En 1786, le biologiste Luigi Galvani a disséqué une grenouille. A chaque fois que le scalpel en acier de Galvani touchait un crochet en cuivre, qui tenait en place la cuisse de la grenouille, celle-ci se contractait. Galvani pensa que cette énergie provenait de l'animal et l'a donc appelée "électricité animale".

L'ami et associé de Galvani, Alessandro Volta, n'était pas d'accord avec cette idée. Il était convaincu que l'électricité avait été générée par les deux différents métaux dans un milieu humide. Des expériences ont ensuite confirmé cette idée et en 1797, Volta conçut la vraie première batterie : la pile voltaïque. La pile était composée de 49 paires de disques de cuivre et de zinc, disposés alternativement, séparés par un tissu trempé dans de l'eau salée. Et lorsque les deux extrémités étaient connectées à un conducteur, le courant passait.

Dans une pile voltaïque, l'électricité est générée par une réaction chimique et lorsqu'elle est épuisée, la pile ne peut pas être rechargée. Cela s'appelle un élément primaire.

En 1803, le physicien allemand Johann Wilhelm Ritter a conçu une pile voltaïque à l'envers. La pile de Ritter se composait de disques en cuivre uniquement, séparés de couches de substance à base de carton trempé dans une solution saline. La colonne de Ritter pouvait accumuler de l'énergie électrique, mais en aucun cas la produire. Cela s'appelle un élément secondaire, batterie de stockage ou accumulateur. L'électricité nécessaire à la charge de la pile de Ritter pouvait seulement être obtenue par une source de courant primaire, telle qu'une pile voltaïque. Cela rendait la découverte de Ritter intéressante certes, mais peu pratique d'utilisation.

1854 a marqué une étape importante dans le développement de l'électricité. Le médecin et scientifique allemand Joseph Sinsteden plaça deux plaques en plomb dans un bac contenant de l'acide sulfurique dilué. Cet acide sulfurique réagit avec la surface des plaques et forma une couche de sulfate de plomb. Sinsteden connecta les plaques à une source de courant primaire et constata qu'une couche d'oxyde de plomb se formait sur une plaque, tandis que du plomb spongieux se formait sur l'autre. Après cette charge, la batterie pouvait à nouveau être déchargée : il y avait un courant non inférieur à 2 V : ce qui représentait bien plus que ce que les prédécesseurs de Sinsteden, Volta et Ritter, avaient jamais pu réaliser. Pendant la décharge du sulfate de plomb se formait sur les deux plaques, exactement comme lors de la première fois. Ainsi, le processus pouvait redémarrer. La batterie plomb/acide venait de voir le jour !

Avec le développement de la batterie secondaire a grandi le besoin d'une meilleure source de courant qu'une batterie primaire. Ce développement avait déjà été démarré par Michael Faraday lorsqu'il a découvert l'induction magnétique.

En 1866, Werner von Siemens et Charles Wheatstone présentent simultanément le concept pratique d'une dynamo.

En 1871, Zénobe Gramme inventa la dynamo Gramme, qui fut la première à générer de l'électricité sur une échelle commerciale. Gramme a découvert par hasard que, lorsque deux dynamos Gramme étaient montées en parallèle, l'une agissait comme moteur, alimentée électriquement par l'autre. La machine Gramme s'est développée avec succès, devenant le premier moteur électrique industriel.

Ainsi, tout se passa en même temps : la dynamo pouvait générer de l'électricité, la batterie secondaire pouvait la stocker et le moteur électrique pouvait transformer l'énergie électrique en conduite mécanique. Le développement et la fabrication des batteries secondaires mirent la vitesse surmultipliée. En 1890, par exemple, à cause de la non-fiabilité du moteur à combustion, neuf voitures sur dix étaient alimentées électriquement.

La fin de la durée de vie d'une batterie marine est généralement annoncée par un démarrage difficile, particulièrement à basse température. Bien évidemment, elle peut être due à son usure normale. En effet, la batterie marine est sujette à deux types d'usure normale : la corrosion de la plaque (positive) et la perte de masse active. Ces deux procédés s'effectuent graduellement, jamais de manière soudaine. Malheureusement, cela ne veut pas dire que les symptômes n'apparaissent pas d'un jour à l'autre : une bonne nuit de gel peut faire apparaître clairement ce que des températures plus élevées avaient tenu secret!

Si le problème arrive de manière prématurée, il a souvent été causé par la surcharge et/ou une température excessive, et, dans ce cas, il est important de vérifier l'alternateur afin d'éviter que cela ne se reproduise.

