ON VOUS EXPLIQUE | L’accumulateur
INTRODUCTION
• Qu’est ce qu’un accumulateur ?
Un accumulateur est une pile rechargeable qui alimente en énergie électrique les divers éléments d’une cigarette électronique. Son rôle principal est de stocker puis de diffuser cette énergie nécessaire à la chauffe de la résistance de l’atomiseur, et donc à la production de vapeur. Le terme « pile rechargeable » reste toutefois un abus de langage puisque par définition, une pile n’est pas rechargeable. Ce dispositif complexe qu’est l’accumulateur est donc bien à différencier des piles classiques que vous pourrez trouver dans le commerce.
Toutes les batteries de nos ecigarettes contiennent un ou plusieurs accus. C’est d’ailleurs à l’accumulateur dont on fait référence lorsqu’on parle de « batterie », car une ecigarette sans accu ne pourrait tout simplement pas fonctionner. Le contenant, soit la partie qui enferme et protège l’accu, est appelé « mod ». Il en existe deux grandes catégories dans la vape : les mods électroniques et les mod mécaniques.
Parmi les mods électroniques, on distingue les appareils à accumulateur intégré et ceux à accumulateur amovible. Dans le premier cas, l’accu est indissociable du mod : le vapoteur ne pourra pas y accéder et devra remplacer l’entièreté de sa batterie en fin de vie. Dans le 2ème cas, l’accu est séparé du mod et pourra donc être changé si besoin. Dans les deux cas, l’appareil est doté d’un circuit électronique (d’où l’appellation) et se recharge à l’aide d’un câble de chargement au standard USB.
Les mods mécaniques quant à eux n’utilisent pas l’électronique, comme leur nom l’indique. L’accu sera donc dissociable du mod et devra être rechargé séparément à l’aide d’un chargeur externe. Ce type de set-up reste toutefois réservé aux vapoteurs les plus expérimentés, il nécessite en effet de très solides connaissances en matière de vape et de physique avec la loi d’ohm.
• De quoi se compose un accumulateur ?
Un accumulateur se compose en extérieur des éléments suivants : un pôle positif, un pôle négatif, un cache de protection (fine lamelle entourant le pôle positif) et un emballage de protection (wrap).
Le « wrap » est le terme couramment employé pour désigner la fine couche de plastique entourant l’accumulateur. On appelle cet enrobage une gaine thermo rétractable et son rôle est crucial puisqu’il permet d’éviter la mise en contact des deux pôles. Il protège ainsi le détenteur de l’accu des courts-circuits, ces phénomènes électriques responsables d’explosions et d’incendies.
En interne, un accu se compose d’un savant mélange de divers éléments chimiques, incluant tous le lithium.
• Où sont fabriqués les accumulateurs ?
Les accumulateurs sont produits en usine par des fabricants spécialisés en la matière : Sony, Samsung, LG et Panasonic/Sanyo sont les principaux. Ces constructeurs promettent des accus fiables et dont les performances seront bien adaptées à la vape.
Certaines marques de distribution bien connues telles que MXJO ou Efest proposent des accus « rewrappés » c’est-à-dire ré emballés. Ces accus sont achetés auprès des constructeurs puis revendus sur le marché. Les marques ont malheureusement parfois tendance à surévaluer les capacités réelles de ces accus pour des raisons purement marketing. Dès lors, nous vous recommandons de privilégier les accus des fabricants directement.
LES AVANTAGES DE L’ACCUMULATEUR
Les avantages des batteries à accumulateurs amovibles ne sont pas négligeables, et c’est bien pour cela qu’elles sont aussi répandues.
• Pour profiter de plus d’autonomie et sans encombre
L’autonomie est l’un des critères les plus importants à prendre en considération dans le choix d’une ecigarette. Il serait en effet fort contraignant pour le vapoteur de soumettre sa batterie à de multiples recharges quotidiennes. Le système d’accu amovible devient alors très pratique puisqu’il offre la possibilité de s’équiper d’un ou plusieurs accus supplémentaires. Une option intéressante de surcroit pour les utilisateurs que cela dérangerait de s’encombrer d’une box à double ou triple accus.
