1 - De l'accumulateur à la batterie électrique

. Un accumulateur électrique est un dispositif capable de mettre en réserve (stocker) puis de restituer de l'énergie électrique à la demande. Pour plus de clarté nous ne nous intéresseront qu'aux accumulateurs qui convertissent l'énergie électrique sous une forme électrochimique, qui peuvent être transporté et être rechargés pour renouveler l'opération un certain nombre de fois (cycles). On comprend tout de suite pourquoi.
Un élément rechargeable est appelé accumulateur. Une batterie se compose de plusieurs accumulateurs souvent mis en série pour augmenter la tension. La tension de la batterie étant égale à la somme des tensions des accumulateurs qui la compose.
Les batteries électrochimiques ont des propriétés très intéressantes. Entre la borne + (anode) et - (cathode) existe une différence de potentiel (la tension mesurée en volts) qui ne varie qu'assez peu en fonction de sa charge (quantité d'énergie stockée) ou du courant débité.
Les batteries électrochimiques stockent l'énergie en modifiant la structure moléculaire des éléments chimiques qui la compose (couple). Le rôle du chargeur est d'orchestrer ces modifications pendant la charge. Le moteur quant à lui ayant l'effet inverse, en extrayant l'énergie, il remet la batterie dans son état moléculaire d'origine.

6 - Y a t-il une marque meilleure que les autres

? Les tableaux ci-dessous présentent les résultats obtenus par les batteries 3S des différents groupes, aux tests de 10C, 15C et 20C. Les tensions des batteries sont enregistrées dès leur stabilisation. Le test n'est pas poursuivi au-delà de la durée de burst recommandé par le fabricant (en général 15 à 30 sec). Si la tension n'est pas stabilisée dans cet espace de temps ou si elle chute trop vite, le test est arrêté et la batterie notée "échec" pour ne pas l'endommager. Entre parenthèse sont indiqués les tensions par élément (cell).

Goupe 1: Résultat aux tests de 10C, 15C et 20C: 14 batteries.

Clasmt	Batterie	Marque	Capacité	V charge	10C (cell)	15C (cell)	20C (cell)	Imbalance
1	H 1200 (11.1v)	Zippy	1.2 Ah	12.66v	11.52v (3.84v)	10.77 (3.59) v	10.36v (3.45v)	0.30v
2	H 1200 (11.1v)	Zippy	1.2 Ah	12.66v	11.52v (3.84v)	10.77 (3.59) v	10.36v (3.45v)	0.30v
3	HXT1000 (11.1v)	Hextronik	1.0 Ah	12.62v	11.27v (3.76v)	10.59 (3.53) v	10.25v (3.42v)	0.00v
4	HXT1000 (11.1v)	Hextronik	1.0 Ah	12.62v	11.27v (3.76v)	10.59 (3.53) v	10.25v (3.42v)	0.00v
5	LSvx1500 (11.1v)	Hyperion	1.5 Ah	12.62v	10.98v (3.66v)	10.55 (3.52) v	9.95v (3.32v)	0.20v
6	LSvx1500 (11.1v)	Hyperion	1.5 Ah	12.62v	10.98v (3.66v)	10.55 (3.52) v	9.95v (3.32v)	0.20v
7	LSvx1200 (11.1v)	Hyperion	1.2 Ah	12.60v	10.97v (3.66v)	10.54 (3.51) v	9.83v (3.28v)	0.10v
8	LSvx1200 (11.1v)	Hyperion	1.2 Ah	12.60v	10.97v (3.66v)	10.54 (3.51) v	9.83v (3.28v)	0.10v
9	PQ-1200XQ (11.1v)	PolyQuest	1.2 Ah	12.62v	11.02v (3.67v)	10.36 (3.45) v	10.11v (3.37v)	0.00v
10	PQ-1200XQ (11.1v)	PolyQuest	1.2 Ah	12.62v	11.02v (3.67v)	10.36 (3.45) v	10.11v (3.37v)	0.00v
11	HXT1300 (11.1v)	Hextronik	1.3 Ah	12.64v	10.93v (3.64v)	10.10 (3.37) v	9.61v (3.2v)	0.16v
12	HXT1300 (11.1v)	Hextronik	1.3 Ah	12.64v	10.93v (3.64v)	10.10 (3.37) v	9.61v (3.2v)	0.16v
13	VI-1300 (11.1v)	Vislero	1.3 Ah	12.57v	10.48v (3.49v)	9.64 (3.21) v	9.30v (3.1v)	0.13v
14	VI-1300 (11.1v)	Vislero	1.3 Ah	12.57v	10.48v (3.49v)	9.64 (3.21) v	9.30v (3.1v)	0.13v

Bungymania Batteries Data Base, classement par TENSION15C (D'après les données des constructeurs).

