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Accumulateurs lectriques (batteries)
Le document qui peut servir de rfrenceest le texte
Energie sans limites
Reinout RADER
Il existe divers type daccumulateurs, P,!d"i, "i#n Li$ion, %etc
Les plus anciens et les plus courants sont lesaccumulateurs au plom
http://www.victronenergy.com/upload/documents/Book-FR-EnergieSansLimites.pdfhttp://www.victronenergy.com/upload/documents/Book-FR-EnergieSansLimites.pdf -
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Accumulateurs lectriques (batteries)
&aston PLA"'E ()*+-
.atterie au Plom/acide
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Principe de fonctionnement
A la dcharge, les deux polarits se sulfatent, l0lectrolyte estconsomm ( les ions 1234$vont sur les lectrodes-5 L0oxyg6ne
lir par l0lectrode positive s0unit aux ions 78en solution pourformer de l0eau5 1i la dc9arge est totale, l0lectrolyte ne sera pluscompos que d0eau distille5
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Principe de fonctionnement
A la recharge, les deux polarits se dsulfatent,l0lectrolyte est regnr (mise en solution d0ions 1234$ -5La plaque positive est peroxyde (formation de P24- et desions sont lirs (augmentation de la concentration 78 del0lectrolyte-5
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Densit dnergie et rendementaccumulateur au plomb
Sous 2V, la densit thorique d'nergie est de 168 Wh/Kg.
En pratique, 45 5 !"#$g.
%e rendement nergtique de & &5'
25% de l'nergie lectrique est dissie en chaleur lors desractions letrochi!iques de charge, dcharge et auto"dcharge.
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ensionLa tension aux ornes d0un lment d0accumulateur au plom estvoisine de 4:
1a valeur varie entre ),; : et 4,3 : suivant l0tat de c9arge enconditions normales de fonctionnement5
#endant la charge, laccumulateur est un rcepteur.$rs un court rgi!e transitoire elle s'ta&lit au en(irons de 2,2 V.
*"arge+
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ension*"arge+
)afin de c"arge est atteinte ,- . en charge c*clique5
En c9arge flottante (c9argedentretien- on se limite entre 4,4+ : et
4,
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ension Dc"arge+
#endant une asse+ longue dure d'utilisation, la tension
reste re!arqua&le!ent constante la (aleur de 2V
- artirdu oint , elle di!inue &rusque!ent /,0 .0, ilaut alors recharger l'accu!ulateur, sous eine de (oir
aaratre la sulatation des laques.
3n ratique, on ne descend as en gnral en dessous de24 % de la caacit &atterie. Sinon, la sulatation
entrane une erte de caacit et une aug!entation de larsistance interne d'o &aisse de tension.
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ension
ension nominale 1ension d'un l!ent charg au reos 257 9 +/./3lt.soit 12.6V our la traditionnelle &atterie dite de 12V.
ension de 2loating (entretien)1ension sous laquelle on eut !aintenir en er!anence un accuour :tre sur qu'il soit charg au !o!ent o en a &esoin 9+5 +0#Elt. 257.
ette (aleur doit :tre corrige en onction de la te!rature.)a (ariation est de 3 5m.#$.
$ "147 c'est 2.;6V et
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6odes de c"argeharge en 2 te!s
) !ourant constant
4 'ension constante>
c9arge ? rapide ?
)@@ ou Bloating
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6odes de c"arge harge en ; te!s
) !ourant constant
4 'ension constante
de rec9arge
< 'ension constante
de floating
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2onctionnement du rgulateur
Temps
Tension
Fin de charge
Dlestage
Recharge
Reconnexion
VFC
VRC
Vrl
Vdl
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7sistance interne
E
r
C
I
C E $ rI
C
I
=odlisation
)a rsistance interne d'un accu!ulateur est tou>ours trs ai&lede l'ordre de quelques centi!es d'oh!0
3lle dend de late!rature
?n eut l@esti!er a(ecle courant !ai!u!9
r A Bn/C!a
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7endement
)e rende!ent en a!res"heures ou aradique0 est le raort entrela quantit d'lectricit d&ite la dcharge D d et la quantitd'lectricit ournie lors de la charge D.
)e rende!ent en nergie est de l'ordre de E4 84 %.Cl est lus ai&le car les a!res"heures ne sont as stocFset restitus la !:!e tension.
C
D
Q Q
Q
=e rende!ent est de l'ordre de G4 %.
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*apacit
?n aelle caacit la quantit d'lectricit, (alueha&ituelle!ent en amp8res"eures$h0, qu'unaccu!ulateur charg eut aire circuler endant la riodede dc"arge.
)a caacit d'un l!ent est onction du rgi!e dedcharge.
)a caacit no!inale n0 d'une &atterie est donne ourun rgi!e de dcharge en 14 h140, 24h240 ou 144h 1440
Cn A 14/14 ou !4@/4@ ou !)@@/)@@
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*apacit#our un rgi!e de dcharge lus le( CHI Cn la caacit diminue.
#our un rgi!e de dcharge lus ai&le CDJ Cn la caacit augmente.
)e courant de dcharge est (alu en ractions de la caaciteri!e en $h e 9 /1440.
Bn accu!ulateur de 14A 144 $h eut ournir 14 $ endant 14 h.
Sa caacit sera rduite 84 $h our un rgi!e de dcharge C A 14/5 A 24$
Sa caacit ourra :tre aug!ente 1=4 $h our un rgi!e dedcharge C A 14/144 A 1 $.
)a caacit d'un l!ent est fonction de sa temprature9
)es (ariations (ont dans le m9me sensque celles de la temprature.
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*apacit
)a (ariation de la caacit eut :tre calcule ar la loi de Peu:ert#our laquelle : /,;
)a caacit d'un l!ent est fonction de sa temprature9)es (ariations (ont dans le m9me sensque celles de la temprature.
k
x
x
xP
I
I
C
=
N
N
I
*T
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Autodc"arge
)e tau d'autodcharge d'un accu!ulateur rersente la erte!o*enne relati(e de caacit ar !ois et our une te!raturedonne.
3lle est de l'ordre de 14 % ar !ois, our les laques au lo!&anti!onieu cet alliage a our &ut d'aug!enter la tenue!canique0
@est une caractristique interne dcoulant de latechnologie utilise elle est gnrale!ent donne our
une te!rature de 24 7.
3lle est de l'ordre de quelque % ar !ois our le lo!& dou ai&le teneur d'anti!oine0 ou le lo!& calciu!, !ais les l!entssont lus ragiles.
)'autodcharge (arie trs raide!ent a(ec la te!rature. Elledouble de
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Dure de