• Pour plus d’économies sur le long terme
Le coût d’un appareil à accumulateur amovible est en général plus élevé, puisqu’il requiert l’acquisition du mod et de la pile séparément. Mais l’intérêt financier se fait sur le long terme : c’est en effet l’accumulateur seul qu’il faudra remplacer et non l’entièreté de la batterie, la durée de vie d’une box étant généralement supérieure à celle d’un accu. Il est également plus intéressant et plus économique de posséder deux accumulateurs plutôt que deux batteries à pile intégrée.
• Pour vous dépanner en cas de dysfonctionnement
Si votre box rend l’âme, vous pourrez au moins sauver votre accumulateur. Si votre batterie fonctionne encore mais que l’insert de chargement USB ne fonctionne plus, vous avez l’option d’utiliser un chargeur externe.
DÉCRYPTER UN ACCUMULATEUR
Un accumulateur pour cigarette électronique se définit selon plusieurs caractéristiques. Ces informations sont données par les constructeurs ou indiquées à même l’étiquetage de l’accu si celui-ci est rewrappé.
• Le format
Ce sont 5 chiffres qui renseignent les dimensions de l’accu, exprimées en millimètre (mm). Les deux premiers indiquent le diamètre et les deux suivants la hauteur. Le dernier chiffre indique la forme de l’accu : 0 pour une base ronde et 1 pour une carrée.
Le format le plus largement répandu est le 18650 : il correspond à un accu de base circulaire, de diamètre 1.8 cm et de hauteur 6.5 cm. Les plus gros accus utilisés pour la vape à ce jour sont les 26650.
• La tension nominale
Exprimée en volt (V), la tension nominale est une donnée qui varie selon les composants internes de l’accu. Il s’agit d’une valeur se situant entre 3.6 et 3.7 V pour les accus Li-ion (au lithium) et qui correspond à la tension de fonctionnement idéale de la batterie. Sur les mods électroniques à tension variable, rester proche de cette valeur permet de préserver la longévité de l’accu.
• La capacité de stockage
Il s’agit d’un nombre indiquant l’autonomie de la batterie, soit la capacité de stockage d’énergie. Elle se mesure en milliampère-heure (mAh). Cette capacité représente le nombre de milliampères que la batterie est capable de fournir en une heure de temps. Plus ce chiffre est élevé et plus l’autonomie est importante.
Un accu de format 18650 aura une capacité oscillant entre 2500 et 3500 mAh. Les 21700 atteignent quant à eux facilement les 4200 mAh.
Il faut savoir que cette donnée seule ne permet pas de mesurer l’autonomie réelle d’un accu. En effet la tenue d’une batterie dépend de beaucoup d’autres facteurs comme la puissance (W) émise du mod et le nombre d’inhalations du vapoteur.
• La composition chimique
C’est le type de chimie interne de l’accu, indiquée par une série de lettres. La plus répandue pour les accus amovibles dédiés à la vape reste la chimie lMR, soit la chimie lithium (l) manganèse (M). Le R ici signifie « round » : c’est un rappel de la forme de la base de l’accu, une information déjà renseignée par les dimensions.
On retrouve aussi les acronymes suivants pour la vape : lNR avec du nickel (N), lCR avec du cobalt (C) et lFR avec du ferrous phosphate (F).
Toutes les batteries des cigarettes électroniques utilisent le lithium. Le reste de la composition chimique influera à la fois sur les performances de l’accu ainsi que sur son niveau de sécurité. Les deux sont en effet incompatibles : plus une chimie sera performante, plus le niveau de sécurité de l’accu sera faible. Les constructeurs s’assurent de fait de trouver le meilleur compromis entre les deux, en fonction de la nature de l’appareil.
Les batteries à accumulateur intégré utilisent généralement la chimie Li-Po (lithium polymère), qui se compose de cobalt et d’oxyde. Bien que très performante, elle nécessite l’ajout par les fabricants d’un circuit de sécurité à l’électronique de la batterie.
• Le courant de décharge maximal (CDM)
Le CDM désigne l’intensité maximale que la batterie peut délivrer sur un très court instant et sur un cycle de décharge sans qu’elle ne chauffe à plus de 80°C. Il s’agit de la température à partir de laquelle l’accu se dégrade fortement. Cette valeur exprimée en ampère (A) est généralement celle affichée sur les emballages des accus rewrappés.
• Le courant de décharge continu (CDC)
C’est la caractéristique la plus importante en ce qui concerne les accus. Il s’agit de l’intensité que la batterie peut délivrer en continu et sur un cycle de décharge sans qu’elle ne surchauffe à plus de 80°C. Le CDC désigne donc l’intensité exprimée en ampère (A) à ne pas dépasser avec son accu, soit la puissance maximale (W) délivrée.
Le CDC est très important car il permet de vaper en toute sécurité pour une valeur de résistance donnée. Selon la loi d’ohm, plus l’impédance (en ohm – symbole Ω) d’une résistance est faible, plus la puissance (en watt – symbole W) délivrée augmente et plus l’intensité (en ampère – symbole A) demandée augmente. En somme, plus la vape est puissante, plus le CDC devra être élevé.
NB : Le CDC est à ne pas confondre avec le CDM, qui lui sera toujours plus élevé !
LE CHARGEMENT D’UN ACCUMULATEUR
• Quand recharger un accumulateur ?
Les batteries (et donc par extension les accumulateurs) utilisées il y a quelques années possédaient ce que l’on appelle un effet mémoire. Cela signifie qu’il fallait attendre qu’elles soient complètement déchargées avant d’effectuer une recharge pleine, au risque de les endommager. Bonne nouvelle, cette façon de faire est devenue aujourd’hui complètement obsolète. Les accumulateurs actuels peuvent être mis en charge même s’ils ne sont déchargés que de très peu. Les recharges partielles ne détériorent absolument pas leurs performances ni leur longévité, bien au contraire !
Un accumulateur pleinement chargé a une tension mesurée de 4.2 V et sera considéré comme étant déchargé à 3.2 V. C’est lorsque la tension en temps réel de l’accu atteint ce seuil que la box indique un niveau de charge faible (« low battery »). Dès cet instant, votre ecigarette ne produira plus la moindre volute de vapeur.
Pour connaître le niveau de charge d’une batterie, il suffit de lire les informations données à l’écran de la box : il est affiché via une petite jauge de vie et/ou un nombre en pourcentage (%). Sur les petites batteries longilignes dépourvues d’écran le niveau de charge est indiqué par une LED intégrant un clignotement et/ou un code couleur. Sur les mods mécaniques, vous sentirez simplement l’intensité de la vape décroître au fur et à mesure de vos inhalations.
En conclusion, vous pouvez charger votre accumulateur n’importe quand à condition de ne pas attendre qu’il ait passé le seuil des 3.2 V. Les recharges à plat demandent en effet plus d’énergie aux batteries, ce qui les épuise et donc les use plus rapidement.
Astuce : Vous utilisez une box électronique et vous souhaitez connaître la tension en temps réel de votre accu ? Il vous suffit de passer en mode Bypass !
• Comment recharger un accumulateur ?
La meilleure façon de procéder reste celle d’utiliser un chargeur externe. Cela représente un coût supplémentaire mais qui possède plusieurs avantages. Avec ce système, la longévité de vos accus est préservée au maximum. La chauffe est moins importante que dans une box car l’accumulateur charge à l’air libre, ce qui est préférable, les batteries n’aimant pas la chaleur. Ces chargeurs nomades sont compatibles avec plusieurs formats d’accus et peuvent parfois en accueillir plusieurs, jusqu’à 4 en charge individuelle. Les modèles les plus avancés permettent de choisir l’ampérage délivré : généralement 0.5, 1 et 2 A. Plus cette valeur sera élevée et plus l’accu chargera vite.
Exemple : Un accumulateur de capacité 3000 mAh branché à 1 A chargera en 3 heures. A 2 A, il chargera deux fois plus vite, soit en 1h30.
De façon générale, nous vous recommandons de privilégier les recharges à 1 A pour les accus au standard 18650. Pour des raisons de sécurité, il faudra éviter de recharger une batterie avec une intensité de plus de 2 A. Il en va de même pour les adaptateurs (prises électriques). L’ampérage délivré est indiqué à même la prise avec la mention « OUTPUT ».
