mercredi 1 avril 2015

N´achetez pas de piles alcalines 1,5V...

Lorsque je me suis décidé a mener une petite étude sur les caractéristiques des piles, je pensais très simplement effectuer une étude comparative basique de différentes marques, comme l'on peut en trouver sur le Net ou dans certaines revues spécialisées.

Cependant, à la lecture des résultats de mesure, certains aspects catastrophiques des piles de type alcalines a fini par prendre le dessus, a un point tel qu'il m'a fallu repenser complètement l'approche du sujet et non plus se concentrer sur l’élément 'pile' en lui-même, mais plutôt sur les appareils censés les utiliser.

Quelques précisions avant de poursuivre :
  • Une pile n'est pas rechargeable, et est en mesure de fournir a vide une tension de 1,5V.
  • Une pile rechargeable est un ABUS de langage destiné a induire le consommateur ignorant en erreur. Il s'agit d'un accumulateur dont la tension de service est de 1,2V (généralement constaté a la vente, mais qui peut être différente suivant le type de technologie de l’élément, ce n'est pas le sujet de cet article), et disponible lui aussi au format AA.

Pour en revenir aux piles alcalines 1,5V de type AA, que constate-t-on ?

La tension en Y et le nombre de 'paquets' de 10 secondes, en X
Que la tension de 1,5V n'est pas la tension de service de la pile, mais uniquement sa tension à vide, c'est a dire au sortir du blister et avant toute insertion dans un quelconque appareil.

Puis, deux faits remarquables :
  • D'une part, dès qu'un débit de courant est demandé, la tension 'fournie' par la pile commence a décroître, et ce, très rapidement pour s'engager dans une pente de décharge a peu près linéaire allant de 1,3V a 1,1V. Cette droite est commune a toutes les piles testées. 
  • D'autre part, que la 'vraie' fourniture d’énergie de la part des piles se situe dans cette zone, de 1,3V a 1,1V. Passé le seuil des 1,1V, les piles s'enfoncent plus ou moins rapidement dans leur zone de décharge profonde, c'est a dire vers la fin de vie de l’élément, en fonction de divers paramètres du fabricant. 

Tournons-nous maintenant du coté 'consommateur' d’énergie.
Un consommateur d’énergie consomme donc une puissance. Par unité de temps, cette énergie s'exprime en Watt de la façon suivant : P = U x I. Or donc, il s'agit du produit de l’intensité I consommée sous une certaine tension U. Cette tension U revêt une importance cruciale.

Suivant la technologie des équipements certains ne peuvent plus fonctionner si la tension fournies par les piles descend au dessous d'un certain seuil. Quels sont ces seuils suivant le type d'appareil ?

  • Les appareils numériques qui ne peuvent fonctionner que sous une certaine tension minimum, très majoritairement au dessus d'une tension minimum de 1,2V. C'est le cas de la majorité des appareils photos numériques, des appareils nomades numériques comme les baladeurs, de certaines horloges radio-pilotées, des stations météos, etc, etc. De façon générale, il s'agit des appareils incorporant un ou des systèmes a processeurs et/ou des actionneurs comme des moteurs, consommant une 'certaine' puissance instantanée. 
  • Les appareils 'analogiques', qui peuvent fonctionner jusqu’à une tension aussi basse que 0,9V, comme certaines radios toutes analogiques dont le son et la précision de la sélection diminuera avec la baisse de la tension de la pile, les 'lampes' a ampoules a filament qui éclaireront très rapidement de moins en moins mais qui fonctionneront quand-même, etc etc. 
  • Les télécommandes de type infra-rouges d’équipements audio/vidéo, dont certaines fonctionnent jusqu’à des tensions de 0,5V. En dessous de 0,5V, et plus habituellement en dessous de 0,6V, il n'y a plus guère d'appareils susceptibles de fonctionner, si ce n'est a placer un certain nombre de piles en série pour obtenir malgré tout près de 1,5V avec trois éléments en fin de vie par exemple. Je ne rentre pas dans les détails, mais avec trois éléments chargés, l'appareil doit donc accepter plus de 4,5V en début d'utilisation des piles, et fonctionner encore sous 1,5V au final. Cela impose soit de développer un appareils susceptible de fonctionner naturellement de la sorte, ou alors de l’équiper d'une alimentation a découpage capable de fournir une tension fixe quelque soit la tension totale des piles. Je ne rentre pas dans les détails des convertisseurs de tension…. 

Cette catégorisation est faite pour bien marquer trois paliers importants concernant la décharge des piles, paliers que je qualifie de 'potentiel de perte' financière, et donc d'un autre point de vues, de gaspillage :

  • Palier 1 : le pire, de 1,5V a 1,2V, palier de perte systématique. La perte sera d'autant plus importante que l'appareil cessera de fonctionner au plus près des 1,5V, et donc le plus éloigné des 1,2V. 
  • Palier 2 : le meilleur. De 1,2V a 0,9V, palier d'optimisation de l'utilisation des piles. Suivant le fabricant, il est possible d'atteindre la décharge complète de la pile lors de son utilisation. Pour se faire, il faudra privilégier les éléments de 1,5V possédant la chute de tension la plus brutale dès les 0,9V atteints.
  • Palier 3 : L'inutile. En dessous de 0,9V, les fabricants font payer très cher ces quelques joules d’énergie supplémentaire (Ici je parle la puissance fournie par la pile, hors temporalité) qui au final, ne procurent que peu de temps de fonctionnement supplémentaire par rapport au surcoût induit. 

