L’essentiel sur les batteries

Si vous avez fait des recherches sur la façon dont fonctionnent les batteries ou ce que vous devez rechercher lors de la sélection d’une batterie, vous êtes probablement saturé d’’informations dont certaines sont contradictoires. Nous avons pour but de vous éclairer un peu. Nous allons tenter d’expliquer comment les batteries au plomb-acide fonctionnent et ce sans vous inonder avec un tas de données techniques inutiles. J’ai constaté que les données sur les batteries varient quelque peu selon les fabricants, donc je ferai de mon mieux pour résumer les données. Cela signifie que je peux généraliser un peu tout en restant fidèle à l’essentiel.

L’utilisation commerciale de la batterie à l’acide de plomb date de plus de 100 ans. Le principe chimique qui est utilisé pour stocker l’énergie est fondamentalement le même que celui qu’utilisait nos grands-parents.

Si vous pouvez saisir les bases, vous aurez moins de problèmes de batterie et gagnerez une plus grande performance de la batterie, de la fiabilité et de la longévité. Je suggère que vous lisiez l’ensemble, cependant j’ai indexé toutes les informations pour une information facile et rapide.

Une batterie est comme une tirelire. Si vous continuez à enlever et à ne rien mettre en retour, vous n’aurez bientôt plus rien. De nos jours, les exigences de puissance des batteries de voitures sont énormes. Considérons, les véhicules d’aujourd’hui et tous les dispositifs électriques qui doivent être alimentés. Tous ces appareils électroniques nécessitent une source d’énergie fiable et le mauvais état de la batterie peut causer la défaillance d’un composant électronique et coûter cher. Saviez-vous qu’une auto moyenne à plus de 2 kms de fils dans le système électrique ? Regardez les véhicules de loisirs et les bateaux avec tous leurs gadgets électriques qui nécessitent une alimentation. Il n’y a pas si longtemps, les caravanes ou les camping-cars n’avaient qu’une simple batterie de 12 volts. Aujourd’hui, il est standard d’avoir deux ou plusieurs batteries pour alimenter des onduleurs jusqu’à 4000 watts.
batterie
La durée de vie moyenne d’une batterie est devenue plus courte lorsque les besoins énergétiques ont augmenté. La durée de vie dépend de l’utilisation ; De 6 mois à 48 mois, mais seulement 30% de toutes les batteries atteignent effectivement une durée de 48 mois. Vous pouvez prolonger la vie de votre batterie en la branchant à un chargeur solaire pendant les mois d’arrêt.

Quelques notions de base

La batterie au plomb-acide est constituée de plaques de plomb et d’oxyde de plomb (divers autres éléments sont utilisés pour modifier la densité, la dureté, la porosité, etc.) avec un acide sulfurique à 35% et une solution aqueuse à 65%. Cette solution est appelée électrolyte, elle provoque une réaction chimique qui produit des électrons. Lorsque vous testez une batterie avec un densimètre, vous mesurez la quantité d’acide sulfurique dans l’électrolyte. Si votre lecture est faible, cela signifie que la chimie qui fait les électrons est absente. Alors où le soufre est-il allé ? Il reste sur les plaques de la batterie et lorsque vous la rechargerez, le soufre retournera à l’électrolyte.

  • 1. Sécurité
  • 2. Les types de batterie
  • 3. Les batteries à cellule humide, électrolyte gélifié, les batteries de type AGM
  • 4. CCA, CA, AH et RC; qu’est-ce que cela veut dire ?
  • 5. Entretien de la batterie
  • 6. Test de la batterie
  • 7. Sélection et achat d’une nouvelle batterie
  • 8. Autonomie de la batterie et performance
  • 9. Chargement de la batterie
  • 10. Batterie : ce qu’il faut faire
  • 11. Batterie : ce qu’il ne faut pas faire
  1. Nous devons penser à la sécurité lorsque nous travaillons autour et avec des batteries. Retirez tous vos bijoux. Après tout, vous ne voulez pas faire fondre votre bracelet lorsque vous portez une montre. Le gaz d’hydrogène que les batteries créent lors de la charge est très explosif. Nous avons vu plusieurs cas de batteries qui explosent et projettent de l’acide sulfurique. Ce n’est pas amusant et c’était le bon moment d’utiliser les lunettes de sécurité qui pendent sur ​​le mur. Sortez juste votre panoplie de disco. Le polyester n’est pas abîmé par l’acide sulfurique, mais tout ce qui est en coton sera irrémédiablement perdu. Sinon, portez simplement des vêtements usagés. Lors de travaux d’électricité sur les véhicules, il est préférable de débrancher le câble de masse. Souvenez-vous juste que vous êtes en contact  avec un acide corrosif, des gaz explosifs et du courant électrique.

