Foire aux Questions
Que faut-il retenir avant de manipuler des batteries - Recommandations incluant celles de l'IEC (Commission Electrotechnique Internationale) :
- Tenir les batteries à l'écart des enfants (IEC).
- Il est extrêmement important d'insérer correctement les batteries dans les appareils en respectant la polarité (IEC).
- Ne pas essayer de raviver une batterie primaire en la chauffant ou par d'autres moyens. Les batteries primaires ne doivent pas être rechargées sous peine de fuite, explosion ou incendie (IEC).
- Recharger et entretenir les accumulateurs selon les instructions du fabricant ; n'employer que des chargeurs homologués, de haute qualité, conçus pour le type de batterie concerné.
- Ne pas immerger les batteries dans l'eau et ne pas les entreposer dans un endroit humide ; préférer un lieu de stockage sec et frais (à moins que l'emballage soit absolument hermétique à l'eau) (IEC).
- Ne pas mettre une batterie au feu ; ne pas tenter d'ouvrir des batteries ou de souder des batteries vous-mêmes
- N'utiliser que le type de batterie recommandé par le fabricant de l'appareil. Suivre les instructions et symboles sur le compartiment batterie.
- Ne pas mettre les batteries en court-circuit (IEC).
- Remplacer toutes les batteries d'un ensemble en même temps (IEC).
- Les batteries nouvellement achetées ne doivent pas être mélangées à des batteries usagées, des batteries de systèmes électrochimiques différents ; les qualités ou marques ne doivent pas non plus être mélangées (IEC). Cela s'applique également aux batteries rechargeables.
Batterie : les bases
Quelle est la différence entre une pile et une batterie ?
La plus petite unité électrochimique d'une batterie est appelée pile. La pile n'a pas encore de boîtier complet ou de connexions prêtes à l'emploi, et est reliée aux piles voisines à l'intérieur de la batterie via les soudures des connexions. Contrairement à la pile, une batterie est facilement reconnaissable à son boîtier complet avec des connexions prêtes à l'emploi. De plus, le boîtier est clairement étiqueté avec le nom du fabricant, la désignation, la tension de la batterie, etc.
Une batterie, qu'est-ce que c'est exactement ?
Une batterie est une source d'énergie électrique. Sa plus petite unité est appelée pile (galvanique). Une batterie est constituée généralement de plusieurs piles électriquement connectées en série. Cette énergie chimique stockée dans chaque pile est convertie directement en énergie électrique quand ses bornes sont connectées à un consommateur électrique. La batterie peut être par conséquent considérée comme un système de conversion d'énergie électrochimique, intégré au moteur à combustion interne. Le moteur à combustion interne convertit l'énergie chimique en énergie mécanique. Pour faire cela, deux éléments sont nécessaires : carburant et oxygène. Une pile galvanique a donc besoin de deux substances pour la conversion de l'énergie, représentées par deux électrodes de composition différente, électro chimiquement actives. Toutes deux sont immergées dans un électrolyte qui assure la conductibilité entre elles.
L'une des électrodes est constituée de métal comme le zinc ou le lithium. A l'intérieur de l'électrode, il crée un potentiel négatif et par conséquent représente l'électrode négative. L'autre électrode est constituée d'un composant qui attire les électrons et qui est riche en oxygène, par exemple le dioxyde de manganèse, l'oxyde d'argent, l'hydroxyde de nickel ou l'oxygène atmosphérique qui se combinera avec l'électrode. Cette électrode établit un potentiel positif à l'intérieur de l'électrolyte et par conséquent représente l'électrode positive du système électrochimique. Dépendant du système électrochimique, la tension de la pile sera comprise entre 1,2 V et 4 V. Lorsque le système est connecté à une charge extérieure, l'énergie électrique sera sortie du système, pendant que l'énergie chimique stockée dans la pile ou la batterie sera utilisée en totalité.
Quels sont les principaux voltages et types de batteries ?
Type de batteries | Tension | Applications les plus courantes |
Batteries SLI (batteries de démarrage (Batteries secondaires) | 12 V, 6V | Automobiles, véhicules utilitaires, motos |
Batteries Semi-traction (batteries secondaires) | 12 V, 6V | Véhicules électriques, Fauteuils roulants, tondeuses, équipements de nettoyage, bateaux, camping-cars |
La puissance restituable d'une batterie : qu'est-ce que cela signifie ?