Pour quelle raison le palier 1 est si catastrophique?
Et bien nous constatons que, dans le cas d'un appareil déclarant sa source d’énergie défaillante lorsque les éléments de pile présentent une tension de 1,2V, au mieux et suivant le fabricant de la pile, seulement la moitié, ou au pire, un tiers de l’énergie potentielle de la pile a été consommée !!! Nous pouvons en déduire que le coût réel d'un tel fonctionnement représentera deux a trois fois le prix réel d'achat des piles. De plus, vous porterai au recyclage, la moitié voire les deux tiers d’énergie potentielle de votre pile, chèrement achetée !
Intéressant, n'est-il pas?

Le palier 2 est le plus intéressant.
En effet, et sous condition expresse d'utiliser des appareils capables de fonctionner normalement jusqu’à une tension de 0,9V, ainsi que des piles qui s'effondrent passé ce seuil, nous pouvons conclure que la totalité de l’énergie achetée sera consommée. Dans ce cas uniquement il peut être intéressant de connaître la courbe de décharge des différentes marques de piles. Et si on ne connaît pas ces informations, et bien dites vous que pour une fois le système économique est bien fait, ce sont les piles de bas de gammes qui procurent le moins bon comportement sous les 0,9V, ce qui nous intéresse, paradoxalement!
Raisonnement illogique de prime abord? Pas du tout quand on compare le prix des piles de bas de gamme, a celles de 'haut de gamme' super puissante et que l'on constate combien vous est facturé les 30 % au mieux de capacité supplémentaire a très basse tension.

Le palier 3 est tout simplement un palier inutile. Du fait principalement que les appareils capables de fonctionner sous les 0,9V sont rares, ne consomment que très faiblement et n'ont donc pas vraiment besoins de 'puissance'. De simples piles de bas de gamme suffisent amplement. Mais ce palier représentent plus particulièrement certains fabricants comme Duracell par exemple, qui fournissent des éléments capables de fournir quelques milliampères sous une très faible tension, mais a quel prix!

Et on s'en sort comment de tout ça ?

16 types de piles différentes testées.

En fait c'est assez simple :

Il est nécessaire de considérer un autre type de pile, la pile au lithium. En effet, ce type de pile présente un comportement tout a fait différent du type de pile alcaline standard. Si l'on considère sur le graphique la courbe rouge a l’extrême droite, nous obtenons de façon bien plus 'réelle' le comportement censé être celui d'un élément de 1,5V puisque cette pile présente durant toute sa vie de fonctionnement une tension a ses bornes comprises entre 1,5 et 1,3V donc largement au dessus de la tension de seuil de 1,2V en deçà de laquelle la majorité des appareils cessent de fonctionner.

C'est ainsi qu'une pile Duracell Ultra Power par exemple, disponible pour pratiquement 7€ les quatre, vous reviendra en fait au mieux a 14€ puisque pour le même temps de fonctionnement qu'avec des piles lithium, vous aurez déjà du remplacer au moins une fois votre pack de pile. Et oui, avec en plus l'indicible joie de jeter a la poubelle la moitié d’énergie encore disponible. Autrement dit, pour l’équivalent d'une pile alcaline utilisée 'entièrement', vous en jetez une neuve directement a la poubelle. Si ça, ça n'est pas du business!

Duracell, ou tout l'art de faire 'briller' le plus mauvais choix,
Et encore, je prends comme référence une tension minimale de 1,2V. Si maintenant nous montons, ne serait-ce qu'a 1,25V, le coût des piles les plus chères de celles que j'ai testé, la Duracell Ultra Power, se voit multiplie par 3 par rapport a la pile lithium qui maintient gaillardement une tension de 1,3V durant quasiment tout sa durée de vie. Je n'ai pas évoqué non plus l’énergie disponible dans une pile lithium, qui est bien plus importante que celle des piles alcalines. Je rappelle que tous mes tests se sont effectués en déchargeant les éléments dans une résistance de 10 Ohms. En fin de vie, une pile lithium est encore capable de fournir 130 milliampères alors qu'en fin d'utilisation possible d'une pile alcaline celle-ci ne fournit déjà plus que 120 milliampères (sous 1,2V), voire 90 milliampères en fin de vie (a 0,9V). Il est donc fort a parier que la capacité a fournir durant toute sa vie un courant élevé, permette à la pile lithium d’accroître encore sa performance par rapport a une alcaline.

