Les Batteries SLI : Fonctionnement et Applications
Les batteries SLI, acronyme de démarrage (Starting), éclairage (Lighting) et allumage (Ignition), sont spécialement conçues pour fournir un courant maximal en un court laps de temps tout en maintenant une tension constante. Cette capacité est attribuable à leur très faible résistance interne. Bien qu’elles offrent une bonne durée de vie dans des conditions de cycles peu profonds, leur longévité est considérablement réduite sous des cycles profonds, avec seulement environ 12 à 15 cycles. Les variations de température fortes lors des décharges de courant caractérisent également ces batteries, influençant leur poids, conception et forme. Ces batteries sont couramment utilisées pour démarrer des voitures et divers véhicules diesel et à essence.
Autres Types de Batteries à Acide Plomb
On distingue principalement deux groupes de batteries à acide plomb :
- Batterie VLA (Vented Lead-Acid) : Il s’agit d’une batterie à électrolyte inondé ou ventilé, où les électrodes sont immergées dans un excès de liquide électrolytique. Les batteries VLA se subdivisent en trois groupes :
- Traction ou cycle profond : Conçues pour produire une décharge constante et faible sur de longues périodes, elles sont moins sujettes à la dégradation due au cyclage. Ces batteries sont essentielles pour des applications nécessitant des décharges régulières, comme dans les systèmes photovoltaïques et les véhicules électriques.
- Batterie SLI : Décrites ci-dessus.
- Batterie VRLA (Valve-Regulated Lead-Acid) : Ces batteries scellées ou régulées par une valve contiennent un électrolyte immobilisé dans un séparateur absorbant ou sous forme de gel. Les VRLA se déclinent en deux types principaux :
- AGM (Absorbent Glass Mat) : La batterie AGM est une batterie au plomb régulée par valve avec de petits canaux de gaz dans l’électrolyte, offrant une densité de puissance et d’énergie accrue, ainsi qu’une durée de vie en cycle plus longue par rapport aux batteries inondées classiques.
- Gel : La batterie moderne au gel est une batterie VRLA avec un électrolyte gélifié, réduisant l’évaporation de l’électrolyte et les problèmes de corrosion communs aux batteries à cellules humides, tout en offrant une plus grande résistance aux chocs et vibrations.
Chimie des Batteries au Plomb-Acide – Fonctionnement
Le principe de fonctionnement de la batterie au plomb-acide peut être illustré par les processus chimiques se déroulant pendant la charge et la décharge. Lors de la décharge, le processus suivant se produit à l’anode :
Pb + SO42- → PbSO4 + 2e-
Le plomb est oxydé avec l’électrolyte en sulfate de plomb, libérant deux électrons. Un dépôt de sulfate de plomb se forme également à la cathode :
PbO2 + SO42- + 4H+ + 2e- → PbSO4 + 2H2O
Dans cette réaction, une réduction de l’oxyde de plomb a lieu. L’acide sulfurique étant utilisé pendant le processus de décharge, le SoC (état de charge) peut être déterminé en mesurant la densité de l’électrolyte. Lors de la charge, les processus s’effectuent en sens inverse, permettant au sulfate de plomb formé lors de la décharge d’être oxydé en plomb et en oxyde de plomb réduit. Si le sulfate de plomb est complètement consommé et que le processus de charge n’est pas arrêté, l’électrolyse de l’électrolyte commence. Une surcharge avec des tensions de charge élevées génère du gaz oxygène et hydrogène par électrolyse de l’eau, qui s’échappe sous forme de bulles. Les batteries scellées disposent de catalyseurs (Pd, Pt) au-dessus de l’évent où le gaz oxyhydrogène peut se recombiner en eau. La tension cellulaire résultante peut être déterminée à partir de la série galvanique, avec une tension totale de réaction de :
E0 = 1.68V - ( - 0.36V) = 2.04V
