Test comparatif de différentes piles alcalines 1,5 V au format LR06 - Année 2010

 

Problématique : Quelle source d'énergie choisir pour alimenter l'appareillage électronique embarqué dans la nacelle du ballon stratosphérique ?

 

Cette page se décline en plusieurs rubriques et fait partie du site ballonsonde.com .Vous pouvez accéder directement aux parties suivantes et également aux tests réalisés en 2006 sur des piles LR06 1,5V.

 

1 - Introduction

2 - Marques testées

3 - Relevés de prix

4 - Procédure de test

5 - Résultats

6 - Synthèse des tests - Classement des piles - Conclusion

 

1 - Introduction

 

Pour fonctionner, l'appareillage électronique embarqué dans la nacelle a besoin d'une source d'énergie.

Une pile de bonne qualité doit avoir une résistance interne faible, présenter à ses bornes une tension constante au cours de son utilisation et surtout délivrer une quantité d'électricité importante (capacité) . Cette capacité , exprimée en mA.h , est indiquée pour les accumulateurs ( Ni-Cd ou Ni-MH ) mais n'est jamais indiquée pour les piles . C'est pourtant une donnée précieuse.

Il faut savoir que les piles, alcaline ou saline , ont une réserve d'énergie épuisable et non renouvelable. Donc, au cours de son utilisation, la tension délivrée va décroître jusqu'à atteindre un seuil limite où la tension disponible ne sera plus compatible avec nos expériences.

 

La source d'énergie est un paramètre extrêmement important dans l'étude des ballons sondes. En effet, un émetteur VHF communique en temps réels les données de nos expériences mais également la position GPS de la nacelle. Afin de mettre toutes les chances de notre côtés pour récupérer la nacelle, il est nécessaire que l'émetteur puisse être alimenté le plus longtemps possible pour faciliter son repérage si celui-ci se retrouvait perdu en pleine nature.

De même, la masse des piles est également un critère important. Une pile 1,5V format LR20 présente une autonomie intéressante mais sa masse (146 grammes) est monstrueusement élevée face à la masse maximale admissible pour la nacelle (2500 grammes).

Le but de ce test réalisé en 2010 est de dénicher la perle rare : la pile présentant la masse la plus faible et l'autonomie la plus importante.

 

Note : Nous ne reviendrons pas dans cette partie sur le fait que n'utilisons pas de piles 4,5V ou 1,5V de format LR 14 ou LR 20 (voir test 2006).

 

2 - Test comparatif de 17 piles alcalines et 1 pile lithium format LR06 - 1,5V (test 2010)

Pour la saison 2009/2010 du projet ballon stratosphérique, nous avons décidé de tester la quasi totalité des piles alcalines disponibles dans le commerce (tout du moins celles proposées dans les linéaires des grandes surfaces). Démarche assez fastidieuse et onéreuse car les constructeurs déclinent leurs piles dans une multitude de catégorie soit disant adaptées à chaque type d'appareil, un argument purement commercial destiné à troubler le consommateur et à l'orienter vers la gamme la plus chères des piles d'une marque. La liste des références testées n'est évidemment pas exhaustive et nous avons choisi de nous limiter aux grandes marques et grands distributeurs. Nous verrons d'ailleurs que les piles annoncées à grand renfort de publicité ne sont pas forcément classées en peloton de tête .

Ce test portera donc sur 17 piles 1,5V format LR06 des marques CARREFOUR, CORA, DURACELL, ENERGIZER, PANASONIC et 4 piles 1er prix (hard discount).

 

Nous aurions pu tester encore d'autres marques (PHILIPS, SONY, VARTA) mais leur distribution reste assez confidentielle (en tout cas, nous ne les avons pas trouvé sur les linéaires des grands magasins).

 

Nous aurions pu aussi tester les marques d'autres distributeurs (LECLERC, GEANT, SUPER U, AUCHAN) mais nous n'avions plus d'argent et de toute façon, ces piles proviennent des mêmes chaînes de fabrication des piles de grandes marques.

 

Nous testerons également un pile lithium de marque ENERGIZER de format identique LR06 mais de masse 42% moins importante (15g au lieu de 25g).

Voici donc, dans un premier temps, la liste des piles testées avec le relevé de prix correspondant( début de l'année 2010). On pourra noter les différences parfois importantes entre plusieurs points de vente (le magasin GEANT de Besançon étant assez mal placé). Sans surprise, les piles de marque sont les plus chères, suivies des piles de la grande distribution. Les piles des chaînes de hard-discount sont proposées à des prix très attractif et pour une qualité souvent surprenante. Notons que les marques de distribution (Cora, carrefour .. etc) ont emboîté le pas aux grandes marques et déclinent leurs piles en une multitude de sous-catégorie (itech, digital, premium .. ) . Après tout, il faut bien rentabiliser les chaînes de fabrication des grandes marques dont proviennent les piles de la grande distribution.