Finalement:

Pour la majorité des appareils, ce n'est pas que l'utilisation de la pile au lithium s'impose, mais tout simplement que l'utilisation de piles alcalines est une magnifique et grandiose arnaque car le plus souvent inadaptée. Notons au passage que les arguments commerciaux a coup d'adjectifs dithyrambiques sur la superpuissance des éléments ne veut strictement rien dire.
Parce que ces arguments ne se réfèrent a rien. Il n'y a aucun référentiel officiel a partir duquel il serait possible de comparer les éléments entre eux. Et c'est bien là le but du jeu, surtout ne pas informer le consommateur afin qu'il ne puisse discriminer et que donc il acquière au prix le plus exorbitant, l'objet le plus inutile possible.

Rions un peu avec quelques adjectifs représentatif de la façon dont vous, consommateur, êtes considérés par notre belle et grande société économique :
  • HIGH PREMIUM
  • HIGH TECH
  • HIGH TECH POWER BOOST
  • ULTRA+ POWERSEAL
  • PLUS POWER
  • ULTRA POWER
  • HIGH ENERGY
  • LONG LIFE TECHPLUS

Et pour la fin : ULTIMATE LITHIUM.

Remarquez bien que finalement, c'est indiqué dessus, la pile ultime c'est bien celle-la, la pile Energizer Ultimate Lithium. En ce qui me concerne, je l'ai donc adoptée pour tous les appareils, sauf les petites radios portatives qui fonctionnement jusqu’à 0,9V ou j'ai adopté les piles les moins chères de mon test, a savoir les tout bas de gamme, les Casino Tous Les Jours. Par voie de conséquence, j'ai aussi adopté ces piles bas de gamme pour toutes les télécommandes et autres appareils a faible consommation.

Les deux piles retenues.
Et pour se faire une idée plus précise :

Comparées aux piles Duracell Ultra Power proposées a presque 6,87€ les quatre, Les piles lithium Energizer Ultimate Lithium sont trouvables actuellement a 9,30€ les quatre. Je rappelle que pour en avoir l’équivalent en terme de durée de fonctionnement à 1,2V, il faut 2 a 3 fois plus de Duracell Ultra Power, soit un coût réel en Duracell de 14 voire 21€ !

Des question ?

Et pour les appareils a très faible besoin en énergie, les Casino Tous Les Jours sont trouvables a 1,49€ les huit, oui, vous avez bien lu : les 8. Si je reprends les Duracell Ultra Power a 6,87€ chez notre distributeur national a bas prix, le prix de l’élément est donc de 1,718€, comparé aux 0,186€ de l’élément 'Casino Tous Les Jours', cela revient a prix 9,24 fois plus élevé, oui la aussi vous avez bien lu, pratiquement dix fois plus chère, pour a peine 30 % d’énergie supplémentaire sous une tension de... 0,5V. Est-ce bien raisonnable?

Pas de chance, les piles Duracell sont les piles de type alcalines les plus chères de mon panel, mais attention, je n'ai pas testé toutes les marques de piles. Cependant j'ai cessé mes expérimentations, considérant que les graphiques obtenus sont a mon avis représentatifs du comportement du type de pile alcaline et que chaqu'un pourra extrapoler la démonstration que je viens de faire, tout simplement en comparant les prix des différentes marques !

Conseil : évitez de mixer des piles différentes!
Si vous le faites, et comme chaque type de pile possède des caractéristiques de décharge propre, lorsque les piles les plus faibles seront complètement déchargées, elle risque en fait d'être soumises à un régime de charge par celles encore en mesure de débiter du courant. Évidemment, la charge ne sera pas suffisamment importante pour risquer l'explosion des éléments déchargés, mais certainement capable de les amener à fuir. Attention donc!

Un petit mot sur les 'piles rechargeables' dont je parlais en début d'article. Ne jamais utiliser ces accumulateurs dans des appareils techniques et/ou complexes qui réclament ce fameux minimum de 1,2V pour fonctionner puisqu'il présentent justement une tension de service de 1,2V. En fait, et suivant le type d'appareil, et de fabricant de l'accumulateur, il se peut que l'appareil fonctionne… un certain temps. Que vous trouverez très court : normal. D'aucun vous diront que ça n'est pas très grave puisqu'il vous suffit de recharger l'accumulateur. Présenté comme cela ça n'est pas faux ! Sauf que vous allez devoir vous équiper d'un… certain nombre d'accumulateurs si vous souhaitez faire un trek au Népal avec votre appareil photo ! La facture risque fort d’être salée !

D'autant plus que les accumulateurs tels que ceux proposés à la vente au rayon piles doivent être correctement utilisés sous peine de réduction drastique de leur durée de vie. Ils doivent notamment être déchargés régulièrement avant d’être rechargés, ce qui ne sera jamais le cas puisque très rapidement votre appareil les déclarera épuisés alors qu'ils seront encore pratiquement en pleine charge !!! Ne mettez pas d'accumulateurs 1,2V dans vos appareils prévus pour des piles 1,5V : c'est sans doute inadapté et onéreux!


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