La lutte dans la catégorie des plus petites batteries du comparatif est sans appel, la fabuleuse petite batterie Zippy-H 1200 mAh écrase la concurence PolyQuest, Hextronik, Hyperion et Vislero. En utilisation à 10C (12 à 15A) les performances sont très semblables avec un incroyable 3.84v par cellule. La batterie Hextronik 1000mAh 20-35C prend une excellente seconde place avec une tension par cellule stable de 3.53v en sollicitation à 15C. C'est une très belle performance pour cette superbe petite batterie qui ne coûte que 13€! Derrière, les batteries Hyperion 1500 et 1200mAh réussissent très bien le test avec plus de 3.5v/cell dans les mêmes conditions. La batterie PolyQuest 1200 ne se classe que 5ème. Alors qu'elle annonce 30-50C, je n'ai pas pu stabiliser sa tension à 50C (echec). Son point fort sera peut être un plus grande résistante dans le temps (à vérifier). La batterie Hextronik HXT1300 parvient à stabiliser sa tension mais à un niveau plus bas, abaissant ainsi les rpm et écourtant la durée de vol. L'imbalance de la HXT1300 est un peu élevée, il faudra l'équilibrer et la surveiller. La batterie Vislero ne peut pas suivre le rythme. Il faut signaler que mon exemplaire est une ancienne batterie à 18C alors que les 20C sont déjà en vente chez les détaillants.

Clasmt	Batterie	Marque	Capacité	V charge	10C (cell)	15C (cell)	20C (cell)	Imbalance
1	H 2100 (11.1v)	Zippy	2.1 Ah	12.59v	11.35v (3.78v)	11.03 (3.68) v	10.68v (3.56v)	0.00v
2	H 2100 (11.1v)	Zippy	2.1 Ah	12.59v	11.35v (3.78v)	11.03 (3.68) v	10.68v (3.56v)	0.00v
3	Rh 2250 (11.1v)	Rhino	2.2 Ah	12.59v	11.30v (3.77v)	10.89 (3.63) v	10.52v (3.51v)	0.30v
4	Rh 2250 (11.1v)	Rhino	2.2 Ah	12.59v	11.30v (3.77v)	10.89 (3.63) v	10.52v (3.51v)	0.30v
5	VI-2200 (11.1v)	Vislero	2.2 Ah	12.59v	11.11v (3.7v)	10.61 (3.54) v	10.02v (3.34v)	0.10v
6	VI-2200 (11.1v)	Vislero	2.2 Ah	12.59v	11.11v (3.7v)	10.61 (3.54) v	10.02v (3.34v)	0.10v
7	R 2000 (11.1v)	Zippy	2.0 Ah	12.66v	10.94v (3.65v)	10.36 (3.45) v	9.50v (3.17v)	0.10v
8	R 2000 (11.1v)	Zippy	2.0 Ah	12.66v	10.94v (3.65v)	10.36 (3.45) v	9.50v (3.17v)	0.10v
9	LSvx2500 (11.1v)	Hyperion	2.5 Ah	12.55v	10.46v (3.49v)	10.18 (3.39) v	echec	0.16v
10	LSvx2500 (11.1v)	Hyperion	2.5 Ah	12.55v	10.46v (3.49v)	10.18 (3.39) v	echec	0.16v
11	HXT1700 (11.1v)	Hextronik	1.7 Ah	12.62v	10.87v (3.62v)	10.16 (3.39) v	9.45v (3.15v)	0.06v
12	HXT1700 (11.1v)	Hextronik	1.7 Ah	12.62v	10.87v (3.62v)	10.16 (3.39) v	9.45v (3.15v)	0.06v
13	HXT2200 (11.1v)	Hextronik	2.2 Ah	12.60v	10.57v (3.52v)	10.14 (3.38) v	9.75v (3.25v)	0.08v
14	HXT2200 (11.1v)	Hextronik	2.2 Ah	12.60v	10.57v (3.52v)	10.14 (3.38) v	9.75v (3.25v)	0.08v
15	LSvx2200 (11.1v)	Hyperion	2.2 Ah	12.60v	10.72v (3.57v)	9.55 (3.18) v	echec	0.10v
16	LSvx2200 (11.1v)	Hyperion	2.2 Ah	12.60v	10.72v (3.57v)	9.55 (3.18) v	echec	0.10v
17	LSvx1800 (11.1v)	Hyperion	1.8 Ah	12.59v	10.70v (3.57v)	9.41 (3.14) v	echec	0.20v
18	LSvx1800 (11.1v)	Hyperion	1.8 Ah	12.59v	10.70v (3.57v)	9.41 (3.14) v	echec	0.20v