Exemple : « OUTPUT 1000 mAh » signifie que l’adaptateur délivrera une intensité de 1000 mAh soit 1 A.
Si cette histoire de chargeur d’accu ne vous conviendrait pas, ce n’est bien entendu pas un problème. Un accumulateur peut tout à fait se recharger dans sa box avec le câble de chargement fourni par le fabricant.
Enfin et par mesure de précaution, utilisez toujours du matériel qui soit en bon état. La recharge doit s’effectuer dans un endroit sec et à température ambiante. Vous devez respecter le temps de chargement de votre accu (évitez la surcharge) et rester à proximité durant tout le processus.
QUEL TYPE D’ACCU UTILISER AVEC UN MOD éLECTRONIQUE ?
• Les critères de sélection
En ce qui concerne la taille, l’écrasante majorité des box du marché utilisent le format 18650. Les dimensions de l’accu ne dépendent que de celles de votre mod, ce n’est donc pas vraiment un critère de sélection. Commencez par privilégiez les accus de constructeur (non labellisés) et de chimie lMR.
Enfin, et c’est le plus important : choisissez le CDC (exprimé en ampère – symbole A) le plus adapté à votre type de vape. Celui-ci dépendra du nombre d’accu que vous utilisez dans votre box ainsi que de la puissance maximale (exprimée en watt – symbole W) à laquelle vous vapez.
Pour savoir comment faire pour calculer cette valeur, il faut d’abord prendre connaissance des points suivants, dictés par la loi d’ohm :
• Plus la puissance (W) émise de la box est élevée, plus l’intensité (A) demandée à l’accu est importante.
• Plus on augmente le nombre d’accu dans la box, plus l’intensité (A) demandée par accu diminue, car la « charge de travail » se répartit équitablement sur les accus.
• Plus la tension (V) en temps réel de l’accu est basse, plus l’intensité (A) demandée à l’accu est importante. Nous nous baserons donc sur une tension faible à 3.2 V pour nos calculs, car c’est la valeur à partir de laquelle la batterie cesse de fonctionner et vous indique que le niveau de charge est bas.
• Il faudra prendre en considération la micro perte d’énergie demandée par le chipset de la box. Il s’agit du module électronique qui gère toutes les fonctionnalités de l’appareil et qui lui aussi sollicite les capacités de l’accu. Par mesure de précaution, nous arrondirons donc toujours le CDC à l’entier supérieur.
• Calculer le CDC
Pour bien choisir son CDC en mod électronique, il faut faire appel à la loi d’ohm. Vous devez dans un premier temps savoir quelle est la puissance maximale à laquelle vous utiliserez votre batterie. Celle-ci dépend directement de l’impédance de la résistance installée dans l’atomiseur.
Voici la formule de base pour le calcul de la puissance : P (max) = U (max)²/R avec P la puissance en watt (W), U (max) la tension maximale en volt (V) et R la résistance en ohm (Ω). La tension maximale d’un accu étant de 4.2 V, voici la formule finale :
P (max) = 4.2²/R
Exemple : Votre résistance a une impédance de 0.4 ohm. Le calcul est le suivant : P(max) = 4.2²/0.4 = 44.1 W. La puissance maximale délivrée sera donc de 45 W (valeur arrondie).
Maintenant que vous avez déterminé quelle est votre puissance maximale, vous pourrez calculer l’intensité maximale demandée pour votre accu. Voici la formule sur laquelle vous allez vous baser pour le calcul du CDC : I (max) = P (max) /Nombre d’accu/U (min) avec I (max) l’intensité maximale demandée en ampère (A), P (max) la puissance maximale émise en watt (W) et U (min) la tension minimale en volt (V). Notre base étant de 3.2 V pour la tension, voici notre formule finale :
I (max) = P (max) /Nombre d’accu/3.2
Exemple 1 : Vous utilisez une box à un accu et vous vapez à maximum 40W. Le calcul est le suivant : I = 40/1/3.2 = 12.5 A. Le CDC de votre accu devra donc être supérieur ou égal à 13 A (valeur arrondie).
Exemple 2 : Vous utilisez une box à double accu et vous vapez à maximum 120W. Le calcul est le suivant : I = 120/2/3.2 = 18.75 A. Le CDC de vos deux accus devra donc être supérieur ou égal à 19 A (valeur arrondie).
