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La batterie d’accumulateur

            JD
Puissance VS Poids
• Batterie au plomb, 40 Wh par kg
• Nickel - cadmium (Ni - Cd), 50 Wh par kg
• Nickel - zinc (Ni - Zn), 80 Wh par kg
Puissance VS Poids

• Nickel Métal Hydrure (NiMH), 75 Wh par kg
• Plomb 2e génération (2006), 75 Wh par kg5
Puissance VS Poids
•   Lithium - ion 1re génération (1992), 90 Wh par kg
•   Lithium Métal Polymère (LMP) (2004), 110 Wh par kg
•   Lithium polymère (Li - Po), 120 Wh par kg
•   Lithium - ion 2e génération (2000), 1256-150 Wh par kg
Puissance VS Poids

•   Lithium - ion - manganèse; également dénommée lithium - manganèse (2007), 300 Wh par kg [6]
•   Lithium - soufre (Li - S) (2007), 300 Wh par kg
•   Lithium - vanadium, + de 300 Wh par kg, présentée par Subaru en 20078
•   Lithium - air ou lithium - oxygène, en cours de développement (2010), + de 500 Wh par kg9
Il existe 3 principales catégories définies par leur domaine d'application :



• batterie de démarrage : utilisée dans les automobiles, elle est composée
  de plaques fines, de grande surface, et autorise des courants de décharge
  élevés, mais de courte durée


• batterie de traction : utilisée dans les chariots élévateurs, elle est formée
  de plaques plus épaisses et permet des décharges journalières pouvant
  atteindre 80% de la capacité


• batterie stationnaire : utilisée dans les ASI (alimentations sans
  interruption), conçue pour fonctionner en "floating" (1)

• http://www.stielec.ac-aix-marseille.fr/cours/abati/accu/accu.htm
Principales technologies
•

•   conventionnelle : c'est une batterie ouverte, qui nécessite un apport régulier d'eau. Cette
    batterie est vendue "sèche", l'électrolyte est ajouté avant la première utilisation

•   VRLA (Valve Regulated Lead Acid) : c'est une batterie à soupape. En cas de dégazage,
    l'hydrogène et l'oxygène se recombinent à l'intérieur de la batterie pour former de l'eau. Si la
    pression interne devient trop forte, une vanne-soupape relâche les gaz : si ce stade est atteint
    fréquemment, l'électrolyte se déssèche et rend la batterie inutilisable

     – type AGM (Absorbed Glass Mat) : une fine feuille de fibre, imbibée d’électrolyte (70%
       d’eau et 30 % d’acide) est placée entre les plaques de plomb de la batterie. Cette
       batterie peut fournir un courant élevé, de courte durée


     – type GEL : l'électrolyte est figé par l'addition de gel de silice. Ces batteries sont étanches
       et peuvent être placées dans n’importe quelle position
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•

•   conventionnelle : c'est une batterie ouverte, qui nécessite un apport régulier d'eau. Cette
    batterie est vendue "sèche", l'électrolyte est ajouté avant la première utilisation

•   VRLA (Valve Regulated Lead Acid) : c'est une batterie à soupape. En cas de dégazage,
    l'hydrogène et l'oxygène se recombinent à l'intérieur de la batterie pour former de l'eau. Si la
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Efficacité VS Température


Température 0°C   10°C   15°C   20°C   25°C   30°C



Capacité    80%   92%    95%    100%   103%   105%




• http://www.stielec.ac-aix-
  marseille.fr/cours/abati/accu/accu.htm
Charge d'une batterie
• La charge d'une batterie doit se faire de préférence en respectant les 3
  phases :

• charge à courant constant jusqu'à 80% de la charge : ce courant doit être
  limité à une valeur comprise entre C/3 et C/10, selon les performances du
  chargeur


