Activité 5 – Visseuse à choc Hilti SIW 22 chantier ossature SITUATION PRO

Ch02 – Stockage électrochimique | Terminale ERA | ⏱ 35 min

Dernière mise à jour : 4 juin 2026

Ce que tu vas apprendre :

Calculer l'énergie stockée par une batterie Li-ion (E = U·Q)
Estimer l'autonomie d'un outil sans fil sur chantier
Comprendre la dégradation et les cycles de vie

🤔 Avant de commencer

Pourquoi sur un chantier ossature bois (3 jours de pose), un compagnon emporte-t-il 4 batteries pour 1 seule visseuse ?

Une batterie pleine fournit ~ 30-60 min de visserie intensive. Pour un compagnon qui visse 6 h/jour, il faut 6-12 batteries... ou un cycle « pendant que l'une charge sur le 230 V chantier, l'autre travaille ».

Avec 4 batteries + 1 chargeur rapide (40 min) : rotation permanente, jamais d'arrêt. C'est la base de l'organisation chantier sans fil.

Alternative : visseuses filaires (plus puissantes mais limitées par la rallonge). Tendance pro : tout passer au sans fil (mobilité totale, sécurité câbles).

Situation – Jonathan, conducteur travaux ossature bois (Annecy)

Jonathan, conducteur de travaux chez BoisVertical 74 Annecy (entreprise spécialisée ossature bois et CLT), équipe son équipe de 3 compagnons pour un chantier de 12 maisons individuelles. Il doit dimensionner le parc batteries.

Document 1 — Visseuse Hilti SIW 22T-A (système Nuron 22 V)

Tension : 22 V DC.
Batterie standard B22-85 : capacité 8,5 Ah.
Couple max : 270 N·m.
Conso moyenne en travail (vissage continu) : 18 A pulsé.
Conso moyenne en utilisation chantier (pauses incluses) : 4 A.
Cycles de vie : 1 500 charges à 80 % de capacité restante.
Charge rapide 40 min (chargeur C4/36-90).
Prix batterie B22-85 : 280 € HT.

📖 Vocabulaire

Ampère-heure (Ah): Quantité de charge électrique. 1 Ah = 3 600 coulombs. Capacité standard batterie d'outil : 2-12 Ah.
Énergie stockée (Wh): E = U·Q en watt-heures. Pour 22 V × 8,5 Ah = 187 Wh. Indication plus universelle que les Ah.
Cycle de charge / décharge: 1 cycle = 1 charge complète + 1 décharge complète. La capacité diminue progressivement (loi de vieillissement).
BMS (Battery Management System): Circuit électronique dans la batterie qui surveille température, tension par cellule, courant max. Protège contre les abus.

Q1 APP

Énergie stockée par une batterie B22-85.

E = U × Q = 22 × 8,5 = 187 Wh = 0,187 kWh.

Soit l'équivalent de 12 minutes de fonctionnement d'un PC portable, ou 2 heures d'éclairage LED 100 W.

Q2 REA

Autonomie en utilisation chantier (4 A moyen).

Autonomie = Q / I = 8,5 / 4 = 2,1 h = 2 h 10 min.

En vissage intensif continu (18 A) : 8,5/18 = 0,47 h = 28 min seulement.

Sur une journée de chantier 8 h avec 6 h de vissage effectif : il faut 6/2,1 ≈ 3 batteries minimum.

Q3 REA

Nombre de batteries nécessaires pour l'équipe de 3 compagnons + chargeur unique.

3 compagnons × 3 batteries/jour = 9 batteries en rotation théorique.

Mais avec chargeur rapide 40 min : pendant qu'1 batterie travaille (2 h), 3 se chargent (3 × 40 min). Donc 1 chargeur peut suivre 4 batteries en rotation par compagnon.

Stratégie : 2 chargeurs + 6 batteries (2 par compagnon). Une au travail, une en charge.

Investissement : 6 × 280 € + 2 × 180 € = 2 040 € HT pour l'équipe.

Q4 ANA

Durée de vie des batteries dans un usage intensif (1 cycle/jour).

1 500 cycles annoncés. À 1 cycle/jour, 220 jours travaillés/an = 6,8 ans théoriques.

En pratique :

Charges partielles fréquentes (utiliser à 50 %, recharger à 100 %) : aucun effet de mémoire avec Li-ion. Les charges partielles comptent ½ cycle.
Décharge profonde régulière (jusqu'à 0 %) : raccourcit la durée de vie. Conserver entre 20-80 % idéal.
Température chantier : si > 40 °C → vieillissement accéléré (-50 % de durée).

Durée vie réelle attendue : 4-6 ans. Coût annuel batterie : 280/5 = 56 €/an par batterie.

Q5 ANA

Pourquoi la tension d'une batterie Li-ion est-elle 22 V et pas 24 V comme on dit souvent ?

