Introduction :
Ici nous aborderons le sujet sur les différentes batteries et leurs
utilisations mais avant tout débat sachez qu’une batterie qui ne marche pas
correctement (qui ne tient pas la charge ou qui ne restitue pas la quantité
d’électricité demandée) doit être remplacée et en aucun cas réparée.
Je vous conseille fermement de ne jamais ouvrir une batterie endommagée, au
plus grave cela peut nuire à votre santé au moins grave cela peut vous couter
vos vêtements (acide sulfurique s’attaque à toute sorte de tissus ainsi que la
peau.).
I/ La chimie de la batterie
1/ La décharge
Quant un élément se décharge, il se forme du sulfate de plomb sur les plaques
positives et négatives par incorporation d’acide en provenance de la solution
électrolytique. La quantité d’électrolyte dans les éléments reste pratiquement
identique. Cependant, l’acidité de électrolyte diminue ce qui est perceptible
au changement de la densité.
2/ La charge
Lors de la charge, l’opération inverse à lieu. L’acide se libère sur les
plaques ce qui fait que la masse active est transformée en oxyde de plomb sur la
plaque positive et en plomb poreux et spongieux sur la plaque négative. Quand le
cycle de charge se termine et que le sulfate de plomb est en majeure partie
transformé une partie de l’énergie apportée sera utilisée pour séparer l’eau en
hydrogène et oxygène gazeux ceci est un mélange extrêmement explosif ce qui
explique pourquoi la présence de flammes ou d’étincelles à proximité d’une
batterie peut être très dangereuse lors de la charge. C’est la raison pour
laquelle un local à accumulateurs doit toujours être efficacement aéré.
3/ La diffusion
Quant une batterie se décharge les ions se déplacent dans la solution du
liquide et au travers des plaques actives pour entrer en contact avec le plomb
et l’oxyde de plomb qui ne s’est pas transformé en sulfate de plomb ( cela
s’appelle la diffusion) quant la batterie est en charge l’effet inverse se
produit . Cet effet s’effectue lentement et comme vous avez pu le constater sur
les cosses elle a lieu d’abords en surface.
4/ Durée de vie
Selon la fabrication la durée de vie d’une batterie peut varier de quelques
années à plus d’une dizaine d’année.
Voici les trois grandes raisons du vieillissement des batteries :
- - la perte de masse (une charge et une décharge intensive peut causer la
perte de masse). Les plaques de plomb se désagrègent et tombent au fond des
batteries.
- - la corrosion : c’est le résultat final de la décomposition des plaques
positives lors de la fin de la charge de la batterie est atteinte et que la
charge d’entretien reste élevée c’est ce processus lent mais continu qui altère
les plaques.
- - Sulfatation : quand une batterie se décharge la masse active est
transformée en cristaux de sulfate de plomb aussi bien dans les plaques
positives que négative. Ces cristaux ont tendance à s’accumuler et à durcir pour
former une couche impénétrable et finissent par altérer le processus ionique.
C’est pourquoi, il est impératif de recharger une batterie après décharge.
II/ Les différentes batteries
1/ Le plomb-antimoine et le plomb calcium
Le plomb est allié à l’antimoine (avec une faible addition de quelques autres
éléments tels que le sélénium ou l’étain) ou au calcium pour que la matière
devienne plus durable et plus facile à traiter. Pour l’utilisateur, il est
important de savoir que par rapport aux batteries plomb-calcium les batteries
alliées à l’antimoine présentent une auto décharge plus élevée et nécessitent
une tension de charge plus élevées. Par contre, elles peuvent aussi supporter un
plus grand nombre de cycle de charge/décharge.
2/ Les batteries dites ouvertes et les batteries dites
étanches
Les batteries ouvertes contiennent de l’électrolyte liquide. Dans la batterie
étanche l’électrolyte est généralement gélifié (la batterie gel) ou absorbé en
matière microporeuse (AGM, Absorbent, Glass, Mat)
Dans le cas d’une batterie ouverte il est normal qu’un bouillonnement
apparaisse en fin de charge. Il s’agit de gaz d’hydrogène et d’oxygène se dégage
La batterie étanche, l’oxygène gazeux qui se forme sur les plaques positives
vers les plaques négatives se combinent à l’hydrogène pour redevenir de l’eau
lorsque le courant de charge et la tension trop élevée le gaz s’échappe par une
soupape.
3/ Les batteries de démarrage à plaques planes (ouvertes)
C’est la batterie utilisée dans les voitures, elle a été conçue pour un
courant de décharge élevé de courte durée. C’est la raison pour laquelle elle a
des plaques fines avec une grande surface. En cas de décharge profonde et
répétitive ces plaques se déforment et une perte de masse se produira toutefois
ces mêmes batteries mais pour les camions dites : « heavy duty » sont utilisées
parfois pour les bateaux comme batteries de servitude.
4/ Les batteries semi-tractions à plaques planes
(ouvertes)
Ces batteries ont les mêmes fonctions que les précédentes, toutefois, les
plaques sont plus épaisses ainsi que de meilleurs séparateurs entre les plaques
pour éviter la déformation et la perte de masse.
5/ Les batteries tractions (ouvertes)
Les batteries de tractions sont utilisées lors de fortes décharges
journalières répétitives et rechargées pendant la nuit. Elles sont conçues avec
des plaques tubulaires. Cette batterie doit subir périodiquement une charge
d’égalisation qui consiste lors de la recharge totale de la laisser quelques
heures de plus avec un courant moins élevé.
6/ Les batteries gélifiées (VRLA)
L’électrolyte est immobilisé en tant que gel. Cette batterie est utilisée
pour de longues décharges à courant élevé. Le gel diminue fortement sa
surchauffe qui altère ses propriétés.
7/ Les batteries AGM (VRLA)
Dans cette batterie, l’électrolyte est absorbé par une natte de verre serrée
entre les plaques les ions d’hydrogène et les ions de sulfate se déplacent plus
facilement que dans une batterie à gel. C’est pourquoi, une batterie AGM est
plus adaptée pour fournir un courant très élevé d’une courte durée qu’une
batterie à gel.
8/ Les batteries à élément cylindrique
(VRLA)
Cette batterie est une variante de la batterie AGM. Chaque élément est un
assemblage enroulé d’une plaque positive et une plaque négative avec une natte
entre les deux dans laquelle l’électrolyte est absorbé. Le résultat est une très
faible résistance électrique et une grande solidité. Elle supporte un courant
très élevé de courte durée sans échauffement.
9/ Le vieillissement prématuré.
La décharge trop profonde de la batterie accélère la perte de
la masse active et lorsque la limite de décharge est atteinte le processus de
vieillissement s’intensifie de façon disproportionné.
Une batterie vieillie même quand elle est chargée complètement. Cela est dû à
la corrosion des plaques positives, pour terminer une batterie laissée en
décharge trop longtemps voit ses plaques entrées en sulfatation (voir paragraphe
plus haut.).
10/ L e rendement d’une batterie.
La température interne et externe joue un rôle très important sur le
rendement d’une batterie.
Sa capacité varie inversement avec la température.
Voici quelques indices :
0°C 10°C 15°C 20°C 25°C 30°C
80% 92% 95% 100% 103% 105%
Finalement, la température ambiante est très importante lors de sa charge car
la tension de gazage, la tension d’entretien et d ‘absorption optimale diminuent
au fur et à mesure que la température de la batterie augmente. Donc, une
batterie chaude sera surchargée et une batterie froide le sera insuffisamment
pour le même temps de charge. Sa durée de vie en sera amoindrie lorsque sous
charge constante et par forte température ambiante.
En résumé en essayant, d’être le plus simple possible et partant du fait que
vous soyez pêcheur avec une barque et donc l’utilisation de batteries pour
alimenter vos moteurs électriques et bien sur dans l’optique que vous soyez dans
l’obligation d’acheter une ou plusieurs batteries le choix va se faire comme
suit :
Les batteries étanches sont beaucoup plus chères que les batteries ouvertes,
mais leurs durées de vies ainsi que leurs autonomies lors de leurs utilisations
sur de longue période sont supérieures. Mais rien ne vous empêche d’utiliser les
batteries ouvertes toutefois leurs utilisations restent limitées sauf si vous
vous servez des batteries dites (heavy –duty) mais là le poids rentre en compte
et le rendement poids puissance de l’embarcation diminue.
On comprendra que pour
les moteurs électriques nécessitant une tension élève (24V, 36V, 48V) le choix des
batteries étanches sera justifié soit par un encombrement plus petit ou un
rendement supérieur. Ces dernières sont sans entretien et ne gazent pratiquement
pas c’est la raison pour laquelle l’on s’en sert pour les installer dans des
endroits difficiles d’accès. Donc, si vous optez à l’économie, les batteries
ouvertes peu chères pour l’usage de la pêche deviendront très chères en peu de
temps de part leur durée de vie. Ceux qui nous emmènent à une recherche
constante de rendement par le poids, la puissance, la durée de vie et la place
dont on dispose et bien sur le matériel électrique utilisé.
C’est cette équation qu’il nous faut résoudre au plus juste.
Voici quelques photos de rangement de batteries pour optimiser le rendement
sur une embarcation (encombrement, puissance, électricité nécessaire).
« Installation avant » La 3ième batterie
alimente l’échosondeur
Sur cette photo deux batteries à décharge lente de 110A montée en série pour
moteur électrique minn kota Terrova 80 livres. L’encombrement ne nous permet pas
d’installer plus grand.
A l’arrière, trois batteries de 140 A en série pour moteur Vintage 36V 100
livres. Avec ce rapport poids/puissance, on peut pêcher de l’aube à la nuit avec
encore de la réserve et une vitesse de déplacement entre 9/10 km/h (même par
grand vent ce qui n’est pas négligeable.).
« Installation arrière »
Une autre façon d’installer les batteries en fonction du matériel électrique
à l’arrière : deux batteries de 140A pour le moteur électrique (minn kota
Terrova 80 livre 24V). Pourquoi plus grosses ? Premièrement, parce qu’on avait
la place, cependant, la barque étant plus lourde à l’arrière, quatre batteries à
gels ont été placées au milieu pour la rééquilibrer. Les batteries à gel
alimenteront le moteur arrière (minn-kota e-drive 2cv 48V). Deuxièmement, pour
les mêmes caractéristiques de pêche, avec cependant un avantage de vitesse et
d’autonomie, avec le poids en plus du matériel de pêche à bord. Et une vitesse
de déplacement de 9/11Km/H ce qui facilite les choses pour aller vers un poste
éloigné.
« Alimentation moteur électrique avant »
« Alimentation moteur électrique arrière, modèle électrique ci-dessous »
En espérant que vous aurez compris, les avantages, les inconvénients des
différentes batteries et leurs meilleures utilités.