Activité 2 – Diagnostic d'une batterie d'outil portable HS DIAGNOSTIC
Chapitre 2 – Stocker l'énergie électrochimique | Terminale Bac Pro ERA-MA | Physique-Chimie | ⏱ 50 min
Dernière mise à jour : 4 mai 2026, 11:30
Objectifs :
Calculer la capacité d'une batterie : E = U × Q
Identifier les signes d'usure d'une batterie Li-ion
Reconnaître les risques (cellule gonflée, échauffement)
Décider entre réparation, remplacement, recyclage
Situation – la perceuse de Yann ne tient plus
Yann, ébéniste, a acheté sa visseuse Makita 18 V il y a 4 ans. Il la trouvait excellente, mais depuis 6 mois la batterie « tient à peine 30 minutes au lieu d'une journée ». Il hésite entre racheter une batterie (130 €), un nouveau pack visseuse (350 €) ou faire réparer (60 €).
Document 1 — Plaque de la batterie
Modèle : Makita BL1830B
Tension nominale : 18 V
Capacité nominale : 3,0 Ah (annoncée à neuf)
Type : Li-ion — 10 cellules 18650 (3,7 V / 1,5 Ah), assemblées en 5S2P (5 en série × 2 en parallèle → 18,5 V / 3 Ah)
Date de fabrication : 2022 — usage ~ 200 jours/an pendant 4 ans = 800 cycles environ
Document 2 — Test au wattmètre USB
Yann a placé un wattmètre USB entre le chargeur et la batterie pour mesurer l'énergie reçue lors d'une charge complète :
Cycle
Énergie reçue lors de la charge (Wh)
Batterie neuve (référence)
54 Wh
Cycle 1 (mesure aujourd'hui)
32 Wh
Cycle 2
30 Wh
Cycle 3
28 Wh
Aussi observé : la batterie chauffe pendant la charge (la batterie neuve restait tiède). Une cellule semble enflée à l'intérieur (visible à travers les fentes du boîtier).
Document 3 — Capacité résiduelle d'une Li-ion (cycles)
Document 4 — Loi de l'énergie d'une batterie
E = U × Q
E en watt-heure (Wh), U en volt (V), Q en ampère-heure (Ah).
📚 Cette activité réinvestit les notions du cours §2 (capacité de batterie) et §4 (recyclage des batteries).
Problématique : La batterie de Yann est-elle vraiment HS ? Quelle est sa capacité réelle, et quelle décision prendre (réparation, achat, recyclage) ?
Question 1 REA
Calculer la capacité théorique en énergie d'une batterie 18 V × 3,0 Ah.
E = U × Q = 18 × 3,0 = 54 Wh.
Cohérent avec la valeur de référence neuve donnée. ✓
Question 2 REA
Calculer la capacité résiduelle moyenne (en Wh et en %) de la batterie de Yann.
Pourcentage : 30 / 54 = 55,6 % ≈ 56 % de la capacité d'origine.
Question 3 ANA
D'après la courbe (doc 3), une batterie Li-ion est en fin de vie utile à 70 % de capacité. Conclure sur l'état de la batterie de Yann.
À 56 %, la batterie est au-delà de sa fin de vie utile (en dessous du seuil 70 %).
Symptômes cohérents :
Autonomie tombée à 30 min au lieu d'1 journée (≈ 50-60 % du temps initial).
Échauffement anormal pendant la charge (résistance interne augmentée par dégradation).
Cellule visiblement gonflée (signe de défaillance chimique grave).
Cette batterie est en fin de vie et présente un risque sécurité.
Question 4 VAL
Yann demande : « Une cellule gonflée, est-ce dangereux ? Puis-je continuer à utiliser la batterie ? »
OUI, c'est très dangereux. Il faut arrêter immédiatement.
Une cellule Li-ion qui gonfle indique :
Décomposition de l'électrolyte (gaz produits sous pression).
Risque de court-circuit interne → emballement thermique en quelques secondes (1 000 °C).
Risque de fuite de l'électrolyte (irritant et inflammable).
Risque d'incendie ou explosion en cas de choc, surchauffe ou surcharge.
Action immédiate : retirer la batterie de l'usage, l'isoler dans un seau de sable ou conteneur ignifugé, l'apporter en déchèterie ou point de collecte spécialisé (Corepile, Screlec).