Chaque cellule Li-ion NMC fournit nominalement 3,7 V. Pour faire 22 V :

22 / 3,7 = 6 cellules en série (« 6S »).

Tension d'une cellule selon état de charge :

100 % chargée : 4,2 V (pile pleine). 6 cellules × 4,2 = 25,2 V.
Tension nominale : 3,7 V. 6 × 3,7 = 22,2 V.
Tension de coupure (vide) : 3,0 V. 6 × 3,0 = 18,0 V.

L'appellation « 22 V » = tension nominale. Certains constructeurs annoncent « 24 V » (tension pleine), « 18 V » (tension vide), ou « 20 V Max » (DeWalt). C'est marketing.

Standard pro : indication tension nominale + capacité Wh = comparaison universelle.

Q6 ANA

Comparaison filaire vs sans fil. Bilan économique sur 5 ans.

Critère	Visseuse filaire	Visseuse sans fil + 2 batteries
Achat	250 €	700 €
Rallonge / chargeur	100 €	180 €
Remplacement batteries 5 ans	0 €	560 € (4 batteries renouvelées)
Énergie 5 ans	~ 50 €	~ 30 €
Total 5 ans	400 €	1 470 €
Productivité	-15 % (câble gêne)	+15 % (mobilité totale)

Sans fil coûte 3,7× plus. Mais le gain de productivité (15 % × 35 €/h × 220 j × 6 h × 5 ans = 70 000 €) écrase totalement le surcoût.

Conclusion : sans fil obligatoire pour la productivité en pro, même si coût matériel plus élevé.

Q7 VAL

Sécurité des batteries Li-ion en chantier.

Pas de stockage > 40 °C (camion fermé en été = 60 °C → vieillissement explosif).
Charge sur surface ininflammable (pas sur copeaux bois, palette, isolant). Risque emballement thermique rare mais possible.
Choc / chute : ne pas réutiliser une batterie tombée d'1 m → risque interne, BMS peut être abîmé.
Court-circuit : ne pas mettre clés/clous dans le même sac. Risque d'incendie immédiat.
Transport DGT (livraison) : limité 100 Wh sans déclaration. Pour 187 Wh : étiquette UN3480 + emballage spécifique.
Recyclage : ne pas jeter à la poubelle. Bac dédié Corepile en magasin de bricolage ou enseigne d'origine. Norme UE 2031 : 95 % récupération obligatoire.

Q8 COM

Bon de commande Jonathan.

Équipement chantier ossature bois — Jonathan (BoisVertical 74 Annecy)
• 3 compagnons × 6 mois chantier 12 maisons.
• 3 visseuses Hilti SIW 22T-A : 3 × 420 € = 1 260 €.
• 6 batteries B22-85 (2 par compagnon) : 6 × 280 € = 1 680 €.
• 2 chargeurs rapides C4/36-90 : 2 × 180 € = 360 €.
• Total : 3 300 € HT. Durée vie 4-6 ans. Coût annuel ~ 700 €.
• ROI vs filaire : moins de 6 mois grâce à productivité +15 %.

✅ Auto-évaluation

Je calcule l'énergie d'une batterie (E = U · Q en Wh). Je dimensionne un parc batteries selon l'usage chantier. Je connais les règles de sécurité Li-ion.

Bonus — Système multi-marque vs propriétaire ?

Chaque constructeur a son système de batteries propriétaire (incompatible avec les autres) :

Hilti Nuron 22 V (depuis 2022).
DeWalt FlexVolt 20/60 V.
Makita LXT 18 V + XGT 40 V.
Bosch Professional 18 V (« Bleu »).
Festool 18 V CXS / TXS.

Avantages propriétaire : optimisation maximale (charge fast, BMS spécifique, électronique outil), garantie système.

Inconvénient : on est verrouillé sur une marque. Acheter 1 Makita oblige d'acheter toutes les batteries Makita pour économiser.

Tendance 2026 : cordless alliance (CAS) = consortium 30+ marques (Metabo, Mafell, Rothenberger, etc.) qui partagent un système de batteries 18 V. Avantage : interopérabilité.

Tactique pro : choisir 1 marque par usage (Hilti pour gros couples, Festool pour précision), accepter le multi-écosystème.

Norme UE 2027 (en discussion) : standardisation des batteries d'outils. Effet possible : disparition des propriétaires.

À retenir

Énergie batterie : E = U · Q. Comparer en Wh, pas en Ah.
Li-ion : 3,7 V/cellule. Pas d'effet mémoire. Préférer charges partielles 20-80 %.
1 visseuse pro = 2-3 batteries par compagnon avec rotation chargeur.
Durée de vie : ~ 1 500 cycles = 4-6 ans en usage chantier.

📚 §3 (accumulateur) + §9 (applications) de la leçon Ch02.