Une batterie au plomb est un ensemble d'accumulateurs au plomb-acide raccordés en série et réunis dans un même boîtier. Ce système de stockage d'électricité est largement utilisé dans l'industrie ainsi que dans l'équipement des véhicules automobiles.
rôle d'une batterie
la batterie est un réservoir électrique, qui a deux fonctions
emmagasiner sous forme chimique l'énergie reçue du générateur(alternateur ou chargeur)et il restitue l'énergie sous forme de courant continu en fonction du besoin de l'équipement électrique
Batterie d'automobile
Type
matière active positive du bioxyde de plomb(pb02 couleur chocolat)
Matière active
du plomb pur ou spongieux
Les séparateurs
isolant, empêche le contact des plaques de polarité différentes
Espaceurs
maintiens un écartement invariable entre les plaques
Écran
s'oppose aux cheminements de la matière active d'une plaque vers l'autre, assure la diffusion de l'électrolyte et dégagement des gaz
Utilisation
Cette batterie sert à alimenter les composants électriques des véhicules à moteur à explosion, particulièrement le démarreur électrique, alimentée par une dynamo ou un alternateur.
Historiquement, les batteries de voitures ou de motocyclettes faisaient le plus souvent 6 volts (3 éléments). À l'époque moderne, les batteries à 12 volts (6 éléments) sont généralisées sur les voitures et motocyclettes, alors que les véhicules lourds ou militaires utilisent le 24 volts.
Charge
On charge une batterie au plomb en lui appliquant un courant continu d'une valeur quelconque (sous réserve de limites technologiques liées à la batterie elle-même ou à ses connexions), pourvu qu'elle n'entraîne pas aux bornes de la batterie l'apparition d'une tension supérieure à 2,35-2,40 V/élément (valeur à 25 °C)
L'application de cette règle conduit à constater dans la pratique deux phases de charge successives :
- 1/ La phase dite CC (Constant Current ou Courant Constant) au cours de laquelle la tension par élément est inférieure à 2,35 V malgré l'application du courant maximum dont est capable le chargeur : le courant est déterminé par le chargeur, et la tension par la batterie. La tension aux bornes de chaque élément augmente au fur et à mesure que la batterie se recharge.
- 2/ La phase dite CV (Constant Voltage ou TC Tension Constante), dite aussi « phase d'absorption » commence dès que la tension par élément atteint la valeur de 2,35 V/élément puisque l'application de la consigne ci-dessus conduit le chargeur (son système asservi le transformant en un générateur de tension) à ajuster le courant de telle sorte que la tension reste égale à 2,35 V/élément alors que la batterie continue de se charger. Le courant au cours de cette phase est donc une fonction décroissante du temps. Il tend théoriquement vers 0 asymptotiquement.
En fin de charge le courant en phase CV ne s'annule pas. Il se stabilise à une valeur faible mais non nulle qui n'accroît plus l'état de charge mais électrolyse l'eau de l'électrolyte. On préconise donc d'interrompre la charge, ou, si l'on veut appliquer une charge permanente (dite d'entretien ou de "floating", afin de compenser le phénomène d'autodécharge), de baisser la tension de consigne à une valeur de l'ordre de 2,3 V/élément.
La charge CC/CV s'est généralisée car elle seule permet de charger à fort courant (donc rapidement) sans endommager la batterie. Ce mode de charge est utilisé dans toutes nos automobiles : en phase CC, le courant de charge dépend essentiellement de la vitesse de rotation de l'alternateur (et donc du moteur). En phase CV, la tension de consigne est maintenue par l'asservissement que constitue le régulateur de tension. Celui-ci diminue en effet le courant d'excitation de l'alternateur, de façon à ce que le courant de sortie de l'alternateur n'ait jamais pour résultat une tension supérieure à 2,35 V/élément (avec une légère correction en fonction de la température).
Lorsque dans le cas des chargeurs bon marché, on ne dispose pas d'un chargeur capable de limiter sa tension à la valeur de consigne correspondant à 2,35 V/élément, on recommande de limiter le courant de charge à par exemple 10% de la capacité de la batterie afin de minimiser les conséquences dommageables du dépassement de tension qui risque de se produire en fin de charge.
Causes de dégradation
Les principales causes de dégradation des batteries sont :
- la sulfatation
- la décharge complète
- le cyclage
- l'oxydation des électrodes
- l'oxydation des bornes
Une batterie dans cet état ne permettra pas plusieurs démarrages consécutifs d'un véhicule automobile et pourra provoquer, par exemple, une panne immobilisante dès les premiers froids. De manière générale, si le véhicule n'est pas utilisé pendant une longue période, il faut recharger sa batterie régulièrement pour la faire durer.
La décharge complète
Pour un véhicule automobile, la décharge complète de la batterie intervient généralement par une faible consommation pendant une durée prolongée (exemple : plafonniers) ou par une consommation importante (ex feux de croisement, ventilation), moteur à l'arrêt. La tension est alors très faible aux bornes de la batterie, inférieure à 10 volts pour une batterie dont la tension nominale est de 12 V.
Une batterie de démarrage se décharge également toute seule dans le temps. Elle risque donc d'atteindre sa décharge complète si elle n'est pas rechargée régulièrement. Pour cette raison, il existe les « chargeurs d'entretien » de batteries.
La plupart des batteries neuves ne sont que préchargées. Une batterie neuve, qui n'est pas rechargée au préalable avec un chargeur adapté, peut être ammenée en décharge complète si le véhicule n'est pas utilisé pour recharger la batterie (avec un nombre sufisant de kilomètres).
Exemples :
- Installation de la batterie (sans recharge), démarrage (pour test), suivi d'un long stationnement ... décharge complète.
- Installation de la batterie (sans recharge), démarrage suivi d'un nombre de kilomètres limité (la batterie n'est donc pas sufisemment rechargée), stationnement, démarrage suivi de nouveau d'un nombre de kilomètres limité ... ainsi de suite jusqu'à décharge complète.
Les batteries en état de décharge complète doivent être rechargées dans un délai maximum de 48 heures : au-delà, les dommages sont irréversibles (sauf par désulfatation)