Télécharger le tableau au format .pdf

Nous remarquons immédiatement des écarts de prix considérables entre les piles alcalines étudiées : cela va de 1,55€ l'unité pour la plus chère (DURACELL Ultra alcaline) à 0,23€ l'unité pour la moins chère (EUROPOWER NORMA alcaline). Une pile 6,7 fois plus chère est-elle 6,7 fois plus performante ? La réponse dans la suite du test. Vous risquez d'être surpris.

 

3 - Relevés de prix

Cora

18 01 2010

Carrefour

22 01 2010

Intermarché

01 03 2010

Leclerc

01 03 2010

Géant

20 01 2010

Carrefour

non disponible
2€10
non disponible
non disponible
non disponible

Carrefour i-tech

 

non disponible
2€76
non disponible
non disponible
non disponible
Carrefour digital
non disponible
3€99
non disponible
non disponible
non disponible

Cora suractivée

1€99
non disponible
non disponible
non disponible
non disponible

Cora méga

2€80
non disponible
non disponible
non disponible
non disponible

Duracell

Non référencée
3€32
3€25
3€42
4€40

Duracell plus

4€69
4€00
4€10
4€80
5€50

Duracell  ultra

6€20
5€65
5€49
6€20
6€20

Energizer

3€69
4€29
4€99
Non référencée
4€20

Energizer ultra+

4€59
4€59
4€59
Non référencée
5€40

EnergiUltimate

5€79
5€70
5€79
Non référencée
5€80

Ultimate Hitech

Non référencée
5€65
Non référencée
Non référencée
5€01

Lithium

8€90
7€65
Non référencée
Non référencée
8€85

Panasonic

Non référencée
Non référencée
Non référencée
Non référencée
Non référencée

Piles
1er prix

2€50
2€12

NORMA : 1€89

2€90

4 - Procédure de test

Nous avons simplement relevé l'évolution de la tension aux bornes de chaque pile lorsque celle-ci débitait sur une résistance de 5 ohms (soit un courant d'environ 300 mA correspondant à la consommation d'un appareil photo numérique).Nous aurions pu faire un test dynamique en insérant des phases de repos mais cela ne correspondait pas à l'utilisation continue que nous souhaitons en faire dans la nacelle du ballon-sonde (piles sollicitées en permanence).

Voici une photo illustrant notre banc de test : on distingue pour cette expérience 4 résistances de charge de 5 Ohm sur lesquelles sont connectées respectivement chaque pile alcaline. Le relevé de la tension aux bornes de la pile est réalisé automatiquement toutes les 30 secondes pendant 18h20min (soit 2200 points) à l'aide d'un logiciel dédié (synchronie 2003) et d'une carte d'acquisition reliée à un PC (carte Sysam de la société Eurosmart).

5 - Résultats

La carte d'acquisition ne comportant que 8 voies, il nous a été impossible de tester simultanément les 17 piles. Nous avons donc réalisé plusieurs lots de test dans lesquels nous classerons la pile la plus performante.

Lot N°1 : Étude de 3 piles Carrefour (classique, digital et I-Tech) ; 2 piles Cora (mega activée et suractivée)

Résultats du lot N°1 :

Les piles Carrefour I-Tech et Carrefour Digital arrivent quasiment ex-aequo. La pile Carrefour Digital présente cependant la tension la plus importante au cours de la décharge (paramètre important car certains appareils numériques se mettent automatiquement en veille lorsque la tension devient trop faible) mais globalement ces deux piles présentent sensiblement les mêmes caractéristiques, on peut alors se demander si l'écart de prix est réellement justifié entre ces 2 packs (2,76€ et 3,99€). Remarquons que la tension s'effondre moins rapidement que les piles Cora et de fait, l'autonomie est un peu plus importante.

Les piles Carrefour classique et Cora présentent sensiblement les mêmes propriétés. Il vaut mieux alors utiliser les piles Carrefour classique et Cora suractivée moins chères que les piles Cora Méga activée.

Si nous ne devions retenir qu'une seule pile pour ce lot N°1, et ce sans tenir compte du prix, cela serait alors la pile Carrefour Digital

Lot N°2 : Étude de 3 piles Energizer (ultimate hightech, ultimate, classique)

La pile Carrefour Digital ayant été jugée la plus performante du test du lot N°1, nous avons décidé de l'insérer dans les caractéristiques du lot N°2. Ceci nous permettra de la situer par rapport aux piles Energizer.

Résultats du lot N°2 :

La pile qui se détache immédiatement du lot est la pile alcaline Energizer Ultimate hightech, la décroissance de la tension est moins brutale que les autres piles alcalines, l'autonomie est mécaniquement plus importante.

On remarque que notre pile de référence Carrefour digital issue du lot N°1 possède pratiquement la même caractéristique que la pile Energizer Ultimate, il y a beaucoup de chances que ces deux piles proviennent de la même chaîne de fabrication. Avec une différence de près de 2€ sur le pack de 4 piles, on s'orientera évidemment, pour les mêmes caractéristiques, vers la pile carrefour.

Enfin, la pile Energizer classique est écartée, ses performances demeurent médiocre.

