Plus de 70 ans d’expérience dans les chargeurs de batterie

De la batterie au plomb sous différentes formes aux accumulateurs lithium-ion en passant par la technologie AGM et EFB : les possibilités d’approvisionnement en énergie des véhicules sont de nature très variée. En tant qu’expert compétent dans le domaine des batteries de démarrage, Fronius vous donne une vision d’ensemble des types de batterie courants, et présente les avantages et les inconvénients des différentes technologies.

Technologies de batterie

Fronius présente plus de 70 ans d’expérience dans les chargeurs de batterie

Les batteries de démarrage ou batteries SLI (Starting, Lighting, Ignition) sont utilisées pour le démarrage des moteurs à combustion. Elles fournissent une grande quantité d’énergie pendant une brève période et sont en mesure d’exécuter plusieurs milliers de démarrages. Les batteries de démarrage ne sont pas conçues pour alimenter des consommateurs sur une longue période et sont sensibles aux décharges profondes qui les endommagent durablement. La résistance aux cycles donne une indication de la durée de vie d’une batterie de démarrage.

Une multitude de technologies de batterie différentes sont désormais disponibles sur le marché. Fondamentalement, elles reposent sur le même principe : deux électrodes chargées différemment, le pôle positif et le pôle négatif, sont liées ensemble par une couche supplémentaire, l’électrolyte. Celui-ci peut se présenter sous forme liquide, de gel ou absorbé dans des feutres en fibre de verre. Lorsque le circuit électrique est fermé, les électrons migrent du pôle négatif vers le pôle positif, libérant ainsi de l’énergie électrique. Lors de la charge, ce processus est inversé par tension électrique et la capacité de la batterie est restaurée.

Batterie au plomb

La batterie plomb-acide traditionnelle constitue la batterie de démarrage classique. La production industrielle de batteries au plomb rechargeables remonte à 1880. Ce type de batterie se compose d’une électrode contenant du plomb métallique et d’une électrode contenant de l’oxyde de plomb (IV) avec, entre les deux, des cloisons appelées séparateurs. Les électrodes sont immergées dans de l’acide sulfurique (H2SO4) à 20 à 40 %. La batterie au plomb classique présente pour avantage une tension et une charge admissible élevées pour un prix avantageux. Les accumulateurs sont par ailleurs recyclables en quasi-totalité et nécessitent peu d’entretien. Les inconvénients : un poids important, une grande sensibilité aux températures élevées, une durée de charge longue et une tendance à la sulfatation en cas de décharge profonde. La durée de vie moyenne est d’environ 4 ans.

Calcium (Ca+/Ca-)

Ce type de batterie est désormais installé dans la plupart des véhicules neufs. La batterie au calcium présente pour avantages une faible consommation d’eau, un taux d’autodécharge réduit et une grande résistance aux accidents. Les batteries au calcium sont par ailleurs résistantes aux températures élevées et conviennent donc très bien pour le compartiment moteur. Ce type de batterie présente toutefois des faiblesses en matière de résistance aux cycles.

Batterie AGM

Cette variante de la batterie au plomb est utilisée de préférence sur les véhicules dotés de la fonction Start-Stop automatique. Ce sont les séparateurs en fibre de verre microporeuse (Absorbent Glass Mat, AGM) entre les plaques de plomb qui contiennent l’acide de la batterie. Ce système présente pour avantage une faible résistance interne qui favorise une réaction rapide de la batterie et permet de déplacer rapidement de grandes quantités d’énergie. Performantes, les batteries AGM supportent environ quatre fois plus de cycles de charge que les accumulateurs plomb-acide traditionnels. L’inconvénient réside dans la production plus complexe et le prix plus élevé qui en résulte.

Batterie spirale

Cette construction spéciale de la batterie AGM est conçue pour les charges extrêmes. Comme toutes les batteries AGM, elle ne contient pas d’électrolyte liquide et est ainsi totalement étanche. Par rapport aux batteries traditionnelles, la technologie en spirale offre une résistance aux vibrations jusqu’à 10 fois supérieure, une résistance aux cycles importante et une puissance de démarrage à froid très élevée. L’espérance de vie des batteries spirale peut aller jusqu’à 15 ans.

Batterie EFB

Les batteries EFB (Enhanced Flooded Battery) constituent une alternative économique pour les véhicules dotés d’une fonction Start-Stop simple. Dans cette variante, la plaque d’électrode positive est recouverte d’une toile de polyester permettant ainsi de retenir la matière active (dans ce cas l’oxyde de plomb). Cela permet une charge ainsi qu’une décharge rapide et à faible résistance. La résistance aux cycles et la durée de vie de la batterie sont ainsi quasiment doublées.

Accumