les batteries

LES BATTERIES
par Nassa KHANFOUR
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 tiens 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 l’électrolyte diminue ce qui est perceptible au changement de la densité.

2/ La charge

Lors de la charge l’opération inverse a 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 se plomb se désagrège 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’entretient reste élevée c’est ce processus lent mais continu qui altère les plaques.
Sulfatation : quant une batterie se décharge la masse active est transformée en cristaux de sulfate de plomb aussi bien dans les plaques positive que négative. Ces cristaux ont tendance à s’accumuler et à durcir pour former une couche impénétrable et finir 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 autodécharge plus élevée et nécessitent une tension de charge plus élevée. 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 plaque plane (ouverte)


C’est la batterie utilisée dans les voitures, elle a été conçue pour un courant de décharge élevée 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 utilisée parfois pour les bateaux comme batteries de servitude.





4/ Les batteries semi-traction à plaque plane (ouverte)


Ces batteries ont les mêmes fonctions que celles précédemment 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 traction (ouverte)

Les batteries de tractions sont utilisées lors de fortes décharge journalière répétitive et rechargée 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 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 absorbée par une natte de verre serrée entre les plaques les ions hydrogène et les ions sulfate se déplace plus facilement que dans une batterie gel. C’est pourquoi une batterie AGM est plus adaptée pour fournir un courant très élevé d’une courte durée qu’une batterie 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 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. C’est dû à la corrosion des plaques positives, pour terminer une batterie laissée en décharge trop longtemps voit ces plaques entrées en sulfatation voir paragraphe plus haut.


10/ le 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 diminue 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 longues périodes 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. L’on comprendra que pour les moteurs électriques nécessitant une tension élevée (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 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 pèche 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 utilisée
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 décharges lentes de 110A montées en série pour moteur électrique Minn-Kota Terrova 80 livres. L’encombrement nous ne permettait pas d’installer de plus grandes batteries.
A l’arrière, trois batteries de 140 A en série pour moteur vintage 36V 100 livres avec ce rapport poids/puissance l’on arrive temps de pêche de l’aube à la nuit sans avec encore de la réserve et des vitesses entre 9 et 10 kilomètre /heure 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 que l’on avait la place. Secondement, par le poids de la barque qui était plus lourde par ce qui suit au milieu quatre batteries gel cette fois ci pour le moteur arrière Minn-kota e-drive 2cv 48V. Pour les mêmes caractéristiques de pèche avec cependant un avantage de vitesse malgré le poids du matériel de pèche en plus a entre 9 et 11KM/H. Ce qui facilite les choses pour vous déplacer vers un poste assez 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.
Navicom ,fournie les batteries adéquatent a vos embarcations


desole pour les tof l"article etait sur xooit humminbird je n'ai pas pu recuperer les tofs

Texte et photos Nassa KHANFOUR


_________________
Nassa Khanfour nature-boat.com
Moniteur guide de pêche

ouah nass , c'est un livre complet ,sur le coté technique tu changeras jamais, tres bien fait nass

bravo nassa pour c'est précision

effectivement , c'est tres bien expliqué.
ça tord le coup à ce qu'ont entend au bord de l'eau , à savoir : qu'une decharge lente doit etre bien vidé avant rechargement !!
ça confirme qu'une baterie trop vidée a prit un shoot et donc qu'une baterie meme recente achetée en occase , si on connait pas le vendeur , soucis !

Merci pour toutes ces précisions qui vont mettres bien utiles pour l'achat de mes futur batteries

excellent, vraiment complet, il y a tout ce qu'il faut, merci Nassa

nass a écrit:


6/ Les batteries gélifiées (VRLA)

question peut'etre stupide mais c'est quoi VRLA

pour faire court :

TECHNOLOGIE VRLA appelée aussi "Plomb étanche"
La batterie au plomb-acide à régulation par soupape (VRLA : Valve-Regulated Lead-Acid) est une batterie rechargeable équipée d'une soupape de sécurité qui permet à la pression interne de se libérer en cas de surcharge accidentelle. Ces batteries sont sans entretien car il n'y a aucune nécessité de rajouter de l'eau durant leur durée de vie.
Deux types de batterie VRLA sont disponibles : AGM et GEL. Les deux technologies permettent de maintenir une distance constante entre les plaques positives et négatives, ce qui assure une réaction complète des matériaux actifs à l'aide de l'électrolyte en éliminant les incidents de court-circuit.

pour faire plus long :
http://www.multibatteries.fr/fr/content/46-technologie-vrla

merci