Une autre cause peut être la perte de masse active par une décharge profonde.
Là, pas de surprise ! La batterie marine a une capacité insuffisante pour faire face aux exigences énergétiques de votre bateau. Il en va de même pour les batteries de démarrage, qui n'ont pas été suffisamment chargées. De courts trajets, pendant lesquels la dynamo n'a pas le temps de charger complètement la batterie, amèneront cette dernière à un état permanent de décharge profonde et diminueront de manière sévère sa longévité.

Une autre cause de panne de batterie marine, que l'on oublie souvent : la stratification de l'acide. L'électrolyte d'une batterie marine stratifiée se concentre au fond du bac, privant ainsi la moitié supérieure des éléments de sa présence. Et lorsque la moitié supérieure des éléments est privée d'acide, l'activité des plaques est limitée, la corrosion plus forte et la performance de la batterie réduite. Alors que la concentration d'acide est faible en haut du bac, elle est forte au fond. Une concentration d'acide aussi élevée fait augmenter la tension du circuit ouvert. votre batterie marine semble pleinement chargée, mais a un CCA faible.

L'explication la plus logique est que votre batterie marine est arrivée en fin de vie après une utilisation normale, et qu'elle a ainsi perdu la plus grande partie de sa masse active.

La durée de vie d'une batterie marine à décharge profonde dépend largement de la profondeur de sa décharge. En fait, la durée de vie d'une batterie marine à décharge profonde est souvent déterminée au moment de l'achat, quand elle est configurée. C'est alors, en effet, que se décide le nombre de cycles suivant le calcul de la consommation de courant et les équipements de charge.

Une décharge profonde, due à un manque de capacité de la batterie, du chargeur ou de l'alternateur, peut également accélérer la perte de masse active et donc réduire la longévité de votre batterie marine.

Une autre cause probable pour une panne de votre batterie marine prématurée est la sulfatation. En règle générale, la sulfatation provient de deux facteurs : l'état de charge et le moment où la batterie s'est déchargée. La sulfatation n'entrave pas seulement le processus de charge, mais peut également former de grands cristaux, sous forme de ponts entre les plaques, et ainsi provoquer un court-circuit. Dans le cas d'un tel court-circuit, la tension de la batterie va rapidement augmenter, dès qu'elle est connectée à un chargeur. Le chargeur prendra alors cela pour une indication de pleine charge de la batterie marine et se coupera, laissant celle-ci vide.

Si votre batterie marine ne fonctionne pas correctement et ne se charge pas lorsqu'elle est connectée à un chargeur, elle a probablement été victime de sulfatation.

La sulfatation provient de deux facteurs : l'état de charge et le moment où la batterie s'est déchargée. La sulfatation n'entrave pas seulement le processus de charge, mais peut également former de grands cristaux, sous forme de ponts entre les plaques, et ainsi provoquer un court-circuit. Dans le cas d'un tel court-circuit, la tension de la batterie marine va rapidement augmenter, dès qu'elle est connectée à un chargeur. Le chargeur prendra alors cela pour une indication de pleine charge de la batterie et se coupera, laissant votre batterie marine vide.

La sulfatation est toujours liée à une perte permanente de capacité. Une légère sulfatation dans une batterie liquide peut parfois être réparée en utilisant un chargeur adapté, mais cette façon de faire entraîne une perte de temps et la réparation n'est que très provisoire.

L'acide de batterie est très corrosif et peut occasionner de graves dégâts à son environnement.

Les batteries marines liquides devraient toujours être stockées en position droite, afin d'éviter une fuite d'acide par les orifices de remplissage, ou – dans le cas des batteries marine verrouillées – par le trou d'aération. Les batteries VRLA ne contiennent pas d'acide et peuvent donc être facilement stockées en position inclinée. Si la fuite se fait le long du couvercle de la batterie, et ce, sans signe de dégât extérieur, un défaut de fabrication a dû avoir lieu au moment de la soudure du couvercle et du bac.

L'acide peut également fuir par le joint de la borne. Le terme professionnel utilisé pour ce phénomène est : suintement.

Enfin, l'acide peut s'écouler des bouchons de remplissage. Cela provient du niveau trop élevé d'électrolyte dans votre batterie marine. On oublie souvent que la batterie doit d'abord être chargée, avant de réajuster le niveau d'électrolyte.

Une batterie marine chargée doit être traité avec prudence, dès que toute l'énergie accumulée est libérée d'un seul coup, par exemple : lorsqu'un outil frappe l'une des bornes, causant un court-circuit complet.

Lorsqu'elle atteint son état de charge maximal, toute batterie plomb/acide produit du gaz oxyhydrogène explosif, qui s'échappe par les trous d'aération de la batterie. Dans ces conditions, toute étincelle peut provoquer une explosion, qui endommagera la batterie et son environnement et projettera de l'acide sur ce même environnement. Toute personne se tenant à proximité de la batterie peut être blessée.

