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Principe de fonctionnement d'une batterie solaire / Turoriel, astuces de pros & conseils pratiques

Qu'est-ce qu'une batterie au plomb ?

1 Description

Une batterie d'accumulateurs appelé plus communément "batterie", est un assemblage d'accumulateurs électrochimiques.

Un accumulateur électrochimique est un "générateur réversible", il peut stocker l'énergie électrique sous forme chimique puis la restituer à tout moment sur demande grâce à la réversibilité de la transformation.

Type de batterie au plomb

Electrolyte

Appellation anglo-saxonne

OuverteLIQUIDEFlooded (ou vented) battery
A recombinaison de gazGELIFIEGel VRLA (ou sealed) battery
A recombinaison de gazABSORBE par le séparateurAGM (Absorbed glass mat) separator battery

2 Fonctionnement

Cette réaction est activée au sein d'une cellule élémentaire entre deux électrodes baignant dans un électrolyte, lorsqu'une charge est branchée à ses bornes.

L'accumulateur est basé sur un système électrochimique réversible et donc rechargeable, contrairement à une pile.

Composition d'une batterie au plomb

A savoir
La quantité d'énergie pouvant être stockée dans une batterie s'appelle la "capacité", elle est exprimée en Ampère-heure (Ah). En multipliant cette capacité par la tension de la batterie on obtient une quantité d'énergie en Watt-heure (Wh).
Exemple : Une batterie 12V / 100Ah à une capacité de 100Ah x 12V = 1200 Wh soit 1.2 kWh

Cette capacité nominale (Cn) est généralement donnée pour un régime de décharge en 10h (C/10). Pour une batterie de démarrage on parlera plutôt d'un régime de décharge en 5h (C/5) et pour une batterie à décharge lente (solaire) le régime de décharge sera donné à courant constant sur 100h (C/100).

3 Utilisation

1/ Le cyclage

Un cycle charge/décharge d'une batterie lui fait subir un léger affaiblissement de sa capacité, qui est d'autant plus important que la décharge est profonde. La durée de vie d'une batterie est donc liée au nombre de cycles charge/décharge et à leur profondeur.

Le nombre de cycles varie fortement en fonction du type de batterie (Plomb Ouvert, AGM, GEL, OPzS, OPzV, Lithium).

2/ Etat de charge et profondeur de décharge

L'état de charge (SOC), exprimé en %, est le rapport entre la capacité résiduelle et la capacité nominale de l'accumulateur. C'est à dire l'énergie restant dans la batterie.

La profondeur de décharge (DOD), exprimé en %, est le rapport entre la capacité déjà déchargée et la capacité nominale de l'accumulateur. C'est à dire l'énergie consommée dans la batterie.

La somme des valeurs de SOC et DOD donne toujours 100%.

Exemple : Une batterie qui a une profondeur de décharge de 30% a un état de charge de 70%.

Etat de charge et profondeur de déchargeEtat de charge en fonction de la tension au repos

A savoir
Il est possible d'évaluer l'état de charge d'un accumulateur ou d'une batterie en mesurant sa tension au repos. Au moment de la mesure, la batterie doit être déconnectée de toutes les charges et à une température ambiante de 20 à 25°C. Exemple avec ce graphique d'une batterie AGM.

3/ Influence de la température

La capacité tient compte de la température de l'accumulateur, elle est annoncée en général pour 20 à 25°C. La capacité augmente quand la température augmente et baisse quand la température baisse.

La durée de vie de la batterie va également être liée à cette température d'exploitation. En effet, une augmentation de 10°C au-dessus de 20°C la réduira de moitié.

4/ Autodécharge

Les batteries au plomb se déchargent naturellement lorsqu'elles sont laissées en circuit ouvert. Le taux d'autodécharge varie entre 0.1 et 0.5% de la capacité nominale par jour à une température de 20°C.

Cette autodécharge augmente :

- avec le vieillissement naturel de la batterie

- avec la température (elle double de valeur tous les 10°C)

- à la suite d'un mauvais entretien

- à la suite d'une décharge profonde ou d'une inversion de polarité

  Conseil pratique
Les batteries sont très nocives pour l'environnement si elles sont abandonnées n'importe ou. En les ramenant dans des lieux de collecte tel que la déchetterie, elles pourront être recyclées. Logorondvert1_site.jpg

Télécharger le guide PDF "Optimiser la durée de vie des batteries plomb" (PDF 3Mo)



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