Matériel

Les accus : fonctionnement et caractéristiques

Le 30 octobre 2018

 

 

 

De mémoire de vapoteur, les accus sont longtemps restés un mystère, un composant certes incontournable d'un matériel à batterie "non-intégrée" mais dont les caractéristiques sont longtemps restées floues. 

Que signifient toutes ces informations ? Comment ça marche un accu ? De quoi vient le danger dont on nous rebat les oreilles ?
Ces questions, il faut se les poser au moins une fois pour s'assurer de vaper de manière sûre et maîtrisée. Certains éléments sur les accus sont bons à savoir, d'autres sont cruciaux. Dans les deux cas, un petit cours de rattrapage est toujours le bienvenue pour "remettre la charrue derrière les boeufs" !

 

"Mais pourquoi il nous met une image de piles AA ?"
À cette question, on répondra simplement qu'elle nous permet de lancer la question primordiale : "Qu'est-ce qu'un accu ?" 

Pour démarrer ce cours de rattrapage sur les accus, il nous faut une idée globale en commun. Pour simplifier, un accumulateur de cigarette électronique est une pile rechargeable. Comme les piles d'une télécommande, les accus stockent et délivrent de l'énergie sous forme de courant électrique. 

Comme les accus, les piles aussi ont tout un tas de caractéristiques et de spécificités qui impactent leur utilisation. Seulement, pour changer de chaîne avec sa zappette, pas besoin de tout connaître. En revanche, un accu est immensément plus puissant et peut potentiellement "mettre le feu à la barraque" s'il est mal utilisé !

C'est parce que nos cigarettes électroniques nous offrent une grande liberté d'utilisation qu'il devient nécessaire de connaître un peu mieux ces grosses piles body-buildées, afin de rester en sécurité et de maîtriser son matériel.

 


 

 

Comment un accu (ou une pile) délivre du courant ?
Vulgarisons un peu le mécanisme :

Un accu se compose de deux parties disctinctes, un pôle positif ("anode") et un pôle négatif (cathode). Le pôle +, c'est le bout de l'accu qui dépasse très légèrement, entouré d'une petite bague souvent blanche ou noire. Le pôle -, c'est le côté tout plat. 

La charge électrique n'est pas répartie équitablement dans tout l'accu. En effet, le pôle + contient très peu de charge électrique, contrairement au pôle - qui lui fourmille d'électrons. Cet écart créé une sorte de pression entre les deux pôles qui veulent naturellement se partager équitablement l'électricité. Plus l'écart entre + et - est grand, plus la pression est forte. Cette "pression", c'est la Tension !

Cette tension se mesure en Volt, elle se symbolise par la lettre U et chaque source de courant électrique a une tension que l'on peut mesurer. En appuyant sur le bouton Fire de votre vapoteuse, vous donnez alors une occasion au courant électrique du pôle - d'aller "rejoindre" le pôle + moins chargé, en transitant alors dans tout le circuit pour l'atteindre. 

Évidemment, plus la tension est forte, plus il y aura de courant poussé dans le circuit. Si l'on observe la quantité de courant qui passe dans le circuit pendant un certain laps de temps, alors ont dit que l'on calcule son Intensité. L'intensité du courant se mesure en Ampères et se symbolise par la lettre I. 

Sur son chemin menant au pôle positif, le courant peut rencontrer un obstacle qui restreint sa circulation avant qu'il n'atteigne son but. Cet obstacle, c'est la fameuse Résistance, symbolisée par la lettre R et calculée en Ohm. La résistance a une valeur allant de 0 (aucune résistance, le courant file tout droit), à l'infini. En activant votre cigarette électronique, le courant rencontre la résistance installée dans votre atomiseur. En compressant le courant pour le faire ralentir, la résistance va chauffer et provoquera donc la vaporisation du e-liquide. Tout ça en l'espace d'une bouffée !

Petit à petit, la tension dans l'accu va diminuer. Elle passera rapidement de sa tension maximale de 4,2V à sa tension nominale ("tension de croisière") de 3,7V. En fin de charge, elle approchera le seuil critique des 3,2V, en-dessous duquel la tension n'est plus assez forte pour propulser le courant.

 

Pourquoi est-ce que l'on vous raconte tout ça ? Simplement parce que comprendre ce mécanisme et ces éléments (volts, ampères, ohms) permet de comprendre clairement ce que signifient la plupart des caractéristiques qui sont affichées sur les accus.