La plupart des explosions de batteries se font lors du raccordement ou du débranchement des câbles ou des bornes. Dans un entrepôt, il ne faut jamais filmer une batterie immédiatement après l'avoir chargée. Une étincelle statique du film peut faire détoner le gaz, qui s'échappe de la batterie au moins pendant une heure après qu'elle ait été chargée.

Si une batterie marine explose au moment où le courant est enclenché (starter, propulseur d'étrave), cette explosion résulte généralement d'un niveau d'électrolyte trop bas, dû à une charge excessive ou à un faible entretien. Si les plaques de la batterie marine ne sont pas complètement immergées dans l'électrolyte, le courant élevé peut créer une étincelle entre les plaques, faisant détoner l'oxyhydrogène contenu dans la batterie.

L'électrolyte à l'intérieur de la batterie marine n'est pas seulement en contact avec la masse active de la plaque, mais également avec les parties non recouvertes de la grille elle-même.

La corrosion des grilles est un phénomène normal dans une batterie marine, dans laquelle le plomb de la grille positive est transformé en dioxyde de plomb. Comme résultat de cette transformation, la conductivité électrique et la force mécanique déclinent progressivement jusqu'à ce que les plaques se plient. Ceci est un processus inéluctable, dont il a été tenu compte lors de la conception de la batterie.

Une corrosion excessive des grilles est le résultat typique d'une surcharge structurelle ou d'une tension de charge trop élevée ou d'un facteur de charge trop élevé. La température joue également un rôle important. Des températures élevées vont accélérer la corrosion des grilles, alors que des températures modérées prolongeront la durée de vie de vos batteries marines.

La masse active (pâte) de la plaque positive est constituée de sulfate de plomb. Lors de la charge, ce sulfate de plomb est transformé en oxyde de plomb et lors de la décharge, cet oxyde de plomb se transforme à nouveau en sulfate de plomb.

Comme le sulfate de plomb a un volume moléculaire plus important que le plomb, la masse active va se rétrécir et se gonfler à chaque cycle, s'affaiblissant et se désagrégeant au fur et à mesure jusqu'à la perte de capacité de la plaque.

Une perte accélérée de la masse active, mieux connue sous le nom de PCL (perte prématurée de capacité) peut être causée par une décharge profonde. Des exemples types pour cette situation se trouvent dans les cas de batteries de démarrage ou de batteries semi-traction souffrant d'un régime de charge inadéquat. En effet, à chaque charge, la batterie reçoit moins d'énergie qu'elle n'en fournit, et donc, à un certain moment, elle doit répondre à un niveau de décharge pour lequel elle n'a pas été conçue. C'est ainsi que sa durée de vie sera sérieusement écourtée.

Un autre phénomène typique pour la perte de masse active lors d'une décharge profonde est que, contrairement au cas de processus d'utilisation normal, la masse active est désagrégée tandis que la grille est en bon état.

La corrosion des parties métalliques d'une batterie résulte d'une réaction chimique entre les bornes et les connexions. Il existe trois sortes de corrosions :

1: La corrosion galvanique :

La corrosion galvanique est due à la différence potentielle entre les métaux, qui entrent en contact les uns avec les autres, notamment la matière de la borne avec le connecteur. En général, la corrosion apparaît sous forme de cristaux de plomb blanc ou de zinc ou, si les connexions sont en aluminium, sous forme de sulfate d'aluminium. Les connecteurs en bronzes auront une corrosion faite de cristaux bleus. Très souvent, la corrosion fait apparaître une combinaison de cristaux blancs et bleus : blancs à cause du plomb dans le clip du connecteur et bleus à cause du conducteur dans le câble. Ce type de corrosion peut être évité en appliquant un spray ou de la vaseline sur les bornes. Si la corrosion a déjà commencé, il faudra d'abord nettoyer les bornes et les connecteurs de vos batteries marines. A vérifier pour éviter tout dommage : une surface plane et lisse permet une bonne conductivité électrique.

2: La corrosion électrique

Si la batterie contient trop d'électrolyte, parce qu'elle a été remplie au-delà du niveau maximal ou en condition de décharge, l'acide peut alors déborder et entrer en contact avec les bornes et les connecteurs, entraînant leur corrosion. Ce problème peut être évité en offrant l'entretien approprié à votre batterie marine.
Il faut également savoir que l'électrolyte peut s'échapper par la bague de la borne. Ce phénomène, qui arrive plus fréquemment chez les batteries marines à bornes latérales, s'appelle le suintement d'électrolyte.

3: La corrosion atmosphérique

Une autre cause de la corrosion des bornes est l'échappement de vapeur d'acide lorsque la batterie marine atteint son état de charge maximale. Ce type de corrosion peut être évité en appliquant du spray ou de la crème grasse, telle que la vaseline, sur les bornes. Si la corrosion a déjà commencé, il faudra d'abord nettoyer les bornes et les connecteurs. A vérifier pour éviter tout dommage : une surface plane et lisse permet une bonne conductivité électrique.

