La batterie au plomb est commercialisée depuis 1880. Elle est longtemps restée sans évoluer !
(Pour rappel, une batterie plomb de 12 volts est composée de 6 éléments de tension nominale 2 volts, reliés en série, et baignant dans une électrolyte constitué d'eau déminéralisée et d'acide sulfurique.)
2 grandes familles principales... les batteries ouvertes ou fermées :
Chronologiquement dans l'histoire, les 1ères batteries fabriquées ont d'abord été ouvertes. C'est à dire que le dégagement d'oxygène et hydrogène résultant de l'électrolyse produisant le courant se traduit par une perte d'eau par évaporation.
Les batteries ouvertes
On les reconnait facilement grâce aux petits bouchons vissés au dessus de chaque élément. Ces bouchons comportent un très petit orifice permettant à l'hydrogène de s'échapper.
Position: afin que les plaques soient toujours recouvertes par l'électrolyte, les batteries à électrolyte liquide doit rester en position à peu près horizontale.
Entretien: Ces batteries nécessitent un entretien régulier consistant à refaire le niveau de l'électrolyte, à l'aide d'eau distillée ou déminéralisée, qui doit recouvrir les plaques de quelques millimètres. A faire tous les mois, selon la fréquence d'utilisation et la température ambiante.
Appellations: Ces batteries sont dites ouvertes, ou encore "flooded". Ce sont nécessairement des batteries à électrolyte liquide.
Avantages:
- Prix,
- Supportent bien les surchauffes, inertie thermique élevée
- Possibilité de rattraper les surchauffes par ajout de liquide
- Possibilité d'évaluer l'état de la batterie en mesurant la densité de l'électrolyte
- Fiabilité
Défauts:
- Entretien régulier nécessaire par appoint d'eau,
- Position horizontale, sans secousses,
- Transport délicat, à cause de l'acide,
- Nécessitent un emplacement ventilé (Dégagement d'hydrogène),
- Craignent le gel; prévoir emplacement chauffé ou hivernage;
Les batteries fermées
Par opposition aux précédentes, la génération suivante ne permet plus aux gaz de s'échapper, ni de faire l'entretien par ajout d'eau.
Appellations: Ces batteries sont parfois dites "étanches" bien que le terme soit imprécis.
Fermées, scellées, "sealed", sans entretien ou encore VRLA. Toutes ces dénominations ne permettent pas de clairement définir leur technologie, car la nature de l'électrolyte peut encore varier selon plusieurs technologies, présentées plus bas.
VRLA signifie "valve-regulated lead–acid"; en français: Batterie acide-plomb à régulation par valve.
Une valve, ou soupape de sécurité permet d'évacuer tout excès de pression.
Avantages :
- Moindres poids et encombrement à capacité énergétique égale,
- Sans entretien,
- Ne craignent pas les secousses et les positions penchées
- Moins sensibles au froid intense,
- Sans risque d'explosion due au dégagement d'hygrogène,
- Sans risque de fuite d'acide (mais prévoir tube d'évacuation après soupape)
Inconvénients :
- Prix plus élevé,
- Exigent une régulation fine de la charge, avec correction de t°,
- Craignent les surchauffes, causant un assèchement irréversible.
Les sous famille des batteries fermées :
Batteries à électrolyte liquide (sans entretien)
Appellation : on appelle couramment batterie liquide scellé et sans entretien. Certains utilisent aussi le terme "Etanche" pour ces batteries qui ne le sont pourtant que jusqu'à 45 degrés. Ici, plus de bouchons visibles en partie supérieure. Un compartiment en partie supérieure récupère les gaz hydrogène et oxygène, qui se recombinent en eau puis retournent dans les éléments. Ce système est très efficace.
Position de travail : L'électrolyte étant liquide encore, ces batteries doivent rester en position à peu près horizontale jusquà 45 degrès sans fuite d'acide.
Avantages: Prix, sans entretien.
Défauts: position horizontale obligatoire. Pas de possibilité de rajout d'eau en cas de surchauffe.
