Comment mesurer
Débranchez le chargeur et les consommateurs, puis attendez. Battery University conseille au moins quatre heures de repos avant de lire la tension ; Trojan demande 6 à 24 heures pour les batteries au plomb. Mesurez ensuite aux bornes de la batterie au multimètre. Sur un pack lithium avec prise d’équilibrage, mesurez aussi les cellules une par une.
Sous charge, avec un consommateur branché, la tension est plus basse, et juste après une recharge elle est plus haute : une mesure prise à ce moment-là fait paraître la batterie plus vide ou plus pleine qu’elle ne l’est. Le calculateur vous prévient si vous l’indiquez dans « Moment de la mesure ».
Pourquoi le résultat est une plage
La tension au repos dépend de la cellule, de la température, de l’âge et du fait que la batterie vient d’être rechargée ou déchargée. Les fabricants publient des tableaux qui diffèrent de quelques centièmes de volt par cellule, et pour certaines chimies cela représente beaucoup de charge. Le calculateur affiche donc une valeur typique et la plage couverte par tous les tableaux qu’il utilise ; les tableaux et leurs sources sont listés plus bas.
LiFePO4 : le milieu plat
Une cellule LiFePO4 reste vers 3,2–3,35 V entre 20 et 90 % de charge. Battery University le dit clairement : sur le lithium fer phosphate, la tension n’indique que la charge pleine et la charge basse. Dans une étude de laboratoire de 2025, une cellule 26650 entièrement reposée affichait 3,295 V à 40 %, et une erreur de seulement 15 mV déplaçait l’estimation entre environ 31 et 71 % (Che et coll., ACS Energy Letters). C’est pourquoi le calculateur affiche toute la zone plate sous forme de plage plutôt que d’un seul chiffre.
Pour connaître la charge d’une batterie LiFePO4, il faut la compter : un moniteur de batterie à shunt mesure les ampères-heures qui entrent et qui sortent.
Li-ion et LiPo
Une cellule lithium-ion 4,2 V affiche au repos environ 4,17–4,20 V quand elle est pleine. Les datasheets des 18650 et 21700 autorisent la décharge jusqu’à 2,5 V sous charge, mais au repos il reste peu de chose sous environ 3,4–3,5 V, là où les appareils la considèrent en général comme vide. Les courbes varient avec la chimie : au milieu de la plage, les quatre tableaux utilisés s’écartent jusqu’à environ 0,2 V, le pourcentage est donc approximatif.
Les cellules LiHV se chargent à 4,35 V au lieu de 4,2 V. Pour le stockage, Grepow conseille dans les deux cas environ 3,8–3,85 V par cellule.
Plomb : AGM, gel et ouvert
Une batterie au plomb 12 V pleine affiche au repos environ 12,7 V si elle est ouverte et 12,8–12,9 V si elle est AGM ou gel. La tension baisse presque en ligne droite pendant la décharge : une mesure au repos donne donc une bonne indication. Rechargez-la peu après l’usage : une batterie au plomb laissée déchargée se sulfate et perd de la capacité, et Trojan recharge les batteries stockées quand elles descendent à 70 % (ouvertes) ou à 75 % (AGM et gel).
NiMH
Un élément NiMH juste rechargé affiche environ 1,4 V puis se stabilise vite vers 1,2 V, où il reste pendant presque toute la décharge avant de descendre vers les 0,9 V de fin de décharge. Le manuel d’Energizer précise que la tension ne permet pas de déterminer l’état de charge : utilisez plutôt un chargeur avec un mode test.
Les chimies comparées
| Chimie | Tension de cellule | Pleine / vide | Énergie | Durée de vie en cycles | Température de charge | Autodécharge | La tension comme jauge |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| LiFePO4 | 3,2 V | 3,65 V en charge · 2,5 V minimum | 163 Wh/kg (EVE LF280K) | 6000 cycles jusqu’à 80 % (EVE LF280K, 25 °C) | 0–60 °C ; pleine puissance de charge seulement vers 25 °C, 3 % à 0 °C (EVE LF280K) | au moins 95 % conservés après 28 jours (EVE) | Médiocre entre 20 et 90 % |
| Li-ion, LiPo | 3,6–3,7 V (LiHV 3,8 V) | 4,20 V en charge (LiHV 4,35 V) · 2,5 V minimum | 220–260 Wh/kg (Molicel P42A, LG MJ1) | 400 cycles jusqu’à 80 % (LG MJ1) | 0–45 °C (LG MJ1, Molicel P42A) | au moins 90 % conservés après 30 jours (LG MJ1) | Moyenne |
| Plomb : AGM, gel, ouvert | 2 V (12 V = 6 éléments) | environ 2,12–2,14 V pleine au repos · 1,75 V minimum | 40–46 Wh/kg (Victron AGM 90 Ah, Trojan T1275 Plus) | AGM 400, gel 500 cycles à 80 % de profondeur ; 1500 et 1800 à 30 % (Victron) | sous 0 °C seulement avec compensation de température (Fullriver AGM : jusqu’à −15 °C) ; jamais gelée | AGM et gel sous 2 % par mois à 20 °C (Victron) | Bonne, après repos |
| NiMH | 1,2 V | environ 1,4 V juste rechargé · 0,9 V fin de décharge | 84 Wh/kg (eneloop AA) | jusqu’à 2100 (eneloop) ; jusqu’à 1000 (Energizer) | 0–50 °C, de préférence à température ambiante (Energizer) | standard : 50 à 80 % conservés après 6 mois (Energizer) ; eneloop : jusqu’à 70 % après 5 ans | Inutilisable |
| Alcaline (usage unique) | 1,5 V | 0,8 V de fin de décharge dans les essais Energizer | — | usage unique | non rechargeable ; fonctionne de −18 à 55 °C (Energizer E91) | conservation 10 ans à 21 °C (Energizer E91) | non traité ici |
| Pile bouton lithium CR2032 (usage unique) | 3,0 V | 2,0 V de fin de décharge | environ 235 Wh/kg (235 mAh, 3 g) | usage unique | non rechargeable | jusqu’à 2 % en 12 mois (datasheet) | non traité ici |
Chiffres tirés d’une datasheet représentative pour chacune, comme indiqué : d’autres cellules de la même chimie diffèrent. L’énergie par kilogramme est calculée à partir de la capacité nominale, de la tension et de la masse.
