batterie d'accus

Un accumulateur électrique est un appareil stockeur d'électricité, mais il a 3 fonctions dans sa vie:

-il stocke de l'énergie sous la forme chimique (molécules actuellement au repos, mais susceptibles d'être dissociées)

-il devient bac à électrolyse et transforme de l'énergie chimique (les molécules de ses électrolyte et électrodes) pour être alors producteur d'électricité

-il est chargeable (et même rechargeable) en redemandant de l'énergie électrique à un fournisseur externe, pour reprendre une énergie chimiquement stockable

 

CAPACITÉ de CHARGE Q (ou charge) d’un accumulateur signifie stockage de charges électriques dans la batterie servant à restituer une certaine intensité pendant un temps donné.Elle est exprimée usuellement en Ampère-heure (A-h) unité qui vaut 3,6.103 C

Les voltages d'un accumulateur sont ceux de la tension usuelle d'un élément (soit # 2 Volts -plus précisément 2,041 Volt si elle est chargée et 1,8 Volt si déchargée)

Comme on désire de plus fortes tensions, on regroupe les accumulateurs en batteries, ce qui permet de produire des multiples de 2 >> 6V, 12V et 24 volts

Pour une batterie au Plomb, la réaction d'électrolyse sur 1 élément est

Pb + HSO4 >>> PbSO4+ H++ 2 électrons 

et PbO2 + HSO4 + 3H + les 2 électrons >>> 2H2O + PbSO4

Les potentiels électrochimiques (oxydoréducteurs) correspondants sont >>

-anode pôle (+) en métal Pb, réducteur, donc Uor (négatif) = -356 mV pour le plomb

-et cathode pôle (-) oxydante, donc Uor (positif) = + 1685 mV

ce qui, ajouté à la valeur absolue du Uor de l'anode donne 2,041 Volts

 

CHARGE STOCKÉE par MASSE UNITAIRE de support (masse de la batterie)

C'est (t') une capacité massique de charge

Dimensions M-1.T.I        Unité S.I.+ = C / kg

 

ÉNERGIE MASSIQUE (ou DENSITÉ ENERGETIQUE MASSIQUE) STOCKÉE

Dimensions  L2.T-2             Unité S.I.+ = J / kg  

mais l'unité d'usage est le Wh/kg qui vaut 3,6.103J/kg

Une batterie d’accumulateurs courante stocke de 2 à 4.105 Joules par kilogramme de batterie, soit 60 à 100 Wh/kg, ce qui reste 100 fois moins que celle stockée dans un carburant liquide (dont le pouvoir calorifique est # 10.000 Wh/kg)

Valeurs des énergies massiques retenues par quelques types de batteries (en Wh/kg):

Ni-Fe(30)--Pb(30 à 70)--Ni-Zn(70)--Ni-Cd(80)--Na-S(110)--Li-Air(150)--Li-Fe-PO4(160)--Zn-Ag(200)--Li-Mn(300 et plus)

 

TENUE de CHARGE

Pour les batteries au plomb, on peut prévoir la valeur de la durée de tenue de charge par la loi de Peukert :

t = Q / iK

où t(s) = durée de tenue de charge

Q(C) = capacité de charge

K (nombre) = coefficient lié à la nature des éléments de construction

(valeur moyenne 1,25)