Comparaison des batteries: acide de plomb, gel et AGM

À l'heure actuelle, il existe trois principaux types de batteries de stockage sur le marché: plomb-acide avec électrolyte liquide, gel et AGM. Ils ont tous le même principe de fonctionnement, mais il existe des différences importantes dans l'appareil. Ces différences leur confèrent des caractéristiques particulières, cependant, chaque type a ses propres inconvénients qui doivent être pris en compte lors du choix d'une batterie.

Batteries au plomb avec électrolyte liquide

Ce type de batterie rechargeable est le plus utilisé. Leur conception est restée en grande partie inchangée depuis leur invention en 1859.

Dispositif et principe de fonctionnement

Il y a six compartiments ou bidons isolés les uns des autres dans le boîtier de la batterie. Chaque compartiment contient des plaques de plomb et un électrolyte liquide. Plaques à charges positives et négatives (cathode et anode). Les plaques de plomb peuvent contenir des impuretés d'antimoine ou de silicium. L'électrolyte est un mélange d'acide sulfurique (35%) et d'eau distillée (65%). Entre les plaques de plomb se trouvent des plaques d'espacement poreuses appelées séparateurs. Ils sont nécessaires pour éviter les courts-circuits. Chaque banque génère environ 2V pour un total de 12V (guirlande).

Le courant dans les batteries au plomb-acide est généré par une réaction électrochimique entre le dioxyde de plomb et l'acide sulfurique. Cela consomme de l'acide sulfurique, qui se décompose. La densité de l'électrolyte diminue. Lors de la charge à partir d'un chargeur ou d'un générateur de voiture, le processus inverse (charge) se produit.

Avantages et inconvénients

L'utilisation généralisée des batteries au plomb-acide est facilitée par leur conception simple et fiable. Ils émettent des courants de démarrage assez élevés pour démarrer le moteur (jusqu'à 500A), ils fonctionnent de manière stable jusqu'à 3-5 ans avec un bon fonctionnement. La batterie peut être chargée avec des courants accrus. Cela n'endommagera pas la capacité de la batterie. Le principal avantage est le prix abordable.

Les principaux inconvénients de ce type de batterie sont liés à la maintenance et au fonctionnement. L'électrolyte est liquide. Par conséquent, il existe un danger de son écoulement. L'acide sulfurique est un liquide très corrosif. De plus, des gaz corrosifs sont émis pendant le fonctionnement. Cela signifie que la batterie ne peut pas être installée à l'intérieur du véhicule, uniquement sous le capot.

Le conducteur doit surveiller périodiquement le niveau de charge de la batterie et la densité d'électrolyte. Si la batterie est rechargée, elle bout. L'eau s'évapore et doit être remplie périodiquement dans les compartiments. Seule de l'eau distillée est utilisée.

Le niveau de charge ne doit pas être autorisé à descendre en dessous de 50%. Une décharge complète est garantie pour détruire l'appareil, car une sulfatation profonde des plaques se produit (formation de sulfate de plomb).

Il est nécessaire de stocker et de faire fonctionner la batterie dans une position verticale stricte afin que l'électrolyte ne fuit pas et que les plaques ne se ferment pas. Un court-circuit peut également se produire en raison de l'effritement des plaques.

Pendant la saison froide, la batterie est généralement retirée de la voiture afin qu'elle ne gèle pas. Cela peut se produire avec l'électrolyte liquide. Une batterie froide fonctionne également moins bien.

Batteries au gel

Les batteries au gel fonctionnent sur les mêmes principes que les batteries au plomb-acide conventionnelles. Seul l'électrolyte à l'intérieur n'est pas dans un liquide, mais à l'état de gel. Ceci a été réalisé en ajoutant du gel de silice contenant du silicium. Le gel de silice maintient l'électrolyte à l'intérieur. Il sépare les plaques positives et négatives, c'est-à-dire sert de séparateur. Pour la fabrication de plaques, seul du plomb hautement purifié est utilisé sans aucune impureté. La disposition dense des plaques et du gel de silice offre une faible résistance, et donc une charge rapide et des courants de recul élevés (800-1000 A par démarreur au démarrage).

La présence de gel de silice donne également un gros avantage: la batterie n'a pas peur des décharges profondes.

Le processus de sulfatation de ces batteries est plus lent. Les gaz résultants restent à l'intérieur. En cas de formation de gaz trop intense, les gaz en excès s'échappent par des vannes spéciales. Ceci est mauvais pour la capacité de la batterie, mais pas critique. Vous n'avez rien à recharger. Les batteries au gel ne nécessitent aucun entretien.