Si nous ne devions retenir qu'une seule pile alcaline pour ce lot N°2, et ce sans tenir compte du prix, cela serait évidemment alors la pile Energizer Ultimate hightech

Lot N°3 : Étude de 3 piles Duracell (ultra, basic, plus) et 1 pile Panasonic

A nouveau, nous allons insérer - dans ce test N°3 - les piles les plus performantes issues des lots 1 et 2. Pour rappel, ces piles sont Carrefour Digital et Energizer Ultimate hightech.

Résultats du lot N°3 :

C'est toujours les piles Energizer Ultimate hightech et Carrefour digital qui se détachent une fois de plus du lot.

Viennent ensuite ex-aequo, juste derrière la pile Carrefour digital, les piles Duracell + et Duracell ultra qui présentent exactement les mêmes propriétés. Pourtant, la pile Duracell ultra est nettement plus chère que la pile Duracell + . Encore une belle arnaque commerciale.

Les piles Duracell basic et Panasonic sont à la traîne

Finalement, si nous devions retenir une pile autre que Panasonic et Energizer, nous choisirions Duracell + ( nettement moins chère que Duracell ultra ).

Lot N°4 : Étude de 4 piles catégorie "1er prix" (Cora-Carrefour-Géant-Norma)

 

Les piles alcalines de la catégorie "1er prix" présentent un prix très attractif pouvant être jusqu'à 8 fois plus faible que les piles de marques (la pile 1er prix la moins chère est la pile alcaline NORMA à 0,24€ et la plus chère est la pile Duracell ultra à 1,89€)

Piles - Marque
Carrefour
Carrefour i-tech
Carrefour digital
Cora suractivée
Cora méga
Duracell
Duracell plus
Duracell  ultra

Prix moyen à l'unité

(Euros)

0,52
0,69
1
0,5
0,7
0,89
1,44
1,89
Piles - Marque
Energizer
Energizer ultra+
Energizer Ultimate
Ultimate Hitech
Panasonic

1er Prix

Norma

1er Prix

Cora

1er Prix

Carrefour

1er Prix

Géant

Prix moyen à l'unité

(Euros)

1,07
1,2
1,44
1,3
Inconnu
0,24
0,31
0,26
0,36

Reste à maintenant à vérifier si cet écart de prix phénoménal est justifié.

En d'autres termes, le prix d'une pile est-il en rapport avec la capacité de cette dernière ?

Effectuons le test N°4 des piles 1er prix en insérant à nouveau les piles les plus performantes issues des lots 1, 2 et 3. Pour rappel, ces piles sont Carrefour Digital - Energizer Ultimate hightech et Duracell +

Nous retrouvons toujours les piles Carrefour Digital - Energizer Ultimate hightech dans le peloton de tête. Par contre, grosse surprise, la pile alcaline 1er prix la moins chère arrive en 3ème position : c'est la pile NORMA qui ne coûte que 0,25 Euro.

Remarquons également que la pile GEANT est bien placée également.

Lot N°5 : Étude des 4 meilleures piles alcalines précédentes et d'une pile lithium

Étudions les 4 piles s'étant détachées du lot 1, 2, 3 et 4 (Carrefour Digital - Energizer Ultimate hightech-Duracell +, Norma) ainsi qu'une pile lithium Energizer.

 

6 - Synthèse des tests

On constate immédiatement que la pile Energizer lithium surpasse de loin toutes les piles alcalines. La tension aux bornes de la pile reste élevée et particulièrement stable au cours de la décharge, c'est un critère de choix important (surtout pour les appareils photos numériques qui se mettent en veille lorsque la tension de vient trop faible).

L' autonomie est également beaucoup plus importante, et c'est là la caractéristique essentielle d'une pile lithium.

Un autre critère de choix très important reste la masse de la pile lithium : 15 grammes seulement au lieu de 24 grammes.

Pour 8 piles embarquées à bord de la nacelle, nous économisons 72 grammes. Cela peut paraître faible mais lorsque la nacelle est limitée à 2500 grammes, cela a toute son importante.

Le prix reste cependant le plus élevé de toutes les piles testées (2,12€ en moyenne la pile).

 

Classement des piles

 

Classement
1
2
3
4
5
6
Nom

Energizer

lithium

Energizer Ultimate hightech
Carrefour Digital
Duracell +
Norma
Géant
Prix unitaire
2,12
1;3
1
1.44
0.24
0.36

 

 

CONCLUSION

 

Les contraintes liées à la masse de la nacelle et à l'autonomie nécessaire pour alimenter les expériences et l'émetteur VHF Kiwi nous obligent à utiliser des piles lithium. Le prix d'une pile - 2,12 Euros l'unité - reste important mais c'est un investissement à ne pas négliger pour mettre toutes les chances de notre côté afin de retrouver la nacelle et tous les équipements embarqués (camescopes, appareils photos, expériences ...)

 

Par contre, pour un usage domestique, l'usage d'une pile lithium reste évidemment totalement inutile. Certes, cette pile lithium a une autonomie supérieure à une pile alcaline mais est-il indispensable de débourser 2,12 Euros par pile alors qu'une pile 1er prix NORMA coûte pratiquement 10 fois moins cher pour un comportement fort honorable ?

 

 

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