Tableaux pour les batteries courantes
Batterie LiFePO4 12 V (4S) Batterie LiFePO4 24 V (8S) Batterie LiFePO4 48 V (16S) Cellule LiFePO4 (3,2 V) Cellule 18650 / LiPo 1S (3,7 V) Li-ion / LiPo 2S (7,4 V) Li-ion / LiPo 3S (11,1 V) Li-ion / LiPo 4S (14,8 V) LiPo 6S (22,2 V) Batterie Li-ion 36 V (10S) Batterie Li-ion 48 V (13S) Cellule LiHV (4,35 V) Batterie AGM 12 V Batterie gel 12 V Batterie au plomb ouvert 12 V Batterie au plomb ouvert 6 V Élément NiMH (1,2 V)
Sources
Tableaux : Renogy, LiTime, Libre Solar BMS, Samsung SDI (noyau Linux), PineNote (noyau Linux), Anbernic RG353P (noyau Linux), Trojan User’s Guide, Battery University BU-903, Fullriver AGM, Deka Gel-Mate.
Limites et comparaison : EVE LF280K, Victron Lithium Battery Smart, Samsung INR18650-30Q, LG INR18650-MJ1, Molicel INR-21700-P42A, Grepow, Battery University BU-808a, Trojan battery maintenance, Trojan T1275 Plus, Victron AGM / gel, Energizer NiMH, Panasonic eneloop, Energizer E91, CR2032.
Étude de laboratoire sur le LiFePO4 : Che et al., ACS Energy Letters 2025.
Questions fréquentes
Quelle tension pour une batterie LiFePO4 12 V à 50 % ?
Environ 13,0–13,1 V au repos, mais ce chiffre dit peu de chose : entre environ 20 et 90 %, une LiFePO4 12 V reste entre à peu près 12,8 et 13,3 V. Ce n’est qu’au-dessus d’environ 13,4 V (presque pleine) et sous environ 12,8 V (moins de 20 %) que la tension est fiable.
Quelle tension pour une batterie au plomb 12 V pleine ?
Après 6 à 24 heures de repos, environ 12,7 V pour une batterie ouverte (Trojan : 12,73 V) et environ 12,8 V pour l’AGM et le gel (Trojan : 12,84 V). Juste après la charge, elle affiche plus à cause de la charge de surface.
À quelle tension une cellule 18650 est-elle vide ?
Les datasheets fixent la tension de fin de décharge à 2,5 V sous charge (Samsung 30Q, LG MJ1, Molicel P42A). Au repos, il reste peu de chose sous environ 3,4–3,5 V, là où s’arrêtent la plupart des appareils. Pleine, une 18650 affiche 4,20 V sur le chargeur et environ 4,17–4,20 V au repos.
Combien de temps laisser reposer une batterie avant de la mesurer ?
Au moins quatre heures selon Battery University, et 6 à 24 heures pour le plomb selon Trojan (Fullriver demande au moins 8 heures après la charge). Plus elle repose, plus la mesure se rapproche des tableaux.
Pourquoi ma batterie LiFePO4 affiche-t-elle la même tension pendant des jours puis chute d’un coup ?
Parce que sa courbe de décharge est plate : d’environ 90 % jusqu’à 20 %, chaque cellule ne varie que d’environ un dixième de volt. Sous 10–20 %, la tension chute vite, et la baisse arrive donc d’un coup vers la fin. Un moniteur de batterie à shunt montre la charge réelle en permanence.
Peut-on connaître la charge d’un NiMH par sa tension ?
Pas de façon fiable. Un élément NiMH affiche environ 1,4 V juste rechargé, puis reste vers 1,2 V pendant presque toute la décharge ; le manuel d’Energizer précise que la tension ne permet pas de déterminer l’état de charge. Un chargeur avec un mode test, qui mesure les mAh, le permet.