La puissance restituable d'une batterie fait référence à son aptitude à délivrer une quantité spécifique d'énergie pendant une période définie. La puissance restituable P d'une batterie est calculée à partir du courant de décharge I (mesuré en ampères) et la tension de décharge U (en volts),
ainsi : P=I x U.
La puissance restituable est exprimée en watts.
Plus la résistance interne de la batterie est faible, plus sa puissance restituable potentielle est forte. Sa résistance interne doit toujours être plus faible que celle de l'appareil électrique à faire fonctionner. Autrement dit, si la tension de la batterie baisse, elle sera incapable de faire fonctionner l'appareil. A une tension de décharge donnée, la puissance restituable d'une batterie augmente avec la surface de l'électrode et la température de fonctionnement, et vice versa.
Que recouvre la « batterie SLI » et comment est-elle conçue ?
Une batterie SLI est une batterie automobile utilisée pour le démarrage, la lumière et l'allumage. Deux composants dominants sont utilisés dans la batterie SLI standard : le plomb et l'acide. L'électrode positive est constituée de dioxyde de plomb, l'électrode négative est composée d'un maillage fin de plomb. L'acide sulfurique forme l'électrolyte, assurant l'écoulement du courant ionique entre les électrodes de la batterie. La conductivité maximum de l'acide sulfurique est obtenue à une densité gravimétrique de 1,28 kg/l. C'est une densité acide type. Dans une batterie SLI, les électrodes positives et négatives sont alternativement soudées aux piles et introduites à l'intérieur du logement de la batterie. Un séparateur est placé entre elles pour isoler électriquement les électrodes positives et négatives les unes des autres. Six de ces électrodes connectées en série forment une batterie 12V.
QUESTIONS GÉNÉRALES
Qu'est-ce que le système électrique d'un véhicule ?
On peut trouver un système électrique de véhicules sur des avions, des bateaux, des camping-cars et des voitures. Il englobe tous les composants des installations électriques, que ce soit les consommateurs, les liaisons et les câbles aussi bien que la batterie, le générateur et le démarreur.
Quels sont les avantages des batteries solaires ?
Durant les dernières années, l'utilisation de l'énergie solaire, sans effets néfastes sur l'Environnement, s'est développée. Les équipements pour énergie solaire sont faciles à installer, à étendre et à démonter. Ils sont également économiques puisqu'il n'y a aucun coût d'exploitation. Un système d'énergie solaire exige une batterie solaire fiable pour l'acceptance et le stockage de l'énergie.
Comment puis-je démarrer la voiture quand la batterie est à plat ?
Deux choses sont nécessaires : une seconde voiture et deux câbles de démarrage pour les bornes positive et négative. Un branchement électrique à l'aide de câbles entre la batterie SLI en charge grâce au moteur tournant et l'autre batterie SLI de la voiture qui ne veut pas démarrer est normalement la solution la plus simple. Le démarrage s'effectue alors selon une procédure en sept étapes :
Vous devez suivre ces étapes :- Utilisez deux batteries de même tension.
- Eteignez les deux moteurs et tous les consommateurs de courant électrique (sauf les feux de détresse du véhicule donneur d'énergie).
- Connectez d'abord le câble rouge à la borne positive de la batterie à plat, puis fixez la pince à l'autre bout du fil sur la batterie donneuse.
- Connectez alors le câble noir à la borne négative sur le véhicule donneur avant de fixer l'extrémité libre du câble à une partie métallique loin de la batterie sur le véhicule dont la batterie est à plat. La meilleure zone peut être le bloc moteur (voir les instructions du constructeur du véhicule).
- S'assurer que les câbles n'aillent pas dans la zone de l'échappement ou de la courroie d'entraînement.
- Démarrez le moteur du véhicule donneur, et démarrer alors celui du véhicule avec la batterie à plat (max. 15 secondes) et laissez-le tourner.
- Retirez les câbles dans l'ordre inverse.
NB: merci de vous référer au manuel d'utilisation de votre véhicule !Comment les batteries SLI doivent-elles être installées et démontées ?
