Informations sur les batteries

Résumé
11,4v très déchargée (probablement foutu, si la batterie ne se maintient pas en tension après recharge)
12v mal chargée (batterie à recharger d'urgence)
13,8v charge maxi (arrêt de charge large sécurité)
14,4v charge maxi (c'est la tension de charge permanente sur une voiture)
au delà de 14,4v début de création de gaz - danger

VERIFICATION :
Une simple mesure tension (la mesure doit se faire 1 heure après la recharge).
pas besoin de faire débiter la batterie pour mesurer comme les CdNi


Ne pas oublier qu'une batterie au plomb se charge en principe à TENSION constante.
Ainsi, il est possible de charger en appliquant 14.4V (cas de la voiture), quand la batterie est chargée le courant s'annule donc pas de surcharge. Par contre si charge à courant constant il faut arrêter la charge à 14.4V impérativement.


Explications détaillées

Surcharge

Une recharge inutilement longue se traduit, même à un courant relativement faible, par une corrosion sur les plaquettes de l'électrode positive. Cet effet réduit sensiblement la vie de l'accumulateur. Si l'on charge la batterie à l'aide d'un courant d'intensité trop élevée, on aura une production excessive de gaz et évaporation trop importante d'eau. Une recharge régulière à l'aide d'un courant d'intensité (trop) forte a pour résultat une usure accélérée des plaquettes constituant l'accumulateur.

L'auto-décharge

On est tenté de croire que lorsqu'une batterie est au repos, c'est-à-dire déconnectée de toute charge donc, qu'il y a absence totale de réactions chimiques internes. Hélas, il existe, de par la présence inévitable d'impuretés à l'intérieur de la batterie, des boucles de courants. Dans le cas d'une batterie relativement neuve, l'auto-décharge est considérée comme étant faible mais n'en reste pas moins toujours de quelques dixièmes de pour cent (par jour!). Il y a, en raison des réactions électrochimiques entre le bioxyde de plomb (PbOz) de l'électrode positive et le plomb de l'électrode négative, une auto-décharge additionnelle. Il s'agit en fait ici d'une sorte de corrosion, minimale si tant est que la batterie soit bien chargée, mais aux conséquences néfastes dans le cas d'une batterie mal entretenue. Il est même possible que l'état de l'accumulateur devienne si délabré (décharge complète), qu'il en devient impossible de rendre à l'accumulateur une charge durable. Le suffate de plomb (PbSO4), produit lors de la décharge, change de structure. On aura apparition de cristaux de sulfate relativement grands qui bouchent les " trous " dans les plaquettes constituant les électrodes. Cette " sulfatation " se traduit par une perte de capacité permanante. Si l'on essaie de recharger une batterie sulfatée il nait des petits " ponts " conducteurs (court-circuits!) qu'il est impossible de faire disparaître. La seule solution consiste alors à acheter une nouvelle batterie.


Courant et tension de recharge

Dans le cas d'un accumulateur au plomb, la tension de cellule reflète la condition de la batterie (son état de charge donc). La tension de cellule nominale est de 2 V. Si l'on effectue des mesures très précises, on constate que la tension de cellule réelle ne possède presque jamais cette valeur nominale. Pourquoi ?

Une batterie rechargée partiellement voire rechargée à moitié possède, au repos, une tension de cellule de 1,9 à 2 V. Un accumulateur chargé à 100% possède lui une tension de cellule de 2,05 à 2,1V. Du fait que lors de la recharge la tension de cellule monte légèrement il faudra donc faire appel à une tension de recharge qui elle, est aussi, légèrement plus élevée, En général on considère qu'une batterie est " regonflée à bloc " si la tension de cellule est montée, lors du processus de recharge, à une valeur de 2,2 à 2,3 V (tension aux bornes de 13,2 à 13,8 V pour une batterie de 12 V). Si la tension de cellule monte à une valeur de 2,35 à 2,4 V on aura début de production de gaz; il est donc instamment recommandé de prendre cette valeur comme limite supérieure. Le maximum absolu de la valeur de la tension de cellule est de 2,65 V, cette valeur se trouvant largement à l'intérieur de la zone à hauts risques!

Durée de recharge

La règle approximative concernant la recharge d'une batterie est qu'il faut "mettre" dans la batterie 1,1 à 1,2 fois le nombre d'ampère-heures ayant été "extrait" du dit accumulateur. Une batterie de 10 Ah sera donc "pleine" après une recharge de 12 heures à l'aide d'un courant de 1 A (ou de 24 heures avec un courant de 500 mA). La supposition de départ est que la batterie était totalement "épuisée" avant la recharge, situation que l'on ne rencontre qu'exceptionnellement (heureusement d'ailleurs).

Type de recharge

Il existe trois techniques de recharge d'une batterie: mode normal, mode rapide et mode de maintien de charge.

Le premier, mode normal, est le plus courant et utilisé pour remettre en état une batterie déchargée partiellement ou complètement. On fait dans ce cas-là appel à un courant de recharge dont l'intensité est de 1/lOème ou de 1/20ème de la capacité de l'accumulateur. Dès que l'on aura production de gaz, il faudra arrêter le processus, soit encore diminuer le courant de recharge.

Dans le cas d'une recharge rapide on fait appel à un courant de recharge dont l'intensité est de 3 à 5 fois supérieure à celle adoptée lors d'une recharge " normale ". La durée de recharge sera donc proportionnellement plus courte. Lors d'une recharge rapide il faudra surveiller de très près l'état de la batterie : le risque d'une surcharge est immanent au procédé ! Il est recommandé, pour éviter de réduire très sensiblement la durée de vie de la batterie, de réserver une recharge rapide aux situations exceptionnelles.

Le mode de maintien de charge est encore une situation très particulière. Contrairement à ce que l'on pourrait penser, cette technique de charge ne sert pas à la recharge d'un accumulateur (partiellement ou complètement) déchargé mais à maintenir une batterie " pleine " dans cet état idéal tout en compensant les effets de l'auto-décharge évoquée plus haut. La tension de recharge maximale est ici de 2,2 V par cellule (13,2 V pour une batterie de 12 V) et le courant de charge se limite a 1/1 000ème voire à 1/2000 ème de la capacité nominale de l'accumulateur.

L'idéal

Le chargeur optimal est un générateur de courant constant au début puis progressivement générateur de tension contante avec arrêt à 13,8v.
- Avec courant de charge limité en cas de batterie trop déchargée.
- Charge courant constant (au début).
- Courant décroissant à l'approche de la tension de charge finale 13,8v. (passage à tension constante).

Il nous faut donc un chargeur qui ne soit pas uniquement une " simple "source de courant (mode normal des chargeurs du marcher) mais qui, de plus, surveille constamment l'état de la batterie et adapte automatiquement ses activités en fonction de l'état du moment de la batterie. La quasi-totalité des chargeurs disponibles dans le commerce n'est pas dotée de cette " intelligence " et ne convient donc pas pour un mode de recharge permanente. Pour cela voir le kit ici.

Choix de la tension d'arrêt

Quelle est en fait la valeur de tension optimale à définir comme limite ?

Nous en avons parlé déjà, sans donner cependant de valeur précise. Nous savons maintenant que dans le cas d'une tension de batterie de 14,1 à 14,4 V (2,35 à 2,4 V par cellule) on a début de production de gaz. Pour un processus de recharge continue cette valeur est donc trop élevée. La totalité des fabricants de batteries s'accorde sur un point : le domaine de tensions " sûr " se situe entre 13,2 et 13,8V. Toute valeur de tension comprise entre ces valeurs n'entraîne pas de risque d'usure prématurée de la batterie. Il nous semble donc tout à fait raisonnable de choisir une valeur moyenne dans ce domaine et de régler P1 à une tension de sortie de 13,5 V. La marge par rapport au domaine " dangereux " est suffisamment grande et les expériences pratiques faites à cette valeur sont très concluantes.

Les plus prudents d'entre nos lecteurs, ou ceux d'entre eux qui envisagent de mettre à leur nom le record de la durée de vie de leur batterie, peuvent régler leur chargeur à une tension de sortie de 13,2V.

21 Mai 2002 - addition 2 Juin 2003