Question 5 ANA
Yann hésite entre 3 options. Évaluer chacune :
Acheter une batterie neuve d'origine (130 €)
Acheter le pack visseuse + 2 batteries neuves (350 €)
Faire « rebatteryser » par un atelier (remplacer cellules) : 60 €
Option a (130 €) : rapide, garantie constructeur 2 ans, performances connues. Bon choix si la visseuse fonctionne bien.
Option b (350 €) : rationnel uniquement si la visseuse est aussi en fin de vie (4 ans est jeune pour une visseuse pro). Coût excessif sinon.
Option c (60 €) : attractif mais : (1) pas de garantie ; (2) qualité des cellules tierces variable ; (3) risque d'autres cellules cèdent rapidement après remplacement (déséquilibrage). À éviter sauf atelier de confiance.
Recommandation : option (a). Économique sur le long terme, sécurisée, 5 ans d'utilisation attendue.
Question 6 VAL
Pourquoi le « rebatteryage » est-il risqué techniquement ?
La batterie BL1830B contient 10 cellules (configuration 5S2P). Quand on remplace 1 ou 2 cellules HS par des neuves :
Les anciennes cellules (qui ont subi ~ 800 cycles) sont à ~ 56 % de capacité.
Les neuves sont à 100 %.
Lors de la charge : les neuves saturent avant les anciennes → BMS (Battery Management System) coupe → les anciennes ne se chargent pas complètement.
Lors de la décharge : les cellules les plus faibles se déchargent en premier → BMS coupe → la batterie ne donne que la capacité de la cellule la plus faible.
Conclusion : il faut remplacer TOUTES les cellules en même temps, sinon le gain est minime à cause du déséquilibrage. Et pour cela, autant acheter une batterie neuve d'origine (BMS d'usine, équilibrage parfait, garantie).
Question 7 VAL
Yann doit recycler son ancienne batterie. Pourquoi pas la jeter à la poubelle ?
Une batterie Li-ion contient des matériaux toxiques et précieux :
Lithium (réactif à l'eau, polluant).
Cobalt (toxique, géopolitiquement sensible : 70 % vient du Congo).
Nickel, manganèse, cuivre (récupérables et coûteux).
Électrolyte organique (inflammable et polluant).
Recyclage = enjeu environnemental ET économique :
Une Li-ion à la déchèterie classique = pollution + risque d'incendie en camion-poubelle.
En filière dédiée (Corepile, Screlec) : récupération des métaux à 70-90 %.
Filière obligatoire en France depuis 2009 (DEEE). Gratuite pour le particulier (financée par l'écotaxe à l'achat).
Question 8 COM
Rédiger en 5 lignes un message pour aider d'autres bricoleurs sur un forum.
« Batterie Makita 18V/3Ah HS — diagnostic et solution »
Salut à tous, ma batterie tenait 30 min au lieu d'une journée après 4 ans. Diagnostic au wattmètre USB : capacité tombée à 56 % (= en dessous du seuil 70 % de fin de vie). Cellule gonflée → batterie HS et dangereuse !
⚠ NE PAS continuer à utiliser une batterie qui chauffe ou gonfle (risque incendie). À déposer en point de collecte spécialisé Corepile (gratuit), pas à la poubelle.
J'ai racheté une batterie d'origine neuve (130 €). Évitez le « rebatteryage » à 60 € : marche mal car cellules anciennes encore en place. Le pack complet (350 €) est superflu si la visseuse fonctionne.
🚀 Pour aller plus loin ANA
Pour prolonger la durée de vie d'une batterie Li-ion, citer 3 bonnes pratiques.
Ne pas décharger complètement : limiter à 20-30 % minimum (utiliser la « zone confortable » 30-90 %).
Ne pas surcharger : retirer du chargeur dès que pleine. Le BMS le fait normalement, mais éviter de laisser 24/7.
Stocker à 50 % de charge si non utilisée longtemps (semaines/mois). Ni vide ni pleine.
Éviter chaleur : 0-25°C idéal. Ne pas laisser dans une voiture en plein soleil.
Charger plus lentement si possible : moins de chaleur, plus de cycles.
Avec ces pratiques : 1 200-1 500 cycles au lieu de 500-800. Soit ~ 2× plus longtemps.
À retenir
Énergie d'une batterie : E = U × Q (Wh = V × Ah).
Capacité résiduelle : à mesurer au wattmètre lors d'une charge complète. Fin de vie utile à 70 % de la capacité d'origine.
Symptômes batterie HS : autonomie ÷ 2 ou 3, échauffement à la charge, cellule gonflée.
Cellule gonflée = DANGER. Arrêter l'usage, isoler, déposer en point de collecte spécialisé.