Les batteries pour les répliques électriques d'airsoft
Les lanceurs de billes de type AEG (Automatic Electric Gun), AEP (Automatic Electric Gun) et PTW (Professional Training Weapons), ont besoin d'énergie stockable dans des batteries afin d'actionner le lancement des billes contrairement aux répliques de type HPA, à gaz ou à Co2.
Avant d'observer les différentes batteries que l'on puisse trouver dans l'univers de l'airsoft, nous allons déjà comprendre les informations que nous pouvons recueillir sur chacune d'elle :
- la tension électrique : exprimée en Volt (V). Plus le voltage est élevé et plus la réactivité et la cadence de la réplique seront élevées. Par contre, si ce voltage se voit trop élevé pour la réplique, il existe un risque de casse de son engrenage et de son piston,
Les batteries airsoft proposent des gammes de tension oscillant entre 7,2 V et 12,8V en sachant que la plupart des répliques tolèrent un fonctionnement entre 7,2 v et 9,6 V.
- la capacité mesurée en Milliampère heure (mAh). Il s'agit de la quantité d'énergie que peut stocker la batterie. Plus celle-ci sera élevée et plus l'autonomie de la réplique sera importante. Contrairement à la tension électrique, une trop grosse capacité n'affectera pas la réplique.
Les fabricants n'indiquent pas sur leurs produits la consommation de mAh pour la simple raison que celle-ci va varier d'un joueur à l'autre ainsi que d'une partie à l'autre. Un joueur produisant régulièrement des feux nourris verra sa consommation de mAh être plus importante qu'un joueur ouvrant le feu périodiquement en cours de wargame. Il convient à chacun d'estimer sa consommation d'énergie afin de s'équiper d'une ou plusieurs batteries pour sa journée d'airsoft,
- le nombre de cellules ou d'éléments la composant : lorsque la batterie indique 3S, cela signifie qu'elle est constituée de 3 cellules ou éléments,
- le courant continu et en pointe : exprimé en C. Lorsque la batterie indique 20C, cela signifie que celle-ci peut délivrer un courant de 20 fois sa capacité jusqu'à sa décharge. Le courant en pointe, lui, est indiqué sur les batteries de type Lipo précisant sa propulsion électrique maximale sur une courte durée. Il convient alors de voir la consommation du moteur électrique en A ou mAh afin de voir si la batterie pourra délivrer en continu ce besoin.
Les différentes batteries d'airsoft qu'un joueur puisse acheter :
Il existe de multiples types d'accumulateurs électriques rechargeables utilisant des technologies différentes :
- Lithium-Ion (Li-ion),
- Lithium Polymère (Li Po),
- Lithium Polymère Hight Voltage (Li-Po HV),
- Lithium Fer (Li-Fe),
- Nickel-Cadmium (NiCd),
- Nickel Métal Hydrure (NiMh),
- Plomb-acide (Pb),
- ...
Dans la pratique de l'airsoft, nous trouvons les batteries suivantes :
- NiMh,
- Li-Fe ou Life Po,
- LiPo.
Les batteries LiPo :
Ces batteries demeurent des accumulateurs électrochimiques dont la réaction est basée sur le lithium non pas à l'état ionique (Li-lon) mais à l'état de polymère (l'électrolyte étant sous forme de gel).
Ces batteries sont généralement composées de connecteurs de charge ainsi que d'un connecteur de balance.
Pour faire simple, la théorie veut que tous les éléments la constituant soient chargés avec des valeurs similaires. Or par les charges et décharges constantes entrainant des éléments plus ou moins chargés de la même intensité, cela conduira inéluctablement vers des dommages irréparables de la batterie.
Afin d'éviter ce phénomène, il est conseillé d'acheter des chargeurs composé d'un équilibrage. Ces chargeurs permettant ainsi au connecteur de charge et au connecteur de balance d'être insérés afin de permettre à chaque élément d'avoir une tolérance d'écart de charge comprise entre 0,05 V et 0,1 V.
