Reparation et Ré-emploi de batteries Lithium-Ion 18650
Quelques depannages de battteries Lithium-Ion
L'idée ici est de balayer un panel de pannes qui ont été solutionnées
Aspirateur sans-fil Thomson
🔍 Le problème, les symptômes constatés :
La batterie ne dure pas longtemps ! elle coupe au bout de quelques minutes d'utilisation...
🛠️ Diagnostic :
- Examen visuel de la batterie :
22.2Volts / 44.4 Wh / 2000mah - Un chargeur de 26Volts / 0.5A (c'est peu?) :
Test au multimètre : 26.7Volts = RAS
En démontant la batterie, je tombe sur 6 accus Lithium-Ion "ICR18650" gris. Un accu 18650 en L-Ion ayant une tension nominale de 3.7V, on a affaire à un batterie 6S 1P!
6 accus en série de 3.7V pour arriver à une tension de 22.2 V et aucune parallèle !
On met en charge ... (batterie de 2Ah chargée avec un courant de 0.5A ==> 2/0.5 ==> 4 heures)
batterie6S1P.svg dispo et modifiable pour un futur TP réparation bien documenté !
La batterie est chargée, on test chaque accus au multimètre ==> Toutes les 18650 ont une tension de 4.15Volts
On passe l'aspirateur... extinction au bout de 10 minutes, puis, test de nouveau ===> toutes les batteries ont une tension autour de 3.40Volts... et sont brûlantes !
Dans le cas présent, on voit tout l’intérêt de la carte électronique de gestion des batteries, le BMS.
En réalité, c'est lui qui coupe l'alimentation à cause d'un dépassement de température, ce qui a certainement empêché un emballement thermique et donc, un début d'incendie !
🔍 2 pistes s'ouvrent alors à nous :
- Un courant trop élevé demandé à la batterie par le moteur
- Une batterie vieillissante dont les éléments ont une résistance interne trop élevée (à cause de l'oxydation naturelle de la cathode avec le temps et les cycles de charge/décharge)
✅ Résultat : Réparé / Partiellement réparé / HS
Tester des accus 18650
Premier test de capacité
A l'aide d'un chargeur type LiitoKala (comme celui du fablab), vous avez la possibilité de faire un "test" de la cellule.
L’appareil va charger l'accu pour avoir une valeur de référence, puis va se décharger entièrement tout en mesurant sa capacité (exprimée en mah). Pour finir, l'appareil va de nouveau charger l'accu pour l'étape suivante.
| Étape | Phase | Action du chargeur | Objectif technique |
| 1 | Charge initiale | Charge de l'accu à 100% (jusqu'à 4,2V). | Établir un état de charge maximal de référence. |
| 2 | Décharge contrôlée | Décharge de l'accu jusqu'au seuil de coupure (env. 3,0V). | Calcul de la capacité : Le processeur calcule l'énergie extraite. La valeur finale en mAh est figée à la fin de cette étape. |
| 3 | Recharge finale | Recharge complète à 100%. | Restituer l'accu prêt à l'emploi et éviter de le laisser déchargé (nocif pour le Lithium-Ion). |
Il est impératif de surveiller le test des cellules : un accu en défaut pourrait très bien chauffer et déclencher un incendie !
Protocole de test recommandé
Pour obtenir des mesures reproductibles et préserver la chimie des cellules, il est recommandé d'appliquer les paramètres suivants :
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Courant de charge/décharge : Sélectionner un courant de décharge moyen, idéalement 500 mA.
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Pourquoi ? Une décharge trop rapide (1000 mA) fait chuter prématurément la tension par effet Joule. Une décharge trop lente (300 mA) prolonge inutilement le cycle.
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Durée du processus : Compter entre 6 et 12 heures selon la capacité initiale de l'accu. Le chargeur affiche la mention "End" lorsque tout le cycle est finalisé.
Retrouvez le manuel d'utilisation de notre LiitoKala 600 ===> ici
Interprétation des résultats (Abaque de tri)
Une fois la valeur finale en mAh obtenue, elle doit être comparée à la capacité nominale d'usine du modèle constructeur (ex: 2500 mAh pour une cellule d'origine). On trouve cette info dans la DataSheet (la doc technique)
| Capacité réelle mesurée (% de la valeur d'origine) | Diagnostic technique | Destination / Application recommandée |
| Supérieur ou égal à 80% | Cellule en excellent état | Projets exigeants, outils électroportatifs, création de packs batteries cyclés. |
| Entre 60% et 80% | Cellule fatiguée (Résistance interne en hausse) | Applications à faible décharge (lampes LED, petites alimentations de capteurs IoT, domotique faible consommation). |
| Inférieur à 60% | Cellule dégradée / En fin de vie |
Mise au rebut immédiate (filière de recyclage des piles et accus).
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Vous pouvez trouver de nombreuses DataSheet sur SecondLifeStorage
Test de la résistance interne : Utilisation du RC3563
De quoi on parle ?
La résistance interne (IR), exprimée en milliommes (mΩ), détermine la capacité d'un accu à fournir un courant élevé sans s'effondrer ni surchauffer. Plus la résistance interne est basse, plus l'accu est en bonne santé et capable de délivrer de la puissance.
Le RC3563 est un testeur de précision utilisant la méthode AC 1 kHz. Contrairement aux chargeurs classiques (LiitoKala Lii-500) qui estiment l'IR de manière très aléatoire en courant continu (DC), le RC3563 applique un courant alternatif à haute fréquence pour s'affranchir de la résistance des contacts et mesurer la vraie résistance chimique de la cellule.
Comment on mesure ?
Pour obtenir des mesures fiables et reproductibles au Fablab, respectez scrupuleusement la procédure suivante :
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Tension de l'accu : Mesurez toujours les accus à un état de charge similaire, idéalement à pleine charge (4,2 V) ou à la
tension de stockage stable (3,6 V - 3,7 V). La résistance interne peut varier légèrement selon le niveau de charge. -
Utilisation du connecteur : Appliquez les pointes de touche fermement sur les pôles positif et négatif de l'accu.
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Assurez-vous que les pôles de la cellule soient propres (pas de reste de bande de nickel de soudure par point ou de rouille, qui faussent la mesure).
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Lecture à l'écran : Le RC3563 affiche simultanément la tension précise (V) et la résistance interne (mΩ).
Interprétation des résultats
Note : La valeur d'origine dépend de la chimie de l'accu. Une cellule de puissance (venant d'une visseuse sans fils par exemple) a une IR d'origine beaucoup plus basse qu'une cellule de stockage (comme celle d'un ordinateur portable).
Tableau d'abaque de tri (Valeurs indicatives moyennes)
Ce tableau est donné à titre purement indicatif, il convient de comparer aux valeurs attendues dans
la datasheet de la cellule !
On considère qu'une cellule qui a doublée sa Résistance Interne d'origine est dégradée.