 

 

  1. Fondamentalement, il existe deux types de batteries au plomb (avec 3 sous-catégories) ; Les deux principaux types sont les batteries auto ou les batteries de démarrage et les batteries de traction. La batterie de démarrage (SLI lumières départ d’allumage) est conçue pour fournir des rafales rapides d’énergie (comme pour le départ des moteurs) et a donc un nombre supérieur de plaques Les plaques sont minces et ont une composition du matériau quelque peu différente. La batterie à traction a moins d’énergie instantanée, mais une plus grande distribution d’énergie à long terme. Les batteries à traction ont des plaques épaisses et peuvent résister à un certain nombre de cycles de décharge. Les batteries de démarrage ne ​​doivent pas être utilisées pour des applications à cycle profond parce que les plaques minces sont plus sujettes à la déformation lorsqu’elles sont déchargées.

 

  1. Les batteries à cellule humide, électrolyte gélifié, les batteries de type AGM sont les différentes versions de la batterie plomb-acide. La cellule humide est disponible en deux modèles : fonctionnels et sans entretien. Les deux sont remplis d’électrolyte et sont fondamentalement les mêmes. Je préfère celui où je peux ajouter de l’eau et vérifier la densité de l’électrolyte avec un densimètre. La cellule de gel et les batteries AGM sont des batteries de spécialité qui coûtent généralement deux fois plus qu’une cellule humide primaire. Cependant, ces batteries se conservent très bien et n’ont pas tendance à sulfater ou à se dégrader aussi facilement que les cellules humides. Il est peu probable qu’il y ait une explosion de gaz d’hydrogène ou de la corrosion lors de l’utilisation de ces batteries ; ce sont les batteries plomb-acide les plus sûres que vous pouvez utiliser. Les batteries à électrolyte gélifié  et les batteries AGM peuvent exiger un taux de charge spéciale. Si vous voulez le meilleur type, le plus polyvalent, il faut une batterie AGM pour des applications telles que Marine, solaire, Audio, Power Sports et stand-by power pour n’en nommer que quelques-uns. Si vous n’utilisez pas votre équipement tous les jours, les batteries AGM tiendront mieux leur charge que d’autres types. Si vous devez compter sur les performances d’une batterie haut de gamme, vous devrez dépenser plus d’argent. Les batteries Gel cellulaires sont encore vendues, mais les batteries AGM les remplacent dans la plupart des applications. Il y a une certaine confusion en ce qui concerne les batteries AGM, car différents fabricants les appellent par des noms différents. Dans la plupart des cas, les batteries AGM auront une durée de vie plus longue et un nombre  de cycle plus important qu’une batterie cellulaire humide.
    AGM : La construction en fibre de verre à absorption rapide permet à l’électrolyte d’être suspendue à proximité immédiate de la matière active des plaques. En théorie, ceci améliore l’efficacité de la décharge et de la recharge. Les applications communes du fabricant incluent le départ rapide de moteur performant, le solaire et les batteries de stockage. Les batteries AGM sont généralement de bonnes batteries à décharge profonde et livrent leurs meilleures performances si elles sont rechargées avant d’être en dessous d’un taux de décharge de 50%.
    GEL : La cellule de gel est similaire au style AGA, car l’électrolyte est suspendue, mais différente parce que techniquement, la batterie AGM est toujours considérée comme une cellule humide. L’électrolyte dans une cellule de gel a un additif de silice pour que celui-ci forme une sorte de pâte. La tension de recharge sur ce type de cellule est inférieure à celle des autres modèles de batterie plomb-acide. C’est probablement la cellule la plus sensible en termes de réactions défavorables en cas de surtension. Les batteries gel sont les meilleures lors de cycles profonds et peuvent durer un peu plus longtemps lors de conditions météorologiques chaudes.