• charge d'absorption à tension constante dans laquelle le courant diminue


• charge d'entretien à tension réduite afin de compenser l'auto-décharge
Charge d'une batterie
Causes du vieillissement prématuré
              d'une batterie
•   décharge profonde (80% de la capacité C20) : les batteries en état de décharge
    complète doivent être rechargées dans un délai maximum de 48 heures sous peine
    de dommages irréversibles
•   décharges journalières trop importantes : une longévité optimale est obtenue si
    les décharges journalières ne dépassent pas 16% de la capacité C100
•   charge trop rapide (le courant de charge doit être limité à C/5)
•   charge insuffisante (ne jamais laisser une batterie déchargée à plus de 50 % :
    recharger régulièrement la batterie à 100 %)
•   surcharge (bouillonnement excessif qui entraîne une perte d'eau)
•   température : la durée de vie d'une batterie est indiquée par le fabricant pour une
    température ambiante de 20°C
    Cette durée de vie est réduite de moitié pour une élévation de température de
    10°C
•   autodécharge (une batterie, même inutilisée, perd sa capacité d'autant plus
    rapidement que sa température de stockage est élevée : à 20°C, une batterie VRLA
    peut perdre chaque mois 5% de sa capacité, ce qui peut entraîner une décharge
    profonde
Avaries et incidents de
   fonctionnement des accumulateurs :
• Généralités :
• A côté de l'usure normale due au travail bien conduit de
  l'accumulateur et à l'action de
• l'électrolyte sur les plaques, il existe des avaries provoquées soit par
  des erreurs de conduite,
• soit par des imperfections ou défauts de construction.
• Ces avaries qui ne sont pas forcément indépendantes sont :
• • la sulfatation
• • l'inversion de polarité
• • les courts circuits intérieurs
• • la désagrégation prématurée des matières actives
• • l'empoisonnement des plaques par des impuretés diverses

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La batterie d’accumulateur ppt