Lorsque que votre batterie marine se décharge, le plomb et le dioxyde de plomb, qui sont les matières actives sur les plaques de la batterie, réagissent avec l'acide sulfurique dans l'électrolyte, pour générer le courant électrique. Une forme molle, finement divisée, de sulfate de plomb est alors produite. Pendant la charge, ce sulfate de plomb mou est facilement reconverti en plomb, dioxyde de plomb et acide sulfurique, remettant en gros la batterie marine dans son état initial.

Si votre batterie marine n'est pas entièrement rechargée rapidement après une décharge profonde, le sulfate de plomb va se cristalliser. Ses larges cristaux vont alors boucher les pores de la masse active et recouvrir la surface de la plaque, rendant peu à peu la charge impossible. Le résultat de la sulfatation est une perte permanente de capacité. La matière active sulfatée de la plaque positive est souvent légèrement colorée. Une caractéristique typique est une bande de sulfate sur un tiers de la hauteur des plaques (voir photo).

Lorsque la sulfatation continue, la masse active va être pressée hors de la grille, si violemment que la grille va se plier ! La charge d'une batterie sulfatée va entraîner la formation de dendrites sur la plaque négative. Ces cristaux acérés, en forme d'aiguilles, peuvent mettre les plaques positive et négative en court-circuit.

Stratification

Dans une batterie marine plomb/acide, l'électrolyte est un mélange d'eau et d'acide sulfurique. La stratification a lieu lorsque l'eau et l'acide se séparent, laissant le lourd acide se concentrer au fond du bac et amenant la partie haute des éléments à s'appauvrir en acide. Ainsi, la partie supérieure de la plaque va sulfater à cause de la réduction de l'électrolyte et la partie inférieure va subir une importante perte de masse active ainsi que la corrosion des grilles à cause de la surcharge !

La stratification a lieu lorsque l'état de charge de votre batterie marine est inférieur à 80% et lorsque la batterie marine n'a pas l'occasion de recevoir une pleine charge. Cela résulte probablement d'une auto-décharge combinée à un stockage à long terme, mais peut également être la conséquence d'une conduite sur distances courtes, en mettant en route les essuie-glaces avec protections contre le vent et le chauffage électrique.

Le seul remède à la stratification est l'équilibre de la charge : le dégazage réalisé lors d'une tension de charge élevée pourra mélanger l'électrolyte.

Pas de stratification dans les batteries VRLA.

Les batteries régulées par soupape contiennent de l'électrolyte figé. Ainsi, le phénomène de stratification ne peut avoir lieu dans les batteries au gel. Dans le cas des batteries AGM, la stratification a seulement lieu dans les très grandes batteries stationnaires. Celles-ci sont généralement installées en position inclinée.

La fuite thermique peut se décrire tout simplement comme une fonte de votre batterie marine. Dans la gamme des batteries marines plomb/acide, ce phénomène ne se produit que dans les batteries VRLA.

La réaction chimique pendant le processus de recombinaison des gaz dans une batterie régulée par soupape est un processus exothermique, qui génère de la chaleur. Lorsqu'une batterie marine est surchargée dans une température ambiante élevée, ce processus exothermique va augmenter la température à l'intérieur de la batterie, bien plus rapidement qu'elle ne peut s'évacuer. L'augmentation de la température va faire baisser la tension de charge et, en même temps, augmenter le courant de charge. Cela augmentera à nouveau la température de la batterie et démarrera un cycle de chaleur auto-alimentation / courant, qui fera gonfler et éventuellement fondrevotre batterie marine. Il y a un risque d'explosion par court-circuit interne et de présence d'une quantité importante d'oxyhydrogène.

La fuite thermique est un problème, qui est essentiellement causé par le chargeur et non pas par votre batterie marine.

Batterie de service (Servitude)

Batterie de Démarrage

Batterie pour Moteur électrique

Batterie

Batterie Stationnaire

Batterie de Traction

VRLA

batteries plomb/acide régulées par soupape. Auto-régulation des gaz interne.

Batterie étanche

Batterie marine à couvercle verrouillé ou scellé et sans entretien. Elle peut être couchée à 90°

Plaque de plomb

Cycle

Ampérage (A) 

Ampère/heure Ah

Puissance CCA (en)

Résistance interne R (Ohm)

Capacité de réserve en Minute (mn)

Le courant I en Ampère (A)

L'Energie en Joule (J) ou en Watt/heure (Wh)

La puissance en Watt (W)

Modèle de Cosse

Type de bac

Floating

Auto-Décharge