la-batterie-du-cciste

Lorsque vous achetez une batterie, il faut tenir compte de nombreuses caractéristiques dont certaines ne sont en général pas mentionnées clairement sur la batterie.

Capacité de la batterie
Une batterie stocke de l'énergie pour la restituer lorsque vous en avait besoin. L'énergie stockée s'exprime en Watt-heure. Cependant les fabricants indiquent souvent la capacité des batteries en Ampère-heure, pour obtenir une équivalence avec le besoin que vous avez calculé en Watt-heure, il faut multiplier la capacité par la tension aux bornes de la batterie :

E(Wh) = C(Ah) x U(V)

................. La capacité d'une batterie est la quantité d'énergie électrique qu'elle est capable de restituer après avoir reçu une charge complète, pour un régime de courant de décharge donné, une tension d'arrêt et une température définies. Elle s'exprime usuellement en ampères-heures (Ah)..................

.........................Unité de la capacité : Ah

L'unité usuelle de l'énergie est le Wh (Watt-heure). Il est d'usage d'assimiler l'unité Ah à une unité d'énergie. En effet, le passage de l'unité Ah à l'unité Wh s'effectue simplement en multipliant par la tension U de la batterie. Comme celle-ci est constante, l'unité Ah est équivalente à l'unité Wh, à une constante près.....................

........................La capacité des batteries est un indicateur permettant de quantifier sa capacité à délivrer un courant maximum pendant un certain temps. La capacité d’une batterie se note C_Td où T_d représente une durée en heures.

Ainsi C_Td = X signifie que la batterie peut délivrer un courant d’intensité X/T_d (en ampère) pendant une durée T_d (en heure). Autrement dit, en maintenant un tel courant, la décharge sera atteinte au bout de la durée T_d.

Ainsi, à partir de cette définition de la capacité d'une batterie, et en notant :

• T_d : le temps de décharge de la batterie.
• C_Td : la capacité de la batterie associée à l’autonomie T_d.
• I_Td : le courant de décharge de la batterie associée à l’autonomie T_d.

nous pouvons tirer la relation suivante liant ces trois grandeurs : ........................  Itd = Ctd / Td

L'énergie que peut restituer une batterie dépend de la durée : une même batterie peut fournir moins d'énergie en 2 heures qu'en 10. En général la valeur indiquée sur la batterie correspond à l'énergie restituée en 20 heures. Si plusieurs capacités sont fournies par le fabricant, la durée est notée en indice : la capacité en 20 heures est notée C₂₀, la capacité à 10 heures est notée C₁₀, etc.

Lorsque vous faites vos calculs, il faut choisir la capacité correspondant le mieux à votre utilisation. Si vos batteries sont destinées à une système de secours en cas de coupure du réseau électrique et que ces coupures ont une durée moyenne d'une heure, vous choisirez C₁, si vos batteries sont rechargées grâce à l'énergie solaire et destinées à alimenter des lampadaires allumés toute la nuit vous devrez prendre plutôt C₁₀.

Nombre de cycle

Une batterie ne peut supporter qu'un nombre limité de cycle charge-décharge. Vous devrez choisir votre batterie de façon à ce que cette valeur soit cohérente avec votre projet. S'il s'agit d'une système de secours utilisé exceptionnellement un nombre de cycle réduit n'est pas gênant. S'il s'agit d'un système solaire rechargé chaque jour et déchargé chaque nuit, il vous faudra le plus grand nombre de cycles possible.

Le nombre de cycles dépend fortement de la profondeur de décharge que vous utilisez.

Profondeur de décharge

Il n'est pas possible d'utiliser toute l'énergie stockée dans une batterie sans l'endommager gravement. Une batterie complétement vide a une espérance de vie très limitée.

La profondeur maximale de décharge est le pourcentage maximal de l'énergie de la batterie que vous allez utiliser. En général il est conseillé de ne pas dépasser une profondeur de 50% (sur une batterie de 100Ah, vous ne pourrez donc utiliser que 50Ah) mais des valeurs plus faibles peuvent être fixées pour obtenir un plus grand nombre de cycles.

Durée de vie

Indépendamment du nombre de cycle la durée de vie d'une batterie est limitée par l'oxydation des électrodes et des bornes. Ce phénomène peut être relativement rapide si la batterie est utilisée à une température élevée, dans ce cas il sera inutile de choisir une batterie possédant un très grand nombre de cycle.

Tenue au froid

Les batteries à électrolyte liquide supportent mal le froid. Leur capacité baisse rapidement avec la température et si l'électrolyte gèle, elles sont détruites. Si votre batterie peut être exposée à des températures négative, il faudra que vous en teniez compte dans vos calcul et que vous choisissiez un point de congélation assez bas pour que vos batteries ne gèlent pas.

Auto-décharge

Une batterie non-utilisée se décharge d'elle même. Pour une batterie au plomb, le taux d'auto-décharge est en générale limité (de l'ordre de 5% par mois) mais il peut augmenter rapidement avec la température.

(document Energie & Développement)

 I.3.3. DENSITÉ ET ÉTAT DE CHARGE
L'électrolyte est caractérisé le plus souvent par sa concentration en acide sulfurique (mol/l)
ou sa densité (rapport de la masse volumique à la masse d'une unité de volume d'eau, en kg/l ou
g/cm3). Puisque l'électrolyte participe aux réactions, sa concentration évoluera au cours d'une
charge ou d'une décharge. Il est donc possible d'évaluer l'état de charge (cf. I.4.1.2) d'une
batterie par la connaissance de la densité de son électrolyte au repos.
Par exemple, initialement de 1,250g.cm-3 lorsque l'accumulateur est chargé, la densité peut
atteindre 1,100g.cm-3 en fin de décharge. Les correspondances entre densités et concentrations
(voire degrés Baumé) sont reportées dans des tables [10].
Un paramètre capital pour une bonne mesure de la densité, est la connaissance précise de la
température de l'électrolyte au moment de la lecture. D'autres précautions seront à prendre si
l'électrolyte présente un risque d'hétérogénéité.
La densité de l'électrolyte est fonction de la concentration initiale d'acide sulfurique, de
l'état de charge et de la température. Aussi elle peut varier pour un état de charge donné, selon
le type de batterie et le fabricant. D'ailleurs pour une batterie ouverte chargée, il existe selon les
domaines d'application, des plages de densité :
                                                                  • 1,220 à 1,250 g.cm-3 pour le stationnaire
                                                                  • 1,260 à 1,280 g.cm-3 pour la traction
                                                                  • 1,270 à 1,300 g.cm-3 pour le démarrage
Toutefois, malgré quelques contraintes et risques d'erreurs, la densité reste certainement le
moyen le plus simple pour définir approximativement l'état de charge d'un élément.