La pile au congélateur
On croit que le froid vide la pile : la lampe de poche meurt en janvier et revit dans la maison. À vide, pourtant, la pile froide donne presque la même tension que la tiède ; c’est sous charge qu’elle avoue. Ce qui monte au froid, c’est sa résistance interne ; la manip la mesure avant et après une nuit à -18 °C.
Il faut
- Du tiroir : le multimètre, deux pinces crocodile, un sac à fermeture, le congélateur.
- À acheter : une pile AA alcaline neuve et une 10 Ω de 1 W.
- En option : une cellule lithium-ion 18650, avec sa 10 Ω de 5 W en céramique.
Faire
AvantLa 10 Ω sous 1,6 V passe 0,16 A et dissipe 0,26 W : la 1 W reste tiède. Sur une 18650 à 4 V, 1,6 W : la 1 W noircit, la 5 W brûle si on l’oublie branchée. Cinq secondes de charge, jamais plus. On ne court-circuite jamais une pile : une AA donne plusieurs ampères et fuit, une 18650 en donne des dizaines et peut prendre feu. Sur la 18650, le plot plus touche presque le rebord du boîtier, le moins : une pince qui glisse fait ce court-circuit ; pinces posées avant la résistance, tenues à la main. La pile givre en sortant ; l’eau ne fait rien à 1,5 V, on essuie avant de ranger. Une cellule lithium froide ne se recharge pas avant d’être tiède. Un pack ne va ni au congélateur ni sur la 10 Ω (à 56 V, 5,6 A et 300 W) : à vide à ses bornes, en charge dans son outil.
La résistance à l’ohmmètre, cordons court-circuités d’abord, leur 0,2 à 0,5 Ω soustrait : 9,5 à 10,5 Ω. Noter R.
Le multimètre au calibre 2 V, le même de V1 à V4. La pile tiède, une heure dans la pièce, à vide : V1.
attendu1,58 à 1,62 V neuve ; 1,50 à 1,55 V déjà servie, avec alors 0,06 à 0,15 V de chute à l’étape 3Les pinces sur la résistance, puis sur la pile ; les pointes sur le métal des bornes, plot et culot, jamais sur les pinces (0,1 Ω de contact, autant que la chute) ; lire à cinq secondes, débrancher : V2.
attendu1,54 à 1,58 V, soit 0,02 à 0,05 V sous V1. Le courant, V2/R, environ 0,155 A ; la résistance interne, (V1 - V2)/I : 0,15 à 0,35 Ω, autour de 0,25 ΩLa pile dans son sac, au congélateur, la nuit, à -18 °C.
La pile sortie du sac, à vide, dans la minute, sans la réchauffer des doigts, pointes appuyées à travers le givre : V3.
attendu1,55 à 1,60 V, quelques centièmes sous V1Sous 10 Ω, la même minute, lire à cinq secondes : V4.
attendu1,35 à 1,50 V, soit 0,10 à 0,25 V sous V3. Le courant tombe vers 0,14 A ; la résistance interne monte à 0,6 à 1,8 Ω, autour de 1 Ω, quatre fois la pile tièdeEn option, la 18650 sur sa 10 Ω de 5 W, mêmes pointes. Tiède, 3,6 à 4,2 V à vide, et 0,01 à 0,03 V de chute sous 10 Ω, soit 0,03 à 0,08 Ω, au millivolt seulement (6 000 points, calibre 6 V) ; sur 2 000 points, l’afficheur dit « moins de 0,02 V ». Froide, 0,05 à 0,15 V, soit 0,15 à 0,4 Ω, lisible partout. Même pente, presque un ordre de grandeur plus bas.
Et ensuite ?
- 1.1 La charge et son mouvement : la cellule, les ions dedans, les électrons dehors.
- La pile au froid : la même question, sans congélateur.
- 6.2 Le pack : la même résistance interne, cellule par cellule, en janvier.
Le pack EGO ouvert
Dix groupes, les bandes de nickel, le BMS.
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manipDeux clous dans un verre d’eau
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manipLa mine de crayon et le briquet
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questionPourquoi un contact chauffe ?
Le vélo, après une montée : le câble du pack est frais, mais le XT60 qui le relie au contrôleur est tiède, son nylon bruni d’un côté.
questionPourquoi une pile faiblit au froid ?
Janvier au Nouveau-Brunswick, -20 °C.
le carrefour1.1 La charge et son mouvement
Tout ce qui se rattache à cette idée, et les exercices.