Dans la catégorie intermédiaire (1700 à 2500 mAh), la batterie Zippy H 2100 (30-40C) se classe première avec 3.68v/cell à 15C. C'est une excellente batterie qui domine très largement tous les tests. A 10C, 15C ou 20C la tension de la batterie reste au-dessus de 10.6 volts. La batterie Rhino 2250 propose également une belle prestation 3.63v/cell à 15C. Il faut noter que ces deux batteries présentent une très grande imbalance (.2 à .3v) alors qu'elles sont neuves! J'ai eu quelques peines à les équilibrer.
Derrière les batteries Vislero créent la surprise avec 3.54v/cell à 15C. La Zippy-R 20-30C se classe seconde avec 3.45v/cell. Il est également surprenant de voir le naufrage collectif des batteries Hyperion! Seule la HP2500 limite les dégâts à 15C. Au test à 20C (34 à 50A) aucune batterie Hyperion n'a pu stabiliser réellement sa tension (échec) dans l'espace de temps préconisé par le fabricant. Les batteries Hextronik parviennent à s'intercaler honorablement sans être en échec à 20C. Si l'on considère leur prix la performance est à souligner.

Clasmt	Batterie	Marque	Capacité	V charge	10C (cell)	15C (cell)	20C (cell)	Imbalance
1	H 4000 (11.1v)	Zippy	4.0 Ah	12.60v	11.46v (3.82v)	11.05 (3.68) v	echec	0.02v
2	H 4000 (11.1v)	Zippy	4.0 Ah	12.60v	11.46v (3.82v)	11.05 (3.68) v	echec	0.02v
3	LSvx3700 (11.1v)	Hyperion	3.7 Ah	12.62v	11.10v (3.7v)	10.61 (3.54) v	echec	0.23v
4	LSvx3700 (11.1v)	Hyperion	3.7 Ah	12.62v	11.10v (3.7v)	10.61 (3.54) v	echec	0.23v
5	HXT4100 (11.1v)	Hextronik	4.1 Ah	12.60v	10.40v (3.47v)	10.07 (3.36) v	9.57v (3.19v)	0.03v
6	HXT4100 (11.1v)	Hextronik	4.1 Ah	12.60v	10.40v (3.47v)	10.07 (3.36) v	9.57v (3.19v)	0.03v
7	H 3300 (11.1v)	Zippy	3.3 Ah	12.60v	10.52v (3.51v)	9.71 (3.24) v	echec	0.02v
8	H 3300 (11.1v)	Zippy	3.3 Ah	12.60v	10.52v (3.51v)	9.71 (3.24) v	echec	0.02v

Dans la catégorie des plus grosses batteries (3700 à 4100 mAh) on assiste à un retournement complet de situation. La batterie Zippy H 4000 (3.68v/ele à15C) fait mieux que la batterie Hyperion 3700 mAh (3.54v/cell) et surclasse totalement la batterie Hextronik pourtant de capacité supérieure. Je n'ai pas encore fait le test à 20C pour des raisons technique. Pour les autres, l'imbalance de la batterie Hyperion 3700 mAh est très forte et elle ne peut stabiliser sa tension à 20C (echec) alors que la HXT4100 survit miraculeusement avec 3.36v/cell. Même si dans l'ensemble la batterie Hextronik réussit moins bien les tests, elle n'en reste pas moins intéressante, vis à vis des rpm et de son format propice à certains planeurs comme le Cularis. La batterie Zippy-H 3300 se classe honorablement à 10C mais déçoit énormement à 15C avec seulement 3.24v/cell.