Tout est clair ? Bien ! L'autopsie des accus peut commencer !

 


 

 

 

La première information primordiale à savoir sur un accu est tout simplement sa dimension. De la même façon qu'une télécommande vous impose une taille précise de pile, votre cigarette électronique à accu va vous imposer un certain format. Trompez-vous de taille d'accu, et votre vapoteuse sera tout bonnement inutilisable. La dimension d'un accu est un élément incontournable à connaître pour choisir le bon !

 

La dimension de l'accu est réprésentée par un nombre à 5 chiffres, qui ne nous donne pas une mais trois informations.

Sur un accu de format 18650 (comme sur l'image ci-contre), ce nombre indique que l'accu a :

  • un diamètre de 18mm - (18650)

  • une longueur de 65mm - (18650)

  • une forme cylindrique, le 0 de 18650 symbolisant sa forme ronde.

Le format d'un accu se définit donc par sa taille et sa forme (0 pour un cylindre, 1 pour une forme cubique).

 

Avec ce code, on peut facilement savoir, sans le voir, qu'un accu de format 21700 sera plus large et plus long qu'un accu 18650, mais qu'ils ont la même forme. Facile ! 

 

Les formats des accus utilisés par les cigarettes électroniques évoluent. La majorité des box requièrent aujourd'hui des accus 18650, mais certaines demandent des formats plus gros (20700 ou 21700 par exemple). Avoir un accu adapté à sa vapoteuse est primordial, c'est pourquoi vous trouverez toujours ces informations sur nos fiches produit. 

Mais quelles différences y a-t-il entre ces formats ?

Il n'y a pas de réponse absolue. Même si, en règle générale, un accu plus gros est aussi plus "performant", ses capacités ne dépendent pas seulement de sa taille et il faut récolter plus d'informations pour savoir de quoi un accu est capable. Mais bon, pour l'instant vous avez un accu qui rentre dans votre box, et c'est déjà un bon début. Voyons quelles autre informations nous pouvons trouver !

 


 

 

 

Pour contenir de l'énergie, envoyer et recevoir du courant, il faut toute une chimie pour faire d'un accu ce qu'il est ! Des matériaux pour construire des batteries, il en existe des dizaines, mais seuls quelques assemblages sont utilisés pour nos accus de cigarettes électroniques. Bien qu'aujourd'hui la majorité de nos accus utilisent la même chimie, reconnaître quelques noms est toujours utile ! 

 

Vous voyez cet acronyme à côté du format de l'accu ? C'est lui qui nous indique sa chimie. 

À l'origine, les accus utilisaient une chimie Lithium-ion simple. Une structure basique très peu encombrante, mais trop instable.
Cette chimie imposait un composant appelé PCB, nécessaire pour "couper le jus" lorsque l'accu s'emballe. Tout cela pour des accus peu performants, seulement capables de délivrer un courant très faible avant de se mettre à éclater !

Aujourd'hui, les accus emploient deux autres chimies :

  • le type IMR, où le pôle négatif de l'accu utilise de l'oxyde de manganèse.
    On appelle également cette chimie : Li-Mn.

  • le type INR, similaire à l'IMR mais ajoutant du nickel dans le mélange.

 

Ces chimies actuelles sont bien plus performantes. Un accu IMR ou INR pourra délivrer un courant bien plus intense, durablement et de manière bien plus stable ! Quel que soit votre matériel et votre usage, préférez toujours des accus fabriqués par des marques reconnues et fiables utilisant ces chimies. 

Bien ! Vous avez un accu moderne, fiable et de la bonne taille. Il est maintenant temps de voir ce qu'ils ont dans le ventre !

 


 

 

 

À moins d'être un vapoteur "guerrier" qui ne cherche que la puissance de feu, l'autonomie de votre batterie est certainement votre critère N°1 ! Quoi que vous achetiez comme appareil électronique, on vous dira toujours que l'autonomie de tel ou tel produit est exceptionnelle. Mais grâce à ce qui suit, vous pourrez enfin juger par vous-même de l'autonomie de votre source d'énergie !

 

Comme vous le devinez sur l'image ci-contre, l'autonomie de l'accu se compte en mAh, à savoir milliampère/heure.

Cette unité mesure donc un courant électrique (rappelez-vous : ampères = quantité de courant), en fonction d'un temps donné. 

Ici, 3000mAh signifie que pendant une heure continue, cet accu peut délivrer un courant de 3000 milliampères (3A si l'on convertit).