Technologie : Lithium-Polymère
Nombre d'éléments : 2 * 3,7 V (7,4 V) ou 3* 3,7 V (11,1 V)
Avantages :
- bonne durée de vie sous réserve qu'elle soit entretenue régulièrement,
- constance du voltage permettant d'éviter à la réplique une baisse de cadence en cours d'activité,
- peut être rechargée à n'importe quel moment,
- bonne conservation de charge sous réserve de bonnes conditions de stockage,
- compacte, elle peut se glisser dans des crosses et garde-mains des répliques AEG et dérivées,
- plus légères que les autres batteries puisque dénuées de tout emballage de métal,
- batterie pouvant atteindre plus de hautes intensités jusqu'à 5 fois sa capacité. La contrepartie étant une réduction de la durée de vie de l'accumulateur. Il est ainsi conseillé de ne pas charger au delà des 3C en sachant que l'idéal restant une charge à 1C,
- décharge lente quand non utilisation de la batterie : environ 1% par mois,
Inconvénients :
- la batterie LiPo ne doit jamais être déchargée sous risque de la voir gonfler,
- le taux de décharge est plus rapide que les autres types de batterie,
- les éléments de la batterie ne doivent jamais être en dessous de 3,3 Volts en pleine utilisation sous peine de devenir inutilisables,
- en cas de chauffe de manière anormale en cours de chargement, il convient d'arrêter la charge sous peine de voir un ou plusieurs éléments gonfler et la rendant inutilisable (le gel à l'intérieur se transformant en gaz sous l'effet de la chaleur). De plus, la rupture de son enveloppe risquant d'engendrer un début d'incendie,
- il ne faut pas la recharger lorsque celle-ci est chaude. Un risque de consumation peut alors se créer. Il est important de la laisse se refroidir naturellement après la partie et la recharger dans un sac ignifugé afin de prévenir de tout risque,
- la batterie LiPo fonctionne moins bien par temps froid.
Stockage : une batterie LiPo se stocke chargée entre 30 et 40% et devra être vérifier avant la prochaine partie afin de voir s'il convient de la recharger ou non,
Les répliques équipées d'un Mosfet peuvent couper la batterie en cas de baisse de tension.
Précautions à prendre lors de la charge :
- laisser la batterie refroidir entre chaque charge / décharge pendant 15 - 60 minutes,
- respecter un courant de charge de 1C à 3C maximum : Pour une batterie LiPo de 1 000 mAh, le courant de charge à programmer sur le chargeur sera de 1. Si la batterie indique 3 000 mAh, il faudra programmer le chargeur à 3,
- en cas de traces suspectes, vérifier si l'accumulateur n'est pas percé ou endommagé. Si tel est le cas, ne plus l'utiliser et le montrer à un spécialiste.
Lecture d'une étiquette "Lipo" :
Nous pouvons lire sur cette étiquette :
- Tension électrique de 7,4 V,
- capacité de 600 mAh,
- connecteur d'équilibrage étant composé de 3 trous permet de savoir que la batterie est composée de 2 éléments,
- taux de décharge : 20 C signifiant que nous pouvons décharger la batterie à une puissance équivalente à 20 fois la capacité de la batterie de façon continue. Soit : 600 mAh (0,6 A) * 20 = 12 000 mAh (12 A),
- taux de décharge "Burst" : 40C signifiant que la batterie est capable d'accepter une décharge deux fois supérieure au courant pendant quelques secondes à la fois,
- La constitution interne de la batterie : 2S1P (2 éléments en série et 1 seul élément en parallèle). 1 élément = 600mAh de 3,7 V.
Les batteries LiFe ou LifePo :
Les batteries LiFe proposent un voltage proche des batteries NiMh en ajoutant les avantages des batteries LiPo sans les problèmes liés au déchargement. Tout comme les batteries LiPo, elles possèdent un connecteur d'équilibrage.
Technologie : Lithium Fer Phosphate
Nombre d'éléments : 3 * 3,3 V (9,9 V)
Avantages :
- batterie se rechargeant le plus vite,
- meilleure durée de vie,
- batterie stable sans risque de prise de feu en cas de défaillance contrairement à la LiPo,
- batterie parfaite pour les parties en plein hiver (jusqu'à -10°C),
- batterie dépourvue de mémoire permettant de la charger à n'importe quel moment,
- possibilité d'une charge à chaud (mode floating : lorsque la batterie est à 100% chargée, le chargeur stoppe la charge),
- construction de la batterie dans des matériaux non polluants (pas de métaux toxiques tels le cobalt),
- batterie supportant les décharges profondes,
- batterie solide (forme cylindrique en bâton),
- dégazage au lieu de prendre feu. Equipé d'une soupape de sécurité, la batterie libère un gaz qu'il faut tout de même éviter de respirer,
Inconvénients :
- les charger à une tension constante de 3,6 V / élément,
- ne peuvent pas être chargés avec un programme LiPo,
- moins bon ratio quantité d'énergie / poids que les LiPo,
- voltage par cellule plus faible que les LiPo.
Précautions à prendre lors de la charge :
- respecter un courant de charge de 1C à 3C maximum : Pour une batterie LiFe de 1 000 mAh, le courant de charge à programmer sur le chargeur sera de 1. Si la batterie indique 3 000 mAh, il faudra programmer le chargeur à 3,
- en cas de traces suspectes, vérifier si l'accumulateur n'est pas percé ou endommagé. Si tel est le cas, ne plus l'utiliser et le montrer à un spécialiste.
