Auto-décharge des Batteries
Les batteries se déchargent progressivement même lorsqu’elles ne sont pas connectées et qu’elles ne fournissent pas de courant. Ce phénomène est dû à des réactions chimiques secondaires, non productrices de courant, qui se produisent à l’intérieur de la cellule même en l’absence de charge. La vitesse de ces réactions secondaires diminue lorsque les batteries sont stockées à basse température, bien que certaines puissent être endommagées par le gel.
Principes de Fonctionnement d’une Batterie
Une batterie électrique est essentiellement une source d’énergie électrique continue. Elle convertit l’énergie chimique stockée en énergie électrique grâce à un processus électrochimique, fournissant ainsi une source de force électromotrice pour permettre la circulation de courants dans les circuits électriques et électroniques. Une batterie typique est composée d’une ou plusieurs cellules voltaïques.
Principe Fondamental d’une Cellule Électrochimique
Le principe fondamental dans une cellule électrochimique réside dans les réactions redox spontanées qui se produisent dans deux électrodes séparées par un électrolyte. L’électrolyte est une substance conductrice ionique et électriquement isolante.
Caractéristiques de l’Auto-décharge
Les batteries anciennes rechargeables se déchargent plus rapidement que les piles alcalines jetables, en particulier les batteries à base de nickel. Par exemple, une batterie nickel-cadmium (NiCd) fraîchement chargée perd 10% de sa charge dans les premières 24 heures, puis se décharge à un rythme d’environ 10% par mois. La batterie NiMH se décharge de 5 à 20% le premier jour et se stabilise autour de 0,5 à 4% par jour à température ambiante. Mais à 45 °C, elle se décharge environ trois fois plus rapidement.
Une batterie au plomb-acide laissée en stockage à des températures modérées a un taux d’auto-décharge estimé à 5% par mois. Ce taux augmente avec la température et le risque de sulfatation augmente.
Les batteries rechargeables Li-ion ont un taux d’auto-décharge généralement indiqué par les fabricants comme étant de 1,5 à 2% par mois. Ce taux augmente avec la température et l’état de charge.
Les batteries primaires perdent généralement 2 à 5 pour cent de leur charge originale par an lorsqu’elles sont stockées à température ambiante (20–30 °C). Pour la batterie primaire au lithium-métal, comme la CR2032, le taux d’auto-décharge est d’environ 1% par an.
Autres Caractéristiques des Batteries
Pour comparer et comprendre les capacités de chaque batterie, certains paramètres sont caractéristiques de chaque type de batterie. Ces paramètres sont une référence lorsqu’une batterie est nécessaire et que des qualités spécifiques sont requises, car les batteries sont utilisées dans tous types de dispositifs et pour des fins infinies.
Tension de la Cellule
La tension des batteries électriques est créée par la différence de potentiel des matériaux qui composent les électrodes positives et négatives dans la réaction électrochimique.
Tension de Coupure
La tension de coupure est la tension minimale admissible. C’est cette tension qui définit généralement l’état « vide » de la batterie.
Capacité
La capacité coulométrique est le total des ampères-heures disponibles lorsque la batterie est déchargée à un certain courant de décharge de 100% SOC à la tension de coupure.
Taux de C
Le taux de C de la batterie est une mesure de sa capacité à être chargée et déchargée à un certain courant.
Dégradation
Une certaine dégradation des batteries rechargeables se produit à chaque cycle de charge-décharge. Elle survient généralement parce que l’électrolyte migre loin des électrodes ou parce que le matériau actif se détache des électrodes.
Profondeur de Décharge
La profondeur de décharge est une mesure de la quantité d’énergie qui a été retirée d’une batterie et est exprimée en pourcentage de la capacité totale. Par exemple, une batterie de 100 Ah dont 40 Ah ont été retirés a subi une décharge de 40 %.
État de Charge
L’état de charge fait référence à la quantité de charge dans une batterie par rapport à ses états « plein » et « vide » prédéfinis, c’est-à-dire la quantité de charge en ampères-heures restant dans la batterie.