7 - Conclusions

: Le comparatif montre que toutes les batteries n'ont pas la même densité énergétique. La meilleure dans ce domaine, pour une application réelle et standard, est la batterie Zippy H 2100 mAh 30-40C qui remporte la victoire dans le groupe 2 et propose un bon rapport Puissance/poids à 15C (1677 w/kg). Elle propose un haut niveau de performance, un faible poids embarqué et une belle durée de vol. Cette batterie conviendra bien à des avions comme le FunJet, l'AcroMaster et le Gemini. La petite zippy-H 1200 mAh 30-40C est également exceptionnelle en remportant tous les tests de sa catégorie 1). Elle est très intéressante pour le ParkMaster 3D ou autres avions de cette catégorie. Les autres batteries Zippy apparaissent moins homogènes, la 2200 zippy-R semble assez bonne mais la zippy-H 3300 déçoit dans le groupe 3.
Inexplicablement, la PQ-1200XQ PolyQuest 30-50C déçoit en se classant seulement 5ème dans le groupe 1. Les batteries Hyperion (1200, 2500 et 3700) sont performantes mais moins homogènes. Les batteries hextronik sont légèrement en retrait, pénalisées par un poids embarqué un peu plus élevé, une durée de vol plus courte, une fin de vol moins tonique et aussi des problèmes de fiabilité dans le temps (gonflements).

Imbalance et robustesse? Les mesures d'imbalance relativisent les assez bons résultats obtenus par les batteries Hyperion qui présentent des niveaux déséquilibres un peu élevés. Elles montrent également des différences de performances non négligeables entre des batteries de même catégorie. Sur les trois batteries HP2200 du test, aucune ne présente le même niveau de performances et l'une d'elle doit même retourner en SAV (un élément défectueux). Les batteries Vislero semblent moins sensibles à l'imbalance (mais je n'ai qu'un seul exemplaire de chaque et moins de recul). Les batteries Hextronik et Zippy 20C ne sont présentent des déséquilibres assez faibles mais les Zippy se montrent plus robustes dans le temps (elles ne gonflent pas). Pour les batteries 30C, les Zippy et Rhino présentent une très grande imbalance (.2 à .3v) j'ai du faire un équilibrage avant la charge et pendant la charge.

La batterie et le pilote? Dans votre choix de batterie vous devez également tenir compte de l'utilisation que vous compter en faire. Quel pilote êtes vous? Vous recherchez la performance ultime, beaucoup d'énergie pour un faible poids? Un fanatique du manche toujours gaz à fond? Dans ce cas ajustez votre propulsion (en jouant sur le kv moteur ou l'hélice) pour quelle sollicite votre batterie à 15C maxi et achetez des batteries de prix plus élevé (Vislero, Hyperion...). Si vous aimez alterner des phases de vol soutenu et des passages à faible vitesse, vous pouvez ajuster votre propulsion pour une sollicitation à 20C (pendant quelques secondes). Les batteries Hextronik vous permettront de sérieuses économies.

au-delà des tests au banc d'essai: Pour relativiser les résultats des batteries Hextronik dans le comparatif, il faut regarder au-delà des tests. Dans le groupe 3, si nous ne tenons plus compte de la différence de capacité et que nous plaçons la batterie en situation réelle (dans le Magister en version 973), nous pouvons observer des performances (rpm) comparables à 50A entre la batterie HXT4100 (1366) et HP3700 (973). N'est ce pas finalement ce qui compte le plus? Les batteries peu onéreuses (comme les HXT), doivent être légèrement surdimensionnée (environ 10%) pour rivaliser avec les homologues de dernière génération.

ID	Batterie	Volts	Moteur	R/kv	Hélices	Amp	Volts	W in	Rdm	RPM t/m	Thrust	B.sol	Vitesse	DTVm	Durée	Note
973	LSvx 3700	11.1v	z3025-8	985	12x8 APC E	52 A	10.1 v	525 W	79 %	8200	2037 g	14.1C	80km/h	4.3mm	15 mn	9/10
1366	HXT4100	11.1v	z3025-8	985	12x8 APC E	52.4 A	10 v	524 W	81 %	8280	2076 g	12.8C	81km/h	4.7mm	15 mn	9/10

Cliquer sur le n° de la version (ID) pour éditer les caractéristiques. Les mesures en statique sont réalisées après 10 secondes du régime moteur maximum. Rdm = Rendement en % (efficiency). B.sol = Batterie sollicitation (taux de décharge xC). DTVm = Durée Théorique de Vol maximale (avion au plein régime durant 100% du vol). Traction (Thrust) mesurée à 100m et 20°C. En déplaçant la souris sur les cases du tableau, d'autres informations sont disponibles comme le rendement moteur (souris sur case W in) ou la tension par cellule (souris sur case Volts).

(*) Chiffres rouges = moteur ou batterie en danger car trop sollicités.

Les limites du comparatif? Le comparatif donne une image instantanée de la performance des batteries. Une sorte de 'photographie' de performance à un instant 't'. Tous les tests sont réalisés avec des batteries rechargées au maximum, ce qui correspond dans la réalité à une situation de début de vol. Que se passe t-il durant le reste du vol? Quel est l'état des batteries à mi du vol? Pour répondre à la question, je me suis rendu sur le terrain avec le Magister en version 973 et les batteries du groupe 3. Après 4mm de vol, l'avion est posé et les batteries testées de nouveau. Les résultats montrent que la batterie Hyperion (1367) conserve bien mieux sa tension (10.1v) que la batterie Hextronik 4100 mAh (1368) 9.72v mais les conséquences sur les rpm sont très faibles. C'est uniquement sur la durée de vol que l'effet 'HXT' se fera sentir.

ID	Batterie	Volts	Moteur	R/kv	Hélices	Amp	Volts	W in	Rdm	RPM t/m	Thrust	B.sol	Vitesse	DTVm	Durée	Note
1368	HXT4100	11.1v	z3025-8	985	12x8 APC E	50.2 A	9.72 v	488 W	81 %	8100	1990 g	12.2C	79km/h	4.9mm	0 mn	/10
1367	LSvx 3700	11.1v	z3025-8	985	12x8 APC E	53.5 A	10.1 v	540 W	79 %	8280	2076 g	14.4C	81km/h	4.2mm	0 mn	/10

Cliquer sur le n° de la version (ID) pour éditer les caractéristiques. Les mesures en statique sont réalisées après 10 secondes du régime moteur maximum. Rdm = Rendement en % (efficiency). B.sol = Batterie sollicitation (taux de décharge xC). DTVm = Durée Théorique de Vol maximale (avion au plein régime durant 100% du vol). Traction (Thrust) mesurée à 100m et 20°C. En déplaçant la souris sur les cases du tableau, d'autres informations sont disponibles comme le rendement moteur (souris sur case W in) ou la tension par cellule (souris sur case Volts).

(*) Chiffres rouges = moteur ou batterie en danger car trop sollicités.

Zippy, Rhino, PolyQuest, Hextronik, Hyperion, Vislero et les autres? Hextronik propose des batteries parfaitement opérationnelles et performantes, une belle source d'économie si l'on accepte un poids un peu plus élevé, une fin de vol moins tonique et une durée de vol légèrement écourtée et une fiabilité douteuse dans le temps.
Hyperion propose globalement des batteries performantes et légères pour un prix déjà plus conséquent. Cependant, la gamme n'est pas aussi homogène qu'on pouvait le penser. Certaines batteries (comme les 1200 et 3700) sont meilleures que les autres. D'autre part, toute la gamme semble affecté par une imbalance un peu élevée pouvant fragiliser certaines batteries.

Vislero, une marque intéressante. La batterie Vislero VI-2200mAh se classe bien dans le groupe 2. Elle a surclassé très largement les batteries Hyperion vendus pourtant au même prix. Cette marque possède également un autre atout: elle est distribuée en France et ne manquera pas d'intéresser tous ceux qui ne veulent pas commander à l'étranger par le web.