Batteries sèches au Gel (sans entretien)
Identiques aux précédentes, mais l'électrolyte est combinée à un gel de silice pour former un gel.
Avantages/ Inconvénients:
Outres ceux cités plus haut et communs aux batteries étanches:
Avantages:
- Accepte des décharges très profondes (70%) si recharge immédiate,
- Accepte les charges rapides (jusqu'à C/10)
- Durée de vie accrue
Défauts:
- Craignent les fortes chaleurs qui diminuent la durée de vie
- Prix élevé
- Sensibilité aux excès de charge; requièrent un régulateur de qualité.
Batteries sèches AGM (Sans entretien)
AGM signifie Absorbed Glass Mat. Ceci défini une électrolyte liquide imprégnant un tissu ou buvard en fibre de verre (boro-silicate).
Position: De fait, l'électrolyte est prisonnière du tissu absorbant et ces batteries acceptent des angles prononcés qui permettent, par exemple, de les utiliser dans les bateaux.
Leurs tensions de charge sont proches de celles des batteries ouvertes. Aussi, elles peuvent remplacer ces dernières sans avoir à changer ou re-paramétrer les appareils de charge (alternateur, régulateur solaire, chargeur).
Avantages/ Inconvénients:
Outres ceux cités plus haut et communs aux batteries étanches:
Avantages:
- Accepte des décharges très profondes (80%) si recharge immédiate,
- Accepte les charges rapides (jusqu'à C/4),
- Faible taux d'auto-décharge (3%)
- Remplace toute batterie ouverte en conservant les chargeurs
Défauts:
- Craignent les fortes chaleurs (Mais moins que le Gel)
- Prix élevé
- Sensibilité aux excès de charge; requièrent un régulateur de qualité.
2 types d'applications principales:
Les batteries de démarrage et les batteries de servitude à décharge profonde
C'est une autre façon de classer les batteries ouvertes , étanches, gel ,agm.
Une batterie de démarrage est conçue pour supporter un fort appel de courant, tel celui du démarreur d'un moteur, plusieurs centaines d'ampères sur quelques secondes. Normalement, après un démarrage, la batterie est rechargée aussitôt par l'alternateur (Une dizaine de minute). Ces batteries supportent très mal des décharges supérieures à 40% de leur capacité.
A l'opposé, la batterie à décharge profonde, encore appelé batterie à décharge lente, conseillée pour nos cellules, supporte très mal les forts appels de courant, et supporte bien les décharges profondes jusqu'à 80% de la capacité de la batterie.
On choisira donc la bonne batterie pour la bonne application dédiée, et ceci de façon indépendante de la nature de l'électrolyte (liquide, Gel, Agm...).
Techniquement, la différence se situe au niveau de l'épaisseur des plaques, plus épaisses dans les batteries à décharge profonde.
Bilan: que choisir pour mon bateau
Tout d'abord, quelle est l'application ?
Choisir une batterie à décharge profonde pour la SERVITUDE DU BORD.
(Faire l'économie de quelques euros en choisissant une batterie de démarrage est un mauvais calcul).
Choisir une batterie à forte intensité (CCA) pour le DEMARRAGE DU MOTEUR.
Ensuite, batterie ouverte, sans entretien, Gel ou AGM ?
Si vous acceptez de faire un entretien facile mais régulier, et désirez préserver votre budget, je conseillerais une batterie ouverte. Le rapport Prix / Performance est souvent très bon !
Celle-ci pardonnera les surchauffes, car il est toujours possibles en cas de régulateur solaire, alternateur ou chargeur secteur peu respectueux de refaire les niveaux d'eau.
Si vous voulez la tranquillité, pas d'entretien, prenez une batterie Gel ou Agm. Assurez-vous alors de la qualité de vos équipements et de leur adéquation avec ces technologies: valeurs de tension de charge et présence d'une compensation en température. Attention, pour les batteries GEL, il faut que les chargeurs et régulateurs soient adaptés.
Pour conclure, pour chaque type d'application, on pourrait aussi classer les batteries par niveau de gamme, et choisir votre batterie en fonction de votre fréquence d'utilisation !
