau compris entre environ 0,05 C et 0,1 C. Cela doit être réalisé en utilisant une source de courant car la tension réelle des cellules peut varier en fonction de la température.

Souvent, une charge de maintien beaucoup plus élevée peut être appliquée à une ou des cellules et cela peut entraîner une surchauffe et certains dommages.

Même s’il est souvent nécessaire de maintenir des cellules ou des batteries en charge de maintien pour s’assurer qu’elles sont prêtes à fonctionner, si la durée de vie de la batterie est un facteur à prendre en compte, il n’est pas idéal de laisser les cellules NiCd en charge de maintien pendant plus de quelques jours à la fois. Il est bien mieux de les retirer et de les recharger avant utilisation.

Si les piles NiCd nickel cadmium sont chargées avec soin, alors elles fonctionneront bien pendant longtemps. Certains éléments NiCd sont connus pour être utilisés pendant de nombreuses années. Bien que la capacité soit amenée à diminuer avec l’utilisation, elles peuvent rester opérationnelles pendant longtemps en fournissant un bon service.

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