NOTE TECHNIQUE
La réaction chimique de base utilisée pour tous les types de batterie au plomb est identique, néanmoins il est important de porter un intérêt à la technologie de la batterie et à la qualité de construction car ceci a une influence directe sur ses performances.Les grandes différences portent sur :
Pour les batteries de qualité, on trouvera en général une documentation détaillée sur les performances (nombre de cycles, intensité maximale de charge, CCA…). |
La Nature de l’électrolyte (liquide, AGM ou gélifié)L’électrolyte est un mélange d’eau et d’acide sulfurique participant à la réaction électrochimique, la nature de l’électrolyte a un effet important sur les performances des batteries.
Électrolyte liquideLes batteries à électrolyte liquide ont été les premières disponibles. Ce sont celles qui sont utilisées largement comme batteries de démarrage pour les voitures (à noter qu’avec l’augmentation de la consommation électrique sur les voitures, les batteries AGM commencent à faire leur apparition) et elles sont bien adaptées à cet usage.
Électrolyte type AGM (Absorbe Glass Mat)L’électrolyte est également liquide mais celui ci est contenu dans des buvard en fibre de verre qui permettent de comprimer les plaques entre elles. Elles ont été inventées dans les années 50 et commencent à prendre une place importante dans les systèmes autonomes depuis une dizaine d’années. Pour une même capacité, elles permettent d’obtenir des intensités maximales (CCA) identiques ou supérieures à celles des batteries de démarrage classiques (la raison en est que les ions circulent mieux dans ce type d’électrolyte). En batterie de servitude, elles présentent les avantages suivants :
Pour limiter encore plus les dégagements gazeux, ce type de batterie peut être annoncé avec une chambre à recombinaison.
Électrolyte gélifiéDe la silice est rajoutée à l’électrolyte, créant ainsi un mélange gélifié. Elles offrent un niveau de performance en cyclage souvent supérieur aux batteries AGM et présentent en plus l’avantage d’éviter tout risque d’écoulement, même lorsqu’elles sont cassées. Les électrons se déplaçant moins bien dans l’électrolyte gélifié, l’intensité maximale disponible pour une même capacité est légèrement plus basse. Par contre, même si cela n’est pas recommandé, elles peuvent être laissées déchargées sans que cela ne nuise à leurs performances ultérieures (la sulfatation apparaît moins rapidement sur les batteries à électrolyte gélifié).
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La Géométrie des électrodes (plaques fines, épaisses ou tubulaires)La géométrie des électrodes a un effet direct sur la quantité d’énergie accumulable et restituable et sur les intensités maximales qui peuvent être délivrées. Le premier point concerne la surface en contact avec l’électrolyte, plus elle est importante, plus la batterie pourra délivrer une grande intensité. D’autre part l’augmentation du volume des électrodes (matière réactive) permettra de stocker plus d’énergie (la réaction électrochimique sera plus longue).
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Les Matériaux des électrodesLe matériau de base des électrodes est le plomb qui intervient dans la réaction chimique de charge / décharge. Le plomb n’a pas une résistance mécanique très élevée, par conséquent pour renforcer les électrodes un autre matériau est ajouté au plomb. Il est à noter que le fait d’utiliser un alliage est d’autant plus nécessaire sur les batteries liquides où la résistance mécanique n’est pas assurée par compression (cas des batteries AGM et gel).
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Marine, servitude, traction ou démarrageA chaque aspect technologique décrit dans les paragraphes précédents correspond une utilisation, ce paragraphe a pour but de faire le lien entre les désignations commerciales et les technologies.
Batterie de démarrage :Ce type de batterie privilégie le rapport intensité maximale disponible par rapport au volume. Une batterie de démarrage comme celles vendues pour les voitures est conçue pour délivrer un courant important pendant un court instant (Le CCA est calculé pendant une durée de 30s, durée considérée comme maximale pour démarrer un moteur). Lorsqu’il s’agit d’une batterie à électrolyte liquide, elle ne peut pas être déchargée de plus de 20% au risque de déformer les plaques minces de façon irréversible.
Batterie de servitude (ou service) :Une batterie de servitude est conçue pour une utilisation en décharge profonde (80%) et un nombre de cycles de charge décharge important (jusqu’à 1200 cycles pour une batterie de qualité en fonction de la profondeur de décharge).
Batterie de traction :C’est une batterie capable de délivrer de fortes intensités pendant une longue durée. Elle est utilisée par exemple pour des chariots élevateurs. Les batteries AGM et gel répondent à ce besoin, des batteries liquides à entretien (possibilité de rajouter de l’eau) sont aussi conçues pour cet usage.
Batterie marine :Une batterie marine est conçue pour prendre en compte toutes les contraintes de la navigation.C’est une batterie de servitude qui peut être aussi utilisée pour le démarrage (même si pour des raisons de sécurité, il est préférable de dédier une batterie au démarrage). Une batterie marine doit de plus être étanche et avoir un niveau d’électrolyte suffisant pour que les électrodes soient toujours immergées, ceci quelle que soit la gite du bateau. Elle doit de plus avoir une bonne résistance mécanique et être conçue pour limiter les dégagements gazeux pour des raisons de sécurité et de longévité. Exemple de spécifications batteries : Batterie AGM, Batterie Gel |