  • 2.
  • 3. Puissance VS Poids • Batterie au plomb, 40 Wh par kg • Nickel - cadmium (Ni - Cd), 50 Wh par kg • Nickel - zinc (Ni - Zn), 80 Wh par kg
  • 4. Puissance VS Poids • Nickel Métal Hydrure (NiMH), 75 Wh par kg • Plomb 2e génération (2006), 75 Wh par kg5
  • 5. Puissance VS Poids • Lithium - ion 1re génération (1992), 90 Wh par kg • Lithium Métal Polymère (LMP) (2004), 110 Wh par kg • Lithium polymère (Li - Po), 120 Wh par kg • Lithium - ion 2e génération (2000), 1256-150 Wh par kg
  • 6. Puissance VS Poids • Lithium - ion - manganèse; également dénommée lithium - manganèse (2007), 300 Wh par kg [6] • Lithium - soufre (Li - S) (2007), 300 Wh par kg • Lithium - vanadium, + de 300 Wh par kg, présentée par Subaru en 20078 • Lithium - air ou lithium - oxygène, en cours de développement (2010), + de 500 Wh par kg9
  • 7. Il existe 3 principales catégories définies par leur domaine d'application : • batterie de démarrage : utilisée dans les automobiles, elle est composée de plaques fines, de grande surface, et autorise des courants de décharge élevés, mais de courte durée • batterie de traction : utilisée dans les chariots élévateurs, elle est formée de plaques plus épaisses et permet des décharges journalières pouvant atteindre 80% de la capacité • batterie stationnaire : utilisée dans les ASI (alimentations sans interruption), conçue pour fonctionner en "floating" (1) • http://www.stielec.ac-aix-marseille.fr/cours/abati/accu/accu.htm
  • 8. Principales technologies • • conventionnelle : c'est une batterie ouverte, qui nécessite un apport régulier d'eau. Cette batterie est vendue "sèche", l'électrolyte est ajouté avant la première utilisation • VRLA (Valve Regulated Lead Acid) : c'est une batterie à soupape. En cas de dégazage, l'hydrogène et l'oxygène se recombinent à l'intérieur de la batterie pour former de l'eau. Si la pression interne devient trop forte, une vanne-soupape relâche les gaz : si ce stade est atteint fréquemment, l'électrolyte se déssèche et rend la batterie inutilisable – type AGM (Absorbed Glass Mat) : une fine feuille de fibre, imbibée d’électrolyte (70% d’eau et 30 % d’acide) est placée entre les plaques de plomb de la batterie. Cette batterie peut fournir un courant élevé, de courte durée – type GEL : l'électrolyte est figé par l'addition de gel de silice. Ces batteries sont étanches et peuvent être placées dans n’importe quelle position
  • 9. Principales technologies • • conventionnelle : c'est une batterie ouverte, qui nécessite un apport régulier d'eau. Cette batterie est vendue "sèche", l'électrolyte est ajouté avant la première utilisation • VRLA (Valve Regulated Lead Acid) : c'est une batterie à soupape. En cas de dégazage, l'hydrogène et l'oxygène se recombinent à l'intérieur de la batterie pour former de l'eau. Si la pression interne devient trop forte, une vanne-soupape relâche les gaz : si ce stade est atteint fréquemment, l'électrolyte se déssèche et rend la batterie inutilisable – type AGM (Absorbed Glass Mat) : une fine feuille de fibre, imbibée d’électrolyte (70% d’eau et 30 % d’acide) est placée entre les plaques de plomb de la batterie. Cette batterie peut fournir un courant élevé, de courte durée – type GEL : l'électrolyte est figé par l'addition de gel de silice. Ces batteries sont étanches et peuvent être placées dans n’importe quelle position
  • 10. Efficacité VS Température Température 0°C 10°C 15°C 20°C 25°C 30°C Capacité 80% 92% 95% 100% 103% 105% • http://www.stielec.ac-aix- marseille.fr/cours/abati/accu/accu.htm
  • 11. Charge d'une batterie • La charge d'une batterie doit se faire de préférence en respectant les 3 phases : • charge à courant constant jusqu'à 80% de la charge : ce courant doit être limité à une valeur comprise entre C/3 et C/10, selon les performances du chargeur • charge d'absorption à tension constante dans laquelle le courant diminue • charge d'entretien à tension réduite afin de compenser l'auto-décharge
  • 13. Causes du vieillissement prématuré d'une batterie • décharge profonde (80% de la capacité C20) : les batteries en état de décharge complète doivent être rechargées dans un délai maximum de 48 heures sous peine de dommages irréversibles • décharges journalières trop importantes : une longévité optimale est obtenue si les décharges journalières ne dépassent pas 16% de la capacité C100 • charge trop rapide (le courant de charge doit être limité à C/5) • charge insuffisante (ne jamais laisser une batterie déchargée à plus de 50 % : recharger régulièrement la batterie à 100 %) • surcharge (bouillonnement excessif qui entraîne une perte d'eau) • température : la durée de vie d'une batterie est indiquée par le fabricant pour une température ambiante de 20°C Cette durée de vie est réduite de moitié pour une élévation de température de 10°C • autodécharge (une batterie, même inutilisée, perd sa capacité d'autant plus rapidement que sa température de stockage est élevée : à 20°C, une batterie VRLA peut perdre chaque mois 5% de sa capacité, ce qui peut entraîner une décharge profonde
  • 14. Avaries et incidents de fonctionnement des accumulateurs : • Généralités : • A côté de l'usure normale due au travail bien conduit de l'accumulateur et à l'action de • l'électrolyte sur les plaques, il existe des avaries provoquées soit par des erreurs de conduite, • soit par des imperfections ou défauts de construction. • Ces avaries qui ne sont pas forcément indépendantes sont : • • la sulfatation • • l'inversion de polarité • • les courts circuits intérieurs • • la désagrégation prématurée des matières actives • • l'empoisonnement des plaques par des impuretés diverses