Les batteries au plomb-acide affichent typiquement une efficacit\u00e9 coulombique de 85% et une efficacit\u00e9 \u00e9nerg\u00e9tique de l’ordre de 70%. Le plomb et le dioxyde de plomb, les mat\u00e9riaux actifs des plaques de la batterie, r\u00e9agissent avec l’acide sulfurique de l’\u00e9lectrolyte pour former du sulfate de plomb. Ce sulfate de plomb se forme initialement dans un \u00e9tat amorphe finement divis\u00e9 et se reconvertit facilement en plomb, dioxyde de plomb et acide sulfurique lorsque la batterie se recharge.<\/p>\n
Caract\u00e9ristiques et Applications<\/h2>\n
La batterie au plomb-acide est relativement lourde par rapport \u00e0 la quantit\u00e9 d’\u00e9nergie \u00e9lectrique qu’elle peut fournir. Son faible co\u00fbt de fabrication et ses niveaux \u00e9lev\u00e9s de courant de surtension la rendent commune l\u00e0 o\u00f9 sa capacit\u00e9 (plus de 10 Ah environ) est plus importante que le poids et les probl\u00e8mes de manipulation. Cependant, cette chimie de batterie est tr\u00e8s sensible au cyclage profond par rapport \u00e0 d’autres syst\u00e8mes de batteries, et en raison de la haute densit\u00e9 du plomb, l’\u00e9nergie sp\u00e9cifique des batteries est assez faible.<\/p>\n
La majorit\u00e9 des batteries au plomb-acide dans le monde sont des batteries de d\u00e9marrage, d’\u00e9clairage et d’allumage (SLI) pour automobiles, avec environ 320 millions d’unit\u00e9s exp\u00e9di\u00e9es en 1999. En 1992, environ 3 millions de tonnes de plomb ont \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9es dans la fabrication de batteries. Les champs d’application industriels des batteries au plomb-acide incluent la traction pour les v\u00e9hicules miniers, les chariots \u00e9l\u00e9vateurs et comme sources d’\u00e9nergie stationnaires telles que le stockage de secours (UPS) et les stations de signalisation pour les chemins de fer et les t\u00e9l\u00e9communications.<\/p>\n
Structure et Performance<\/h2>\n
Une batterie au plomb-acide se compose d’une \u00e9lectrode n\u00e9gative en plomb spongieux ou poreux, le plomb \u00e9tant poreux pour faciliter la formation et la dissolution du plomb. L’\u00e9lectrode positive est compos\u00e9e d’oxyde de plomb. Les deux \u00e9lectrodes sont immerg\u00e9es dans une solution \u00e9lectrolytique d’acide sulfurique et d’eau. En cas de contact entre les \u00e9lectrodes via le mouvement physique de la batterie ou des changements dans l’\u00e9paisseur des \u00e9lectrodes, une membrane isolante \u00e9lectriquement mais chimiquement perm\u00e9able s\u00e9pare les deux \u00e9lectrodes. Cette membrane emp\u00eache \u00e9galement le court-circuit \u00e9lectrique \u00e0 travers l’\u00e9lectrolyte.<\/p>\n
La tension nominale d’une cellule est d’environ 2V, mais la tension varie entre environ 1,75 V et 2,4V en fonction de l’\u00e9tat de charge (SoC) et du courant de charge ou de d\u00e9charge. Les batteries au plomb-acide peuvent d\u00e9livrer des courants \u00e9lev\u00e9s sur de courtes p\u00e9riodes et ont une haute densit\u00e9 de puissance.<\/p>\n
Les batteries au plomb-acide peuvent atteindre une longue dur\u00e9e de vie de plusieurs ann\u00e9es. Cependant, la r\u00e9gulation de la tension est cruciale ici, en particulier dans les voitures en tant que batterie de d\u00e9marrage, o\u00f9 cela est souvent insuffisamment pr\u00e9cis, permettant typiquement seulement 2 \u00e0 4 ans d’utilisation. Les batteries d’entra\u00eenement ou de stockage peuvent atteindre une dur\u00e9e de vie de 5 \u00e0 15 ans, selon la qualit\u00e9 et le stress. Mais ces batteries diff\u00e8rent consid\u00e9rablement des batteries de voiture. Lorsque les batteries au plomb-acide sont de m\u00eame capacit\u00e9 et taille, mais de poids diff\u00e9rents, la batterie la plus lourde dure g\u00e9n\u00e9ralement plus longtemps car les cadres de plomb sont plus solides. Le vieillissement des batteries au plomb-acide est principalement caus\u00e9 par la corrosion interne de la structure en plomb des \u00e9lectrodes, la formation de courts-circuits fins et par la sulfatation du plomb.<\/p>\n
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