 

  1. CCA, CA, AH et RC. qu’est-ce que cela veut dire ? Ce sont les normes que la plupart des entreprises de batteries utilisent pour évaluer la production et la capacité d’une batterie.
    Ampères de démarrage à froid (CCA) est une mesure du nombre d’ampères qu’une batterie peut fournir à 0 ° C pendant 30 secondes et sans descendre en dessous de 7,2 volts. Ainsi, une note de batterie haute CCA est particulièrement importante dans des applications de batterie de démarrage et par temps froid. Cette mesure n’est pas particulièrement importante dans les batteries à décharge profonde, même si c’est une des mesures de batteries les plus connues, est la quantité de courant de décharge qu’une batterie peut livrer à 32 ° F (0 ° C).
    CA Le nombre d’ampères qu’une batterie neuve entièrement chargée à 32 degrés F (0c) peut livrer continuellement pendant 30 secondes et maintenir une tension aux bornes égale ou supérieure à 1,2 volts par cellule le flux de courant. Cette mesure est également appelé ampères de démarrage marins (MCA).
    On utilise rarement une autre valeur appelée HCA  qui est mesurée à 27° C.
    Capacité de réserve (RC) est une évaluation très importante. C’est le nombre de minutes au cours desquelles une batterie complètement chargée à 27 ° C va débiter un courant de 25 ampères avant que la batterie descende en dessous de 10,5 volts.
    Ampères Heures (AH) est une évaluation que l’on trouve habituellement sur les batteries à décharge profonde. La note standard est un ampérage pris pour 20 heures. Cela signifie, par exemple, pour une batterie de 100 AH que la batterie peut débiter 5A pendant 20 heures (valeur standard) ou 20A pendant 5 heures.( 5 x 20 = 100).
    Cependant, il est très important de savoir que la durée totale de la décharge et de la charge appliquée n’est pas une relation linéaire. Lorsque la charge augmente, la capacité diminue. Cela signifie que si vous vous servez de cette même batterie de 100 AH par une charge de 100 ampères, elle n’aura pas la même durée.
  1. L’entretien de la batterie est important. La batterie doit être nettoyée avec du bicarbonate de soude et de l’eau, 2 à 3 cuillères pour un demi-litre d’eau. Les câbles de raccordement doivent être nettoyés et resserrés, les problèmes de batterie sont souvent causés par des connexions sales et desserrées. Une batterie en service a besoin que l’on vérifie le niveau de liquide. Utilisez uniquement de l’eau minérale distillée où toutes les impuretés ont été retirées et où il ne reste rien qui pourrait contaminer vos cellules. Ne pas trop remplir les cellules de la batterie en particulier par temps chaud parce que l’expansion de fluide naturel par temps chaud (risque de renversement).
  1. Le test de la batterie peut être fait de plusieurs manières. La méthode la plus précise consiste à mesurer le poids spécifique et la tension de la batterie. Pour une gravité spécifique de mesure de TTo acheter un densimètre de compensation de température, pour mesurer la tension utiliser un voltmètre numérique DC. Un testeur de charge de qualité peut être un bon achat si vous avez besoin de tester des batteries scellées.
    Pour n’importe laquelle de ces méthodes, vous devez d’abord entièrement charger la batterie et supprimer ensuite la charge de surface. Si la batterie a été au repos plusieurs heures (je préfère au moins 12 heures), vous pouvez commencer à tester. Pour supprimer la charge de surface de la batterie doit être déchargée pendant plusieurs minutes. L’utilisation des phares (feux de route) fera l’affaire. Après avoir éteint les phares, vous êtes prêt à tester la batterie.

 

Etat de charge

Gravité spécifique

Voltage

12V 6V
100% 1.265 12.7 6.3
75% 1.225 12.4 6.2
50% 1.190 12.2 6.1
25% 1.155 12.0 6.0
Déchargée 1.120 11.9 6.0

Un testeur de charge peut être acheté dans la plupart des magasins de pièces automobiles. Certaines entreprises de la batterie marquent leur batterie à la charge de l’ampli pour les tests. Ce nombre est généralement 1/2 de la note CCA. Par exemple, une batterie 500CCA sera chargée pour essai à 250 ampères pendant 15 secondes. Un test de charge ne ​​peut être effectué que si la batterie est proche ou à pleine charge.

Les résultats de vos tests devraient être les suivants :

 

Les mesures hydrométriques ne devraient pas varier de plus de 0,05 entre les cellules.

 

La tension avec les voltmètres numériques doit se lire comme  indiqué dans le présent document. Si vous avez des lectures de tension dans les 10,5 volts sur ​​une batterie chargée, ceci indique généralement qu’une cellule en court-circuit.

 

Si vous avez une cellule humide sans entretien, les seuls moyens de la tester sont le voltmètre et le test de charge. Vous pouvez obtenir une bonne lecture d’une cellule mais avoir un problème avec les autres cellules de la batterie.

 

En cas de doute sur le test de la batterie, appelez le fabricant de la batterie. Beaucoup de batteries vendues aujourd’hui ont un numéro gratuit à appeler lorsque l’on a besoin d’aide.

 

  1. Sélection et achat d’une nouvelle batterie

    Lorsque vous achetez une nouvelle batterie Banner (ou autres), je vous suggère d’acheter une batterie avec la plus grande capacité de réserve possible. Bien sûr, la taille physique et le type doivent également être pris en considération. Vous voudrez peut-être envisager une cellule gel ou AGM plutôt qu’une cellule humide si vous l’utilisez dans un environnement rude ou la batterie ne va pas recevoir un entretien régulier.
    Soyez sûr d’acheter le bon type de batterie pour l’usage auquel elle est destinée. Rappelez-vous que les batteries de démarrage de moteur et les batteries à décharge profonde sont différentes. La date de fabrication d’une nouvelle batterie est très importante et doit être récente. Plus une batterie est en attente sans être rechargée, plus il y un risque de sulfatation sur les plaques. La plupart des batteries ont une date de code de fabrication indiquée. Le mois est indiqué par une lettre «A» étant Janvier et un certain nombre ‘4 ‘étant 2004. C4 indique que la batterie a été fabriquée en Mars 2004.. Rappelez-vous, la batterie la plus récente est la meilleure. La lettre «i» n’est pas utilisée car elle peut être confondue avec le chiffre 1.
    La garantie de la batterie est indiquée par le fabricant. Admettons que vous achetiez une batterie avec 60 mois de garantie et qu’elle ne dure que 41 mois. La garantie est calculée au prorata des mois d’utilisation contre le prix de détail de la batterie,  vous finirez par payer environ le même prix que si vous aviez acheté la batterie au prix de vente.

 

  1. Autonomie de la batterie et performance

    La durée de vie moyenne est plus courte si les besoins énergétiques sont augmentés. Seulement 30% des batteries vendues aujourd’hui auront une durée de 48 mois. En fait 80% des défaillances de la batterie est liée à l’accumulation de sulfate de plomb. Cette accumulation se produit lorsque les molécules de soufre dans l’électrolyte (acide de batterie) deviennent si profondément déchargées qu’elles commencent à recouvrir les plaques de plomb de la batterie. En peu de temps, les plaques sont si recouvertes que la batterie est hors d’usage. Les causes de sulfatation sont nombreuses. En voici, quelques-unes :

 

 

  • Une batterie trop longtemps au repos entre les charges. Aussi peu que 24 heures par temps chaud et plusieurs jours par temps frais.
  • Batterie stockée sans une source de maintien de son énergie.
  • La décharge profonde d’une batterie de démarrage. Rappelez-vous que ces types de batteries ne peuvent pas supporter la décharge profonde.
  • Une recharge incomplète d’une batterie à seulement 90% de la capacité permettra à la sulfatation de la batterie puisque 10% de la chimie de la batterie n’est pas réactivé par le cycle de chargement incomplet.
  • Une élévation de la température augmente l’autodécharge de la batterie.
  • Niveau d’électrolyte bas – les plaques de la batterie exposées à l’air sulfatent immédiatement.
  • Les niveaux et les paramètres de charge incorrects.
  • Le froid est également rude pour la batterie. La chimie ne produit pas la même quantité d’énergie qu’une batterie par temps chaud. Une batterie totalement déchargée peut geler.
  • Une charge parasite restant connectée à la batterie peut la décharger lentement ce qui entame le processus de sulfatation.

Il y a plusieurs façons d’augmenter considérablement l’autonomie et les performances d’une batterie.

Un exemple : imagions que vous ayez des «jouets» : un VTT, une voiture classique, une voiture ancienne, un bateau, une Harley, etc. Vous n’allez probablement pas utiliser ces véhicules 365 jours par an comme vous le faites avec votre voiture de tous les jours. Beaucoup de ces engins de loisirs sont saisonniers, ils sont donc stockés une partie de l’année.

Qu’advient-il des batteries ? La plupart des batteries qui fournissent l’énergie pour alimenter ces engins de loisirs ne durent que deux saisons. Vous devez empêcher ces batteries de sulfater ou en acheter de nouvelles. D’autres dispositifs tels que les chargeurs sont une excellente option pour l’entretien de la batterie. Une charge parasite est une charge connectée à la batterie avec la clé hors tension. La plupart des véhicules ont des horloges, des ordinateurs de gestion du moteur, des systèmes d’alarme, etc. Dans le cas d’un bateau, vous pouvez avoir une pompe de cale automatique, une radio, un GPS, etc. Ces dispositifs peuvent être tous en fonctionnement sans que le moteur soit en marche. Si vous avez toujours des problèmes de batterie morte très probablement la ponction de parasite est excessive, voir des charges parasitaires causées par un court-circuit électrique.

Une batterie faible ou morte constamment en raison d’une décharge excessive d’énergie parasite va considérablement raccourcir la vie de la batterie.

 

  1. Chargement de la batterie

    N’oubliez pas que vous devez remettre l’énergie que vous utilisez immédiatement. Si vous n’enlevez pas les sulfates sur la batterie, cela affecte les performances et la longévité. L’alternateur est un chargeur de batterie. Il fonctionne bien si la batterie n’est pas complètement déchargée. L’alternateur a tendance à surcharger les batteries qui sont très basses et la surcharge peut endommager les batteries. En effet, une batterie de démarrage du moteur comporte, en moyenne, seulement environ 10 cycles profonds disponibles lorsque elle est rechargée par un alternateur. Les batteries aiment être chargées d’une certaine manière, surtout quand elles ont été profondément déchargées. Veuillez noter que seuls des chargeurs de batterie spéciaux en utilisant la technologie informatique peuvent effectuer les trois étapes de charge. La première étape est le chargement en vrac où jusqu’à 80% de la capacité énergétique de la batterie qui est remplacée par le chargeur à la tension maximale et au courant d’ampérage du chargeur. Lorsque la tension de la batterie atteint 14,4 volts, c’est le début de l’étape de charge d’absorption. C’est là que la tension est maintenue à une constante de 14,4 volts et le courant (les ampères) diminue jusqu’à ce que la batterie soit chargée à 98%. Ensuite vient l’étape theFloat. C’est une tension régulée de pas plus de 13,4 volts et généralement moins d’un ampère de courant. Cette étape amènera la batterie à 100% de charge ou à proximité. Certaines cellules gel et batteries AGM peuvent nécessiter des réglages ou des chargeurs spéciaux.

  1.  Batterie : ce qu’il faut faire :

    • Pensez à la sécurité.
    • Lire l’intégralité du manuel d’instructions
    • Faire l’inspection et l’entretien régulier surtout par temps chaud.
    • Rechargez les batteries immédiatement après la décharge.
    • Achetez la capacité de réserve de RC la plus haute
  1.  Batterie : ce qu’il ne faut pas faire

    • Ne pas oublier la sécurité d’abord.
    • Ne pas ajouter de nouveaux électrolytes (acide).
    • Ne pas utiliser des chargeurs de batterie à haut rendement non réglementés pour recharger les batteries.
    • Ne placez pas votre équipement et véhicules en stockage sans un certain type de dispositif pour maintenir la batterie chargée.
    • Ne pas débrancher les câbles de la batterie lorsque le moteur est en marche (la batterie agit comme un filtre).
    • Ne pas ajouter de l’eau du robinet car elle peut contenir des minéraux susceptibles de contaminer l’électrolyte.
    • Ne laissez pas une batterie devenir chaude au toucher et bouillir fortement lors de la charge.
    • Ne pas mélanger la taille et le type de batteries.