Utilisation des piles lithium dans les DVA
Introduction
Depuis plusieurs années, les batteries au lithium se sont énormément développées pour les utilisations mobiles. Ce développement a permis une forte baisse des prix sur ces types de piles et batterie ; ce qui ouvre des possibilités pour nos pratique, et notamment en ce qui concerne les Détecteurs de Victimes d’Avalanches (DVA), utilisés en hiver.
Avantages & inconvénients
Les avantages des piles lithium par rapport aux piles alcalines sont multiples :
- Leur capacité est au moins deux fois supérieure à celle des alcalines, et plus de dix fois dans des points de fonctionnement précis (-20°C ; 250 mA) (3)
- Leur durée de stockage serait de 10 à 20 ans, contre 5 à 10 ans pour les alcalines (2)
- Leur risque de fuite dans un appareil serait le plus bas de toutes les technologies de piles (2)
- Leur poids est d’environ un tier inférieur aux alcalines (2)
- Leur température minimale d’utilisation recommandée serait de -40°C, contre -10°C pour les alcalines (2)
- Les performances à -20°C seraient de 80% de leur maximum pour les lithium, contre 20% de leur maximum pour les alcalines (1)
- Leur tenue prolongée permettrait une réduction des déchets de 10% (4)
Certains de ces avantages sont assez négligeables, comme celui du poids (11 à 12 grammes dans le cas de mon Arva Evo 4). D’autres sont intéressants pour l’écologie (risque de fuite moindre, plus grande durée de stockage et capacité) mais sont souvent placés en seconde place derrière la sécurité. Mais celui qui m’intéresse le plus est celui de la tenue au froid.
Car s’il est conseillé de porter son DVA sous une couche de vêtement pour éviter l’arrachement, et donc avec un DVA bien au chaud, il reste que son utilisation la plus intensive est lorsqu’il est en mode recherche, au froid. Je n’ai pas de données concrètes sur un risque de mauvaise surprise lors d’une recherche de victime par grand froid mais je trouve la protection offerte par les piles lithium intéressante.
Quand elles sont neuves, les deux types de piles fournissent une tension nominale en utilisation de 1,5 V, ce qui permet leur interchangeabilité. Une subtilité existe toutefois est que les piles lithium, quand elles ne sont pas sollicitées, ont une tension à vide entre 1,79 V et 1,83 V(3). Un appareil mal protégé pourrait en souffrir(3). Cela empêche aussi de mesurer efficacement leur capacité restante, en dehors de l’appareil, avec un simple voltmètre.
Leur incompatibilité avec les DVA ne vient donc pas de la tension nominale en utilisation des piles. Cette incompatibilité vient en fait de l’incapacité du DVA de mesurer la capacité restante dans les piles lithium. Car pour une même tension aux bornes de la pile, une lithium aura une charge restante différente d’une alcaline. Un DVA est donc calibré pour donner les bonnes charges restantes en fonction de la tension mesurée aux bornes des piles.
Certains appareils sont capables de détecter le type de piles utilisées, et donc de choisir la bonne calibration à utiliser. Un tableau récapitulatif des compatibilités données par les fabricants est fourni dans la prochaine partie.
Pour finir, il est à noter deux inconvénients. Le premier est le prix, bien plus élevé pour le lithium. Le second est un risque d’incendie/d’explosion des piles lithium lorsqu’elle sont percées et immergées dans l’eau. Ce risque est à mon avis nul dans le cas de l’utilisation dans un DVA.
A noter que contrairement aux batteries lithium, les piles lithium n’ont pas le risque d’incendie lié à la croissance des dendrites qui apparaissent au fil des rechargements.
Tableau des compatibilités (au 20 septembre 2022)
| Marque | Modèle | Compatible | Manuel |
|---|---|---|---|
| BCA | Tracker 4 | Non | Lien |
| BCA | Tracker 3+ | Non | Lien |
| BCA | Tracker S | Non | Lien |
| BCA | Tracker 2 | Non | Lien |
| Black Diamond | Guide BT Recon BT | Oui | Lien |
| Black Diamond | Recon X | Oui | Lien |
| Orthovox | Diract Voice | (Batterie) | Lien |
| Orthovox | Diract | (Batterie) | Lien |
| Orthovox | Zoom+ | (Non)* | Lien |
| Orthovox | 3+ | (Non)* | Lien |
| Mammut | Barryvox | Non | Lien |
| Mammut | Barryvox S | Oui | Lien |
| Arva | Neo BT Pro | Oui | Lien |
| Arva | Neo Pro | Non | Lien |
| Arva | Neo+ | Non | Lien |
| Arva | Evo 4 | Non | Lien |
| Arva | Evo 5 | Non | Lien |
| Arva | Axio | Non | Lien |
| Pieps | Micro BT | Oui | Lien |
| Pieps | Powder BT | Oui | Lien |
| Pieps | Pro BT | Oui | Lien |
| Pieps | Pro IPS | Oui | Lien |
* Seul les batteries rechargeables sont explicitement interdites ; il est toutefois déconseillé d’utiliser même les non-rechargeables, à défaut d’une information exacte
Conclusion
Mis à part le prix plus élevé, les piles lithium semblent n’avoir que des avantages. Malheureusement, à l’heure actuelle, seuls quelques modèles de DVA permettent leur utilisation. Il est à noter que dans tous les cas, le manuel utilisateur du DVA est le seul à faire foi.
Sources :
- Guide de la montagne – L’alpinisme en liberté (2018) – Éditions Paulsen
- https://www.energizer.ca/fr/energie/piles
- https://data.energizer.com/pdfs/lithiuml91l92_appman.pdf
- https://www.decathlon.fr/p/lot-de-4-piles-energizer-aa-lr06-lithium/_/R-p-X8283275
Informations additionnelles
Protections :
Le document (3) montre que les piles de ce fabricant sont équipées de deux mécanismes de sécurité : un évent ainsi qu’une protection thermique.
L’évent sert à éviter les surpressions internes pouvant mener à une dégradation de la pile. La protection thermique est là pour éviter l’utilisation dans des conditions trop sévères de température externe et de courant.
Durée de stockage :
Dans des conditions de stockage normale, le document (3) indique qu’au bout de vingt ans, les piles lithium auront perdu seulement 5 % de leur capacité. Leur durée de stockage pourrait être bien plus longue pour des appareils non critiques du point de vue de la sécurité.
Courbe de décharge :
La capacité restante d’une batterie étant mesurée grâce à la tension à ses bornes, il est important de comprendre l’impact des courbes de décharges sur cette mesure. Ci-dessous sont données les courbes de décharge des piles alcalines, lithium et NiMH.
Deux paramètres peuvent influencer la forme de ces courbes : la température et le courant. Cette figure est donnée pour 21°C et 250 mW (le courant n’est donc pas constant ici). La courbe du lithium montre deux éléments caractéristiques : une chute de tension à la mise en route, ainsi qu’un profil très plat sur la majeure partie de sa décharge.
Ces deux éléments font que mesurer la charge restante des piles lithium est délicat.
Capacité Vs. Température :
La capacité d’une batterie étant fonction du courant tiré ainsi que de la température ambiante, il n’est pas possible de donner de chiffre absolu, et ainsi donner un « rapport de performance » (en capacité) entre les technologies fixe.
On peut toutefois voir sur le point de fonctionnement choisi sur la figure suivante, que si le rapport de charge entre les piles lithium et les piles alcalines est autour de 1,6x à +20°C, il est de l’ordre de 15,0x à -20°C.
