La pile alcaline réutilisable aura-t-elle un avenir ?

La pile alcaline réutilisable a été introduite en 1992 comme alternative aux piles jetables. La pile a été promue comme une source d’énergie à faible coût pour les biens de consommation. Des tentatives ont été faites pour ouvrir des marchés pour les communications sans fil, le médical et la défense. Mais la grande percée n’a jamais eu lieu. Aujourd’hui, l’alcaline réutilisable n’occupe qu’un petit marché et son utilisation se limite aux appareils de divertissement portables et aux lampes de poche. Ce manque d’intérêt pour le marché est regrettable si l’on considère l’avantage environnemental que représente le fait de devoir jeter moins de piles. On dit que le coût de fabrication de l’alcaline réutilisable n’est que marginalement supérieur à celui de la pile primaire.
L’idée de recharger les piles alcalines n’est pas nouvelle. Bien que les fabricants ne l’approuvent pas, les piles alcalines ordinaires sont rechargées dans les foyers depuis de nombreuses années. La recharge de ces piles n’est cependant efficace que si les cellules ont été déchargées à moins de 50 % de leur capacité totale. Le nombre de recharges dépend uniquement de la profondeur de la décharge et se limite au mieux à quelques cycles. À chaque recharge, la capacité de la cellule est réduite. Une mise en garde s’impose. La charge de piles alcalines ordinaires peut générer de l’hydrogène, ce qui peut entraîner une explosion. Il n’est pas prudent de charger une alcaline ordinaire sans surveillance.
L’alcaline réutilisable est conçue pour des recharges répétées. Ici aussi,, il y a une perte d’acceptation de la charge à chaque recharge. La longévité de l’alcaline réutilisable est une fonction directe de la profondeur de la décharge ; plus la décharge est profonde, moins la batterie peut supporter de cycles.
Les tests effectués par Cadex sur des cellules alcalines réutilisables ‘AA’ ont montré une lecture de capacité élevée lors de la première décharge. En fait, la densité énergétique était similaire à celle du nickel-métal-hydrure. Après que la batterie ait été entièrement déchargée et rechargée à l’aide du chargeur du fabricant, l’alcaline réutilisable s’est stabilisée à 60%, une capacité légèrement inférieure à celle du nickel-cadmium. La répétition des cycles de la même manière a entraîné une perte de capacité fractionnelle à chaque cycle. Le courant de décharge dans les tests a été ajusté à 200mA (taux de 0,2 C, ou un cinquième de la capacité nominale) ; le seuil de fin de décharge a été fixé à 1V/cellule.
Une limitation supplémentaire du système alcalin réutilisable est sa résistance interne élevée, ce qui entraîne une capacité de courant de charge de seulement 400mA (moins de 400mA donne de meilleurs résultats). Bien qu’adéquat pour les récepteurs de radios portables, les lecteurs de CD, les lecteurs de cassettes et les lampes de poche, 400mA est insuffisant pour alimenter la plupart des téléphones portables et des caméras vidéo.
L’alcaline réutilisable est peu coûteuse à l’achat mais le coût par cycle est élevé par rapport aux autres piles rechargeables. Alors que le nickel-cadmium coûte 0,04 $US par cycle sur la base de 1500 cycles, l’alcaline réutilisable coûte 0,50 $ sur la base de 10 cycles de décharge complète. Pour de nombreuses applications, ce coût apparemment élevé reste économique par rapport aux piles alcalines primaires à usage unique. En ne déchargeant que partiellement l’alcaline réutilisable, il est possible d’améliorer la durée de vie des cycles. À une profondeur de décharge de 50 %, on peut s’attendre à 50 cycles.
Pour comparer le coût d’exploitation entre l’alcaline standard et l’alcaline réutilisable, une étude a été réalisée sur des piles de lampe de poche à usage hospitalier. L’alcaline réutilisable a permis de réaliser des économies mesurables dans l’unité de soins de faible intensité où les lampes de poche n’étaient utilisées qu’occasionnellement. L’unité de soins à haute intensité, qui utilisait les lampes de poche en permanence, n’a pas obtenu le même résultat. Une décharge plus profonde et une recharge plus fréquente ont réduit la durée de vie et annulé tout avantage en termes de coût par rapport à la pile alcaline standard.
Lorsque l’on envisage une alcaline réutilisable, il faut savoir que l’énergie initiale est légèrement inférieure à celle de l’alcaline standard. Chaque cycle de recharge/charge ultérieur entraîne une diminution de la capacité. Des économies sont réalisées si les piles ne sont jamais complètement déchargées mais ont un changement pour être rechargées souvent.

Avantages

• Inexpensive – peut être utilisée comme un remplacement direct pour les cellules non rechargeables (primaires).
• Plus économique que les piles non rechargeables – permet plusieurs recharges.
• Autodécharge faible – peut être stockée comme batterie de secours pendant 10 ans.
• Ecologique – pas de métaux toxiques utilisés, moins de piles sont mises au rebut.
• Sans entretien – pas besoin de cyclage ; pas de mémoire.

Limitations

• Manipulation de courant limitée – convient aux applications légères comme le divertissement domestique portable, les lampes de poche.
• Durée de vie limitée du cycle – pour de meilleurs résultats, rechargez avant que la batterie ne soit trop faible.

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