Zippy et Rhino semble une excellente alternative pour qui recherche des batteries économiques. Même si la gamme n'est pas homogène (avantage aux petites et aux très grosses), elles semblent bien plus fiables que les Hextronik dans le temps.

Les batteries dites de nouvelle génération (20C et plus) présentent des performances supérieures aux anciennes (12C) mais peuvent se reveller plus fragiles (Hyperion?). Si l'on observe les chiffres bruts (tests au banc), le prix d'une batterie semble corrélé avec ses performances. Mais dans le cadre d'une utilisation réelle (en vol), les effets se font davantage sentir sur la durée de vol (stabilité de la tension) que sur les rpm.

8 - Fiabilité: Deux ans après le comparatif

: Lorsque j'ai réalise le comparatif de batteries en 2007, je disposais de 25 batteries (certaines étant présentes en 4 exemplaires. Il n'est pas possible de mener une étude dans la durée en si peu de temps. Imaginer que vous deviez réaliser 100 vols avec chacune (250 vols)pour connaître leur durabilité? Par contre, deux ans après, un bilan est possible. Certaines batteries ont plus de cycles à leur actif, mais toutes ont été hivernées dans les mêmes conditions (15°C et déchargées à 50%). J'ai repris le même test en mesurant les RMP et l'imbalance. Voici les résultats par marques Après un an les résultats sont assez effrayants, surtout pour Hextronik.

Après 1 ans d'utilisation:

Zippy R2000 (1 batterie) est hors service après 6 mois d'utilisation!

Vislero (2 batteries): C'est un sans faute, un an après, les batteries sont intactes et proposent pratiquement les mêmes performances que lors du comparatif.

Hyperion (7 batteries): Assez bonne fiabilité, mais deux batteries 3S 2500 et 2200 mAh présentent une imbalance un peu grande.

Hextronik (16 batteries): 7 batteries (43% des HXT) présentent un aspect extérieur modifié (léger gonflement) apparu après 6 mois d'utilisation. C'est surtout les HXT2200 D9 qui semblent les plus sensibles. 1 batterie (HXT 3S 4100) est inutilisable, un élément est détruit. Au total c'est 8 batteries sur les 16 (50%) qui présentent une anomalie. Cependant, les performances des batteries qui présentent un léger gonflement ne sont pas réellement affectées, j'ai pu les recharger, équilibrer normalement et faire des vols sans trop problèmes. Par mesure de sécurité, si vous êtes dans le même cas que moi, retournez les au SAV.

Après 2 ans d'utilisation: Après 2 ans plus aucune batterie Hextronik, Hyperion ou Vislero n'est en service. Les problèmes commencent déjà après 1 ans avec des difféicultés pour les équilibrer et une perte de puissance. Je n'ai pas encore le recul suffisant pour jusger des Zippy et Rhino, mais 2 ans semble l'espérance de vie moyenne d'une batterie lipo.

L'évolution des batterie est permanente. Voici déjà 3 ans que j'ai réalisé ce comparatif et nous parlons aujourd'hui de 40 et 50C en décharge avec des niveaux de rechargement de 5C pour les batteries de 3ème génération. Elles n'existaient pas au moment ou ce travail à été réalisé mais si vous recherchez des batteries économiques , permformantes et fiables je vous conseille les Rhino, Flightmax et Turnigy 40C.

9 - Les liens

:

	Air Craft	Vente en ligne		http://www.aircraft-world.com/	102
	Hyperion	Equipements		http://www.hyperion.hk/	22
	Hobby King	Vente en ligne		https://www.hobbycity.com/	93
	Titanium Hobbies	Vente en ligne		http://www.titaniumhobbies.com/	10
	HexTronik	Sites commerciaux		http://www.hextronik.com/	5
	Electro Model	Vente en ligne		http://www.electro-model.com/	3
	WFD Partners	Sites commerciaux		http://www.wfd-partners.com/	0
	AS Modelisme	Vente en ligne		http://www.as-modelisme.com/	45
	Modellflybutikken	Vente en ligne		http://www.modellflybutikken.no/	1