Et voilà ! A vos calculatrices…
LES BONS RÉFLEXES AVEC UN ACCUMULATEUR
Pour clore ce chapitre sur le sujet vaste et passionnant des accumulateurs, voici une petite liste des autres bonnes habitudes à prendre avec un accu, en plus de la question du chargement que nous avons abordée précédemment.
Par ailleurs, nous vous donnons également ici toutes nos astuces pour optimiser la durée de vie de vos batteries !
• Ayez la bonne prise en main
Nous vous recommandons de toujours manipuler un accu par sa gaine (wrap) et non au niveau de ses pôles. Le contact de vos doigts sur les pôles pourrait causer une oxydation de l’accu, traduite par une apparition de petits points noirs sous la gaine.
• Faites attention aux conditions de température
Quelque soit la façon dont vous l’utilisez, votre accumulateur devra toujours rester à température ambiante, soit autour des 20°C. La composition chimique interne des accus est très sensible au chaud et au froid, il faudra donc protéger vos batteries au fil des saisons.
Un accu exposé trop longtemps à des températures extrêmes (oublié dans une voiture en plein été ou en plein hiver par exemple) sera tout à fait inutilisable !
• N’utilisez jamais un accu endommagé
La règle est simple : votre accu doit être dans un état parfait. N’utilisez donc sous aucun prétexte un accu qui présenterait les signes suivants : des traces d’usure au niveau des pôles, un wrap déchiré (même de façon minime), un cache protecteur endommagé, une oxydation, une déformation (gonflement)… etc.
Nous vous invitons à lire notre article sur le wrap de l’accumulateur pour plus de détails à ce sujet.
• N’utilisez jamais un accu qui aurait pris l’humidité
Un accu mouillé, humide ou qui aurait été en contact direct avec quel que liquide que ce soit sera parfaitement inutilisable. Nous précisons qu’il ne sera pas envisageable de sauver une batterie avec la technique du sac de riz (ou tout autre technique…) ! En plus d’endommager les composants internes de l’accu, les coulures de liquide pourraient créer de micros bulles d’air sous la gaine, ce qui favoriserait un déchirement du wrap.
• En mod mécanique
Comme précisé en introduction, les mods mécas ne s’adressent qu’aux fins connaisseurs de la vape. Si vous ne maîtrisez pas le sujet, demandez conseil auprès d’un professionnel du métier qui saura vous initier. Ces appareils complexes nécessitent de la part du vapoteur un savoir et une maîtrise parfaite de la loi d’ohm. Le calcul du CDC, soit la donnée la plus importante pour les accus, ne s’opère en effet pas de la même manière que sur un mod électronique.
• Dans les transports
Ne baladez jamais un accumulateur sans protection dans vos poches ou tout autre contenant inadapté. Pour transporter vos accus en toute sécurité et sans risquer de les abîmer, vous trouverez dans le commerce des étuis de rangement sous forme de petit boitier en plastique (qui est un matériau non conducteur). La batterie est ainsi protégée de tout contact avec quoi que ce soit de métallique qui pourrait provoquer un dégazage et une irruption de flamme, en particulier avec nos objets du quotidien (pièces de monnaie, trousseau de clés… etc). Il existe également des étuis en silicone mais qui ne recouvrent pas la totalité de la surface de l’accu, ils seront donc plus à l’épreuve des frottements. Si un étui permet le rangement de 2 ou plusieurs accus, celui-ci doit pouvoir les contenir séparément.
• En cas d’arrêt prolongé
Il ne sera pas de bon augure pour un accumulateur d’être laissé à l’abandon durant plusieurs semaines ou mois. Ces dispositifs sont conçus pour être utilisés de façon régulière, les délaisser serait donc néfaste pour leur longévité.
Si vous n’utilisez pas votre ecigarette durant plusieurs jours ou pour une durée indéterminée, séparez votre accumulateur de son mod. Si votre batterie est à accu intégrée, éteignez-là tout simplement. Rangez soigneusement tous vos appareils dans leurs étuis dédiés et dans un endroit adapté : à température ambiante, à l’abri de l’humidité et inaccessible aux enfants.
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