- Avant l'installation ou le démontage : coupez tous les consommateurs électriques.
- Essentiel pour l'installation : la batterie doit être installée de telle manière qu'elle soit mécaniquement fixée. Ses orifices de dégazage ne doivent pas être obstrués. Dans le cas des batteries avec dégazage centralisé, le tuyau d'évacuation doit être relié.
- Essentiel pour le démontage : lorsque vous détachez les connections électriques, enlevez d'abord le câble de masse de la borne négative. Vous pouvez alors déconnecter le câble de la borne positive. Ceci évite les courts-circuits.
Quelles sont les conséquences que peut avoir un court circuit sur une batterie ?
Un « court circuit externe » peut survenir si les pôles de la batterie sont reliés par un matériel conducteur. Un court circuit peut avoir des conséquences sérieuses, variables selon le système de batterie. Par exemple, la température de l'électrolyte peut augmenter, conduire à une augmentation de la pression interne qui peut ouvrir la valve de sécurité de la batterie et faire sortir l'électrolyte de la batterie. Cela peut causer des dommages. Dans des cas extrêmes, il peut y avoir une explosion si la valve de sécurité ne fonctionne pas.
Il est également important d'éviter les impacts mécaniques qui pourraient déformer la batterie et créer des courts-circuits internes avec les conséquences décrites ci-dessus.
Quel est le taux d'autodécharge de la batterie solaire ?
Comparées à d'autres systèmes rechargeables, les batteries solaires avec électrolyte liquide ont une autodécharge remarquablement basse d'environ 10 % par mois (valeur approx., déterminée à 25°C).
Quelle quantité d'énergie primaire peut être stockée et fournie par une batterie solaire,
et à quel genre d'application ce système est-il approprié ?
L'efficacité de la conversion d'énergie solaire en énergie électrique est normalement de 11%-14%. L'efficacité de la charge est approximativement de 90%, ce qui signifie que lorsque la batterie perd X ampères heures, une charge de 1,1 X ampère heures doit être refournie à la batterie afin de maintenir le niveau originel de charge. De petites installations solaires peuvent être utilisées dans des cottages, des appartements de vacances, des caravanes et des bateaux, aussi bien que dans des lieux isolés pour faire fonctionner un téléphone de secours. Les installations solaires sont une source d'énergie utile, sans effets néfastes sur l'Environnement, avec peu d'entretien et silencieuse.
Quels sont les éléments nécessaires à une installation solaire ?
Les deux éléments de base d'une installation solaire sont la batterie de stockage et les photopiles. Dépendant de la tension nécessaire à la charge de l'équipement solaire, un nombre approprié de photopiles est connecté en séries (module).
Quel entretien les batteries solaires exigent-elles ?
En conditions normales d'utilisation, la batterie devrait être vérifiée et entretenue seulement une fois par an. Pour s'assurer que les conditions de charge répondent aux exigences, l'électrolyte devrait être vérifié avec un hydromètre (densité de l'acide de la batterie chargée : 1,28 kg/l à 25°C). En outre, vérifier si la tension du circuit ouvert de la batterie est bien de 2,12 V/pile (si pleinement chargée).
Comment puis-je définir la capacité optimale pour une application en semi-traction ?
Le choix de la capacité correcte d'une batterie est fait au mieux avec une check-list. Faire une liste de tous les consommateurs électriques de votre camping-car ou bateau. La consommation d'énergie des différentes unités installées peut être trouvée dans la fiche technique du fabricant de chacune d'elles et devrait être donnée en watts. Le rapport de la consommation d'énergie sur la tension (12V ou 24V) vous donne l'intensité du courant en ampères. Estimez le temps d'utilisation des différents consommateurs en heures, ajoutez-les et calculez la capacité requise en ampères heures.
Exemple : calcul de capacité de la batterie nécessaire à un petit yacht utilisant un système électrique en 12V est donné ci-dessous :
Afin de déterminer la capacité de la batterie réellement nécessaire, le résultat estimé devrait être multiplié par un coefficient de sécurité. Un coefficient de sûreté de 1,5 est recommandé pour les batteries « liquides », c'est-à-dire les batteries avec électrolyte liquide. Pour les batteries au gel, comme dans notre exemple, un coefficient de sûreté de 1,7 devrait être appliqué. Dans ce cas, le risque de décharge profonde peut être évité si la batterie est correctement entretenue.