Ce chiffre donne ce que l'on appelle la Capacité de l'accu.
Pour faire simple, plus sa capacité en mAh est haute, plus l'autonomie de l'accu sera importante !

 

Qu'il s'agisse d'un accu ou d'un matériel avec batterie intégrée, tous vous indiqueront une autonomie. Recherchez le nombre de mAh et vous saurez ce que vaut un accu par rapport à un autre en termes de capacité. 

Les capacités varient grandement, et il faut mettre leurs valeurs en relation avec les puissance demandées. Par exemple, une capacité de 1000mAh sera très basse pour un matériel puissant, mais très bonne pour un matériel "économique" ! 

D'une manière générale, les plus gros accus sont naturellement capables d'avoir une plus grande capacité, mais là encore des exceptions existent. C'est pourquoi il vaut mieux se renseigner avant de choisir à l'aveuglette. 

 


 

 

 

Abordons maintenant une caractéristique plus ardue à appréhender, mais capitale si l'on veut s'adonner à la vape "super-subohm-super-puissante" en toute sécurité !

Pourquoi un robinet ? Car comme un robinet qui coule, la capacité de décharge dont nous allons parler maintenant représente le débit d'électricité qu'un accu peut déverser. Sans rencontrer de résistance au court de son circuit, le courant peut se déverser à une allure anarchique. Un courant trop intense à cause d'un court-circuit ou d'une résistance trop basse met en péril l'accu, risquant la réaction en chaîne et le dégazage immédiat.

C'est pour éviter ces accidents que chaque accu annonce un Courant de Décharge.

 

Le courant de décharge est un paramètre crucial à prendre en compte lorsque l'on vape avec des résistances basses (<1ohm). L'emballage et/ou les fiches techniques des accus vous donneront alors deux informations :

Le Courant de Décharge Continue (CDC) est le plus important, il indique l'intensité électrique que l'accu peut faire circuler en continu sans se déteriorer. 
Le Courant de Décharge Maximale (CDM) indique quelle intensité de courant l'accu peut encaisser sur de très courtes périodes.

Faites attention aux informations. Par exemple, les 35 Ampères affichés sur le wrap de notre accu d'exemple correspond en réalité à son CDM. Son CDC, lui, est plus bas ! 

Comme pour l'autonomie, les gros accus supportent plus facilement des courants de décharge très élevés. Mais une fois encore ce n'est pas automatique.

 

La plupart des mods électroniques d'aujourd'hui sont sécurisés, bridés, et régulent automatiquement le courant pour fonctionner sans nous mettre en danger. Cependant, il est indispensable de choisir un accu avec un courant de décharge élevé (autour de 25-30A) pour profiter sereinement d'une box et d'un clearomiseur puissants.

Là où cette question de courant de décharge devient cruciale, c'est lors de l'utilisation de matériels dits "mécaniques", où connaître avec précision les capacités de son accu est vital !

 


 

 

 

Parce que nous n'avons pas tous une box électronique ultra-sécurisée ou même une vapoteuse électronique tout court, avoir un outil mathématique pour anticiper le courant que va délivrer l'accu lors d'une vape avec telle ou telle résistance est nécessaire. Cet outil c'est la Loi d'Ohm, la Bible des amateurs de vape "mécanique" ou aussi appelée "non-régulée".

Pour que chacun ait les clés de la vape en toute sécurité, mettons tout le monde dans le même panier et voyons comment fonctionne la loi d'Ohm et ce qu'elle peut nous apprendre.

Pour commencer, retenez que tous les paramètres que nous avons appris sur l'électricité sont liés.
En résumé : l'intensité (I) du courant dégagé dépend de la tension (U) qui lui est appliquée, mais elle est réduite par la force de résistance (R) qu'elle subit dans le circuit. Ce "mic-mac" électrique produit une chaleur dans la résistance, dont la puissance (P) se mesure en Watts. 

 

Toutes ces données peuvent être anticipées avec la loi d'Ohm.

L'équation la plus fondamentale pour vaper en sécurité est I = U/R. Pourquoi ? 

1) Parce que nous connaissons la tension (U) maximale de notre accu qui ne dépasse jamais les 4,2 Volts.
2) Parce que nous nous devons de connaître la valeur de la résistance (R) que nous utilisons.

Grâce à ce calcul, on peut connaître exactement l'intensité du courant (I) que notre vape va demander à notre accu. 
Par exemple : je vape avec un accu plein (4,2V) et ma résistance est de 0,45ohm. Je sais alors grâce au calcul 4,2/0,45 que mon accu va délivrer un courant maximum de 9,33A. Ce courant diminuera au fur et à mesure de la décharge de mon accu.

Essayez, ça ne rate jamais ! Et grâce à cette simple division, vous pouvez vous assurer que votre accu est capable de supporter le courant que vous allez lui demander. 

 

Grâce à la loi d'Ohm, s'assurer que notre vape de dépasse pas le courant de décharge continu (CDC) de notre accu devient simple ! Grâce à ce formidable outil mathématique, on peut tout anticiper ! 

Le tableau ci-dessous vous indique la résistance minimale à ne pas dépasser en fonction des différents CDC d'accus possibles. 

CDC (en Ampères)

5

10

15

20

25

30

35

40

45

Résistance mini acceptée (en ohm)

0,84

0,42

0,28

0,21

0,17

0,14

0,12

0,11

0,09

 

De nombreux sites et applications mobiles vous permettent de faire vos calculs automatiquement, comme Steam Engine ou l'application Vape Tool.

Si vous êtes déjà un vapoteur expert et que vous vous intéressez à la vape "mécanique", vous allez devoir maîtriser la Loi d'Ohm sur le bout des doigts et prendre de nombreux autres paramètres en compte pour vaper en sécurité. Mais là n'est pas le sujet.

Pour les autres, nous avons fait le tour de tout ce qu'il y a a savoir sur les accus, il est temps de conclure et de faire votre choix !

 


 

 

 

Si vous avez été attentifs, vous savez comment fonctionne un accu et l'électricité qu'il contient. Vous savez aussi comprendre les différentes informations essentielles pour évaluer ce dont il est capable. 

Aujourd'hui, la chimie interne des accus est presque toujours la même. IMR ou INR, l'une comme l'autre vous garantit un bonne stabilité et des performances potentiellement élevées. Il va alors falloir faire votre choix en fonction des autres caractéristiques que nous avons vues. 

 

Choisissez la bonne dimension

Vous achetez une box nécessitant un ou plusieurs accus ? Choisissez le format adapté pour ne pas vous retrouver avec des accus trop gros ou trop petits pour votre box. En règle générale, un accu de gros gabarit sera plus performant en termes d'autonomie et de courant de décharge, mais rappelez-vous : ce n'est pas toujours le cas !
Aussi, un gros accu est encombrant, plus lourd, et est compatible avec un nombre réduit de box.

Débutez donc de préférence avec une box utilisant un/des accu(s) 18650, un format standard, intermédiaire et tout autant capable de belles performances.

 

Choisissez un accu au courant de décharge élevé

Il ne vous sera pas difficile de trouver un accu avec un CDC suffisamment élevé (20-30A) pour fonctionner correctement sur les kits électroniques les plus puissants. Le cap du courant de décharge à ne pas dépasser est crucial pour les experts de la vape "mécanique", mais un matériel régulé électroniquement sera plus permissif. Avec des résistances très basses comme sur certains clearomiseurs modernes, pensez simplement à respecter les puissances préconisées.

Rappelez-vous : ce n'est pas parce qu'une box peut monter jusqu'à 220W qu'il faut les atteindre !

 

Visez l'autonomie

Trouvez un accu avec un haut courant de décharge est simple de nos jours, il ne vous reste qu'à orienter votre choix en fonction de son autonomie (sa "Capacité").

Certains accus offrent une très grande capacité mais ont un courant de décharge très limité, d'autres font l'inverse, et certains choisissent un bon équilibre entre capacité et courant de décharge. Plutôt "autonomie longue-durée" ou plutôt "vape surpuissante", à vous de faire votre choix !

Étant donné que les kits actuels visent des puissances souvent hautes, il est préférable en cas de doute de choisir un accu équilibré entre capacité et courant. Quand vos goûts personnels seront plus précis, vous pourrez adapter votre nouveau matériel et vos nouveaux accus pour pencher vers l'un des deux extrêmes. 

 


 

Voilà tout est dit. Vous savez tout et vous avez toutes les clés pour choisir un bon accu ! Si vous deviez retenir une seule chose de ce guide, c'est que les accus sont des matériels puissants et donc dangereux s'ils sont mal utilisés.

Se faire conseiller est toujours une bonne idée, et connaître les règles de sécurités pour manipuler les accus est indispensable !
Pour en savoir plus, consultez notre article spécial "sécurité" à propos des accus.

 

 

 

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