Avantages et Inconvénients des Batteries au Plomb-Acide
Les batteries au plomb-acide sont des batteries secondaires (rechargeables) qui comprennent un boîtier, deux plaques de plomb ou groupes de plaques, l’une servant d’électrode positive et l’autre d’électrode négative, et un remplissage de 37% d’acide sulfurique (H2SO4) comme électrolyte. Le plomb et le dioxyde de plomb, les matériaux actifs sur la batterie, sont essentiels pour leur fonctionnement. En 1999, environ 320 millions d’unités de batteries au plomb-acide ont été expédiées, principalement pour des applications automobiles telles que le démarrage, l’éclairage et l’allumage (SLI). En 1992, environ 3 millions de tonnes de plomb ont été utilisées dans la fabrication de batteries.
Applications Industrielles des Batteries au Plomb-Acide
Ces batteries trouvent leurs applications dans des domaines industriels tels que la traction pour les véhicules miniers, les chariots élévateurs et comme sources d’alimentation stationnaires telles que les stockages d’énergie de secours (UPS) et les stations de signalisation pour les chemins de fer et les télécommunications.
Avantages des Batteries au Plomb-Acide
Malgré leur poids important pour la quantité d’énergie électrique qu’elles peuvent fournir, les batteries au plomb-acide sont répandues en raison de leur faible coût de fabrication et de leur capacité à fournir des niveaux élevés de courant de surtension. Elles sont particulièrement appréciées là où la capacité (plus de 10 Ah) est plus importante que le poids et les problèmes de maniabilité. Comparées aux batteries rechargeables modernes, elles ont une densité d’énergie relativement faible mais peuvent fournir de très forts courants de surtension, ce qui leur confère un ratio puissance-poids relativement élevé. Elles sont devenues la norme dans l’industrie automobile, utilisées comme source d’alimentation pour le démarrage, l’éclairage et l’allumage des voitures, capables de délivrer un courant de pointe très élevé (environ 450 ampères).
Inconvénients des Batteries au Plomb-Acide
Le principal inconvénient de ces batteries est leur sensibilité aux cycles de décharge profonde par rapport à d’autres systèmes de batteries. De plus, la densité spécifique du plomb rend la densité énergétique des batteries assez faible. Leur chargement est lent, pouvant prendre jusqu’à 16 heures pour une charge complète. Elles nécessitent un algorithme limitant le courant et la tension de charge, limitant ainsi le courant et la puissance de charge. Un courant de charge trop élevé peut causer de la sulfatation, dégradant la performance et la durée de vie de la batterie. De plus, la tension de charge doit être régulée car la tension maximale appliquée est limitée par la température ambiante en raison du risque de génération de gaz hydrogène.
Autres Types de Batteries
Voici une liste des principaux types de batteries électriques, composées d’une ou plusieurs cellules électrochimiques :
Tailles : AA, AAA, AAAA, C, D, CR1220, CR1620, CR1632, CR1616, CR2016, CR2032, CR2025, CR2430, CR2450, CR123, CR2, CR132A, LR1130, LR41, LR44, A23, A13, 18650, 21700
Chimie :
Batteries Primaires : alcaline, lithium métal, zinc-carbone, zinc-chlorure, oxyde d’argent, air-zinc
Batteries Secondaires : lithium-ion, lithium-polymère, cobalt de lithium, oxyde de lithium-manganèse, LiFePo4, NMC, NCA, NiMH, NiCd, plomb-acide, SLI, traction, AGM, gel
Applications : UPS, batterie de voiture électrique, batterie de voiture 12V – SLI, batterie de moto, batterie marine, batterie d’ordinateur portable, batterie de téléphone portable, stockage d’énergie électrochimique, batterie spéciale, batterie à flux
Tensions : 1.2V, 3V, 6V, 9V, 12V, 24V
Cet article fournit un aperçu complet des batteries au plomb-acide, en soulignant leurs avantages et inconvénients, ainsi qu’une brève présentation d’autres types de batteries disponibles sur le marché.
