Comprendre les sources d'énergie

Prends une pile en main : l'étiquette annonce deux nombres. Les volts disent avec quelle force cette chimie pousse — sa pression, fixée par les matériaux qui la composent. Les milliampères-heures disent la taille du réservoir — combien de débit elle pourra fournir, et pendant combien de temps. Deux informations totalement indépendantes : une petite pile de 9 V pousse six fois plus fort qu'une grosse de 1,5 V… avec un réservoir quatre fois plus petit.

Le chiffre en volts est une tension NOMINALE : une valeur d'étiquette, arrondie, valable « en gros » sur la vie de la pile. Une alcaline dite 1,5 V sort d'usine à 1,6 V et finira sa vie vers 1,0 V. L'étiquette est une promesse moyenne, pas une mesure : le voltmètre, lui, donne la valeur du jour — et il affiche rarement le chiffre exact imprimé sur l'emballage.

L'alcaline, 1,5 V par élément : la bonne à tout faire. Pas chère, elle se garde des années dans un tiroir sans se vider — parfaite pour une télécommande ou une veilleuse. Son défaut : elle déteste les gros efforts ; demande-lui une forte pointe de courant et sa tension plie. Et une fois vide, direction le recyclage : elle ne se recharge pas.

La rechargeable nickel-métal-hydrure — le sigle NiMH sur l'emballage — donne 1,2 V par élément, se recharge des centaines de fois et encaisse les pointes bien mieux que l'alcaline : l'amie des moteurs. Son travers : elle se décharge lentement toute seule au repos. Le lithium enfin — la LiPo de nos robots — pousse à 3,7 V par élément, stocke beaucoup d'énergie pour son poids et fournit de gros courants sans broncher. En échange, il exige du respect : un chargeur dédié, jamais de décharge profonde, jamais de choc ni de perçage.

Aucun élément ne dépasse quelques volts : la chimie fixe ce plafond. Pour pousser plus fort, on empile : borne + contre borne −, comme dans une lampe de poche. En série, les tensions s'additionnent : 2 × 1,5 = 3 V, 4 × 1,5 = 6 V. Ouvre mentalement une pile de 9 V : à l'intérieur se cachent six petits éléments de 1,5 V empilés dans le boîtier — 6 × 1,5 = 9 V, l'addition était sous tes yeux depuis toujours.

Attention au réservoir : en série, la capacité ne s'additionne PAS. Le même courant traverse toute la file — chaque charge qui sort du pack a traversé chacune des piles, aucune ne peut se reposer. Quatre piles de 2000 mAh en série font un pack de 6 V… et toujours 2000 mAh. Empiler augmente la pression, jamais la taille du réservoir : retiens-le pour la leçon suivante, où l'on apprendra enfin à l'agrandir.

Choisir une source, c'est répondre à trois questions dans l'ordre. Un : quelle tension réclame le récepteur ? Non négociable — trop peu, il somnole ; trop, il grille. Deux : quel courant de POINTE demandera-t-il ? Un moteur qui démarre tire plusieurs fois son courant de croisière, et toutes les chimies n'encaissent pas. Trois : combien d'heures d'usage, et rechargeable ou pas ?

Applique : la veilleuse tire 20 mA toute la nuit — aucune pointe, l'alcaline économique est parfaite. La télécommande travaille deux minutes par jour et dort le reste du temps : l'alcaline encore, car la rechargeable se viderait toute seule entre deux usages. Le robot, lui, réclame des pointes proches de 1 A à chaque démarrage de moteur et se vide en une après-midi d'essais : rechargeable obligatoire — nickel ou lithium.