Les batteries NiMH :
Ce type de batterie est disponible au grand public depuis les années 1990. Nous le trouvant dans quasiment tous les appareils électriques du quotidien (lampes, éléments d'alarme, équipements électriques, médicaux, ...)
Très polyvalentes, ces batteries conservent en stock une énergie fiable et dispo pendant longtemps malgré leur taux de décharge.
Afin d'en profiter à son maximum, il convient de respecter les règles suivantes si l'on souhaite les garder longtemps :
- pas de surcharge et/ou de décharge profonde,
- des températures d'utilisation comprises entre 10 et 40°C,
- ne pas les stocker sur le long terme,
- pas de fêlure sur sa coque,
- pas d'oxydation sur les contacts électriques la rattachant au chargeur,
- veiller à la température de la batterie après sa charge.
Technologie : Nickel-Hydrure métallique
Nombre d'éléments : 7 * 1,2 V (8,4 V) ou 8 * 1,2 V (9,6 V)
Avantages :
- simple d'utilisation,
- facile à entretenir,
- peut être rechargée à n'importe quel moment,
Inconvénients :
- perte rapide de la vélocité de la réplique suite à une baisse de voltage quasi systématique (effet PEUKERT),
- batterie nécessitant une recharge régulière puisque celle-ci ne pouvant tenir sa charge,
- taux de décharge : perte entre 5 et 20% de leur charge le premier jour puis entre 1 et 4% par jour suivant,
Stockage : une batterie NiMh se stocke chargée et devra être rechargée avant la partie d'airsoft,
Précautions à prendre lors de la charge :
- capacité de la batterie / intensité du courant fourni par le chargeur * 1,4 = temps de recharge. Soit : une batterie 2 000 mAh à l'aide d'un chargeur 500 mA : 2 000 / 500 * 1,4 = 5,6 heures = 5:35 environ
- en cas de traces suspectes, vérifier si l'accumulateur n'est pas percé ou endommagé. Si tel est le cas, ne plus l'utiliser et le montrer à un spécialiste.
Entretien de sa batterie :
Vous souhaitez conserver vos batteries le plus longtemps possibles et dans de meilleurs conditions, il convient dans ce cas :
- utiliser un chargeur adapté au type de batterie. Le mieux étant qu'il dispose d'un delta peak (dispositif coupant la charge une fois la batterie pleine),
- pour les batteries LiPo ou LiFe, il est préférable d'avoir un chargeur adapté afin de contrôler l'intensité et d'équilibrer la charge des diverses cellules de la batterie pouvant se décharger de manière asynchrone,
- le stockage de la batterie, hors parties de wargame, se réalise dans un lieu sec à température ambiante. Pour les LiPo, il existe des sacs de stockage adaptés,
Test de sa batterie :
Pour tester la capacité de la batterie, il existe :
- l'analyseur de batterie,
- un moniteur de voltage,
- un buzzer :
Les différents connecteurs présents sur les batteries :
Les connecteurs permettent d'établir une connexion fiable entre les systèmes électriques ou électronique et la batterie électrique.
Le connecteur TAMIYA :
Il s'agit du connecteur le plus employé sur les différentes répliques d'airsoft.
Les anciennes répliques utilisaient des connecteurs larges (1,4 cm et de couleur blanche) tandis qu'aujourd'hui, nous trouvons plutôt le nouveau modèle sous l'appellation commerciale "mini tamiya" (1 cm et de couleur jaune).
Afin de ne pas faire d'erreur dans l'insertion "prise femelle - prise male", nous y trouvons un embout "rond" et un embout "carré".
Le connecteur DEANS :
Egalement appelé "connecteur en T", il a pour principale qualité de réduire les pertes d'énergie fournies par la batterie électrique. En contrepartie, la réplique se voit augmenter sa réactivité, son autonomie mais également sa cadence de tir.
Attention au moment du soudage :
- bien laisser s'emboiter le câblage avec le connecteur,
- faire chauffer la borne avant d'y mettre l'étain tout en faisant attention à ne pas faire fondre le PVC,
- si le plastique fond, il y a un risque de décalage des cosses
Le connecteur MICRO :
Ce type de connexion est plutôt destiné aux AEP de la marque CYMA ou Tokyo Marui.
Ce sont des connecteurs pour des batteries NiMH permettant un taux de décharge inférieur à la moyenne mais également permettant à la réplique d'avoir un fonctionnement stable.
Inconvénient de ce type de connexion :
A ma connaissance, il n'existe pas de testeur de batterie adapté à ce genre de batterie.
Le connecteur banane plaqué or avec détrompeur :
Le détrompeur possède juste le rôle d'éviter une erreur de branchement. La fiche banane restant un organe de connexion électrique rapide.