Exemple : Capacité requise / jour 51,5 Ah x coefficient de sûreté 1,7 = 87,55 Ah (K20)
Capacité (K20) 89,25 Ah x facteur de conversion 0,85 = 74,4 Ah (K5)
NB: Pour comparer des batteries, gardez en tête que K5 ou K20 signifie un temps estimé de 5 ou 20 heures de décharge.
Il est impossible de garantir que le nouveau « temps de décharge estimé de 5 heures » selon la norme industrielle allemande (DIN) sera adopté internationalement par les fabricants de batteries. Actuellement, des valeurs plus élevées de capacité peuvent être notifiées sur des batteries ou des fiches techniques de batteries fabriquées en dehors de l'Allemagne.Pourquoi n'est-il pas recommandé d'utiliser une batterie SLI comme source d'énergie pendant de longues périodes ?
Les batteries SLI sont utilisées de façon répétée pour des applications pour lesquelles elles n'ont jamais été spécifiquement conçues, par exemple comme source d'énergie pour camping-cars, pour fournir de l'énergie électrique supplémentaire pour des ambulances (gyrophares etc.), comme sources d'énergie pour bateaux, ou comme batteries de support pour ordinateurs.
La tâche première d'une batterie SLI est de fournir une grande quantité d'énergie pendant une courte durée dans le but de démarrer un moteur à combustion. Afin de fournir ces quantités élevées d'énergie, de grandes superficies d'électrodes sont nécessaires. Ceci est possible grâce à l'utilisation de nombreuses électrodes minces montées en parallèle.
Le cyclage permanent (charge et décharge successives) de 60-80% de la capacité nominale peut, sur une longue période, produire des effets mécaniques importants à l'intérieur des fines plaques de la batterie SLI. Ces forces peuvent contraindre la masse active à se séparer de la grille-électrode et aboutir ainsi au vieillissement prématuré de la batterie.
Par conséquent, lorsqu'on décharge d'environ 60 à 80% de la capacité nominale d'une batterie, des batteries spéciales, conçues pour ce type d'applications doivent être utilisées.
Pour le domaine d'application « semi-traction », il est proposé deux technologies distinctes, à savoir des batteries scellées avec électrolyte gélifié et des batteries liquides utilisant des piles d'électrodes spécialement conçues et de l'électrolyte liquide.
Afin de garantir une vie optimale de la batterie, les batteries au "gel" peuvent être déchargées (subir un cycle) jusqu'à 60%, alors que les batteries liquides peuvent être déchargées jusqu'à 80%. Ainsi - selon la technologie - 60% ou 80% de la capacité nominale sera disponible. Les décharges profondes devraient donc être évitées avec ces batteries. Les décharges profondes qui se produisent quand la capacité descend au dessous de la tension minimum provoquent un raccourcissement de la durée de vie de la batterie.
Quelle sorte de maintenance requiert une batterie SLI ?
Toutes les batteries automobiles requièrent un certain entretien.- La surface de la batterie doit restée propre et sèche, autrement les fuites peuvent s'accumuler et causer une perte de charge. Les batteries et bornes devraient être périodiquement vérifiées en matière de serrage, être resserrées si nécessaire.
- Les niveaux de liquide de la batterie doivent être vérifiés régulièrement. Pendant les mois les plus chauds de l'année, une consommation d'eau est normale. Si la consommation augmente de façon notoire, le contrôle de la tension doit être fait par un spécialiste. Si le niveau de la batterie est trop bas, le plein doit être refait avec de l'eau distillée. L'acide ne doit jamais être utilisée.
- Les batteries doivent toujours être stockées avec un état de charge aussi haut que possible afin de prévenir la formation de cristaux de sulfate de plomb. Les batteries ne doivent jamais être entreposées déchargées (ou partiellement déchargées) !
- L'état de charge des batteries stockées doit être vérifié régulièrement ; les batteries doivent être rechargées si la densité de l'acide descend sous 1,20 kg/l.