Avantages et inconvénients

Les batteries au gel ont plus d'avantages que d'inconvénients. En raison du fait que l'électrolyte à l'intérieur est à l'état de gel, la batterie peut être utilisée en toute sécurité dans presque toutes les positions et tous les endroits. Rien ne se répand comme il peut avec l'électrolyte liquide. Même si le boîtier est endommagé, la capacité de la batterie n'est pas réduite.

La durée de vie d'une batterie au gel avec un soin approprié est d'environ 10 à 14 ans. Le processus de sulfatation étant lent, les plaques ne s'effritent pas et une telle batterie peut être stockée jusqu'à 3 ans sans recharge et avec une grande perte de capacité. Cela prend généralement 15 à 20% de la charge par an.

La batterie au gel peut supporter jusqu'à 400 décharges complètes. Ceci est à nouveau réalisé en raison de l'état de l'électrolyte. Le niveau de charge récupère rapidement.

Une faible résistance permet de fournir des courants d'appel élevés, garantissant un rendement élevé.

Les inconvénients comprennent la sensibilité à la surcharge et aux courts-circuits. Par conséquent, ces batteries indiquent les paramètres de tension admissibles pendant la charge. Vous devez également charger avec une tension de 10% de la capacité de la batterie. Même une légère surtension peut entraîner sa défaillance. Par conséquent, il est recommandé d'utiliser des chargeurs spéciaux avec de telles batteries.

Par temps extrêmement froid, le gel de silice peut également geler et se perdre dans le récipient. Bien que les batteries au gel résistent mieux au gel que les batteries conventionnelles.

L'un des principaux inconvénients est également le coût élevé des batteries au gel par rapport aux batteries simples.

Batteries AGM

Le principe de fonctionnement des batteries AGM est le même que pour les deux types précédents. La principale différence réside dans la conception des séparateurs et l'état de l'électrolyte. Entre les plaques de plomb se trouve de la fibre de verre imprégnée d'électrolyte. AGM signifie Mat de verre absorbé ou fibre de verre absorbée. Pour les plaques, seul du plomb pur est également utilisé.

La fibre de verre et les plaques sont étroitement pressées ensemble. L'électrolyte est retenu par la porosité du matériau. Une faible résistance est créée qui affecte la vitesse de charge et le courant de démarrage élevé.

Ces batteries sont également classées comme batteries sans entretien. La sulfatation est lente, les plaques ne s'effritent pas. L'électrolyte ne coule pas et ne s'évapore pratiquement pas. L'excès de gaz s'échappe par des vannes spéciales.

Une autre caractéristique des batteries AGM est la possibilité de tordre les plaques en rouleaux ou en spirales. Chaque compartiment a la forme d'un cylindre. Cela augmente la zone d'interaction et améliore la résistance aux vibrations. Les batteries de cette conception peuvent être vues de la marque bien connue OPTIMA.

Avantages et inconvénients

Les batteries AGM peuvent être utilisées et stockées dans n'importe quel endroit. Le corps est scellé. Il vous suffit de surveiller le niveau de charge et l'état des bornes. L'appareil peut être stocké pendant 3 ans, tout en ne perdant que 15 à 20% de la charge par an.

De telles batteries donnent des courants de démarrage élevés jusqu'à 1000A. C'est plusieurs fois plus élevé que d'habitude.

Les décharges complètes ne sont pas effrayantes. La batterie peut supporter 200 décharges nulles, jusqu'à 500 demi-décharges et 1000 décharges à 30%.

Les batteries AGM fonctionnent mieux à basse température. Même en cas de gel sévère, les caractéristiques ne diminuent pas. Ils tolèrent également des températures élevées allant jusqu'à 60-70 ° C.

Comme les batteries au gel, les AGM sont sensibles à la charge. Une légère surintensité endommagera la batterie. Au-dessus de 15V, c'est déjà critique. De plus, un court-circuit ne doit pas être autorisé. Par conséquent, vous devez toujours utiliser un chargeur dédié.

Les batteries AGM coûtent plusieurs fois plus que les batteries conventionnelles, encore plus chères que les batteries au gel.

résultats

Même avec des avantages aussi importants, les batteries au gel et AGM ne pouvaient pas comprimer les batteries au plomb-acide. Ces derniers sont plus abordables et font bien leur travail en voiture. Même pendant la saison froide, 350-400A suffisent au démarreur pour démarrer le moteur.

Sur une voiture, les batteries AGM ou gel ne seront pertinentes que s'il y a un grand nombre de consommateurs consommateurs d'énergie. Par conséquent, ils ont trouvé une application plus large en tant que dispositifs de stockage d'énergie provenant de panneaux solaires, de parcs éoliens, dans les maisons ou comme source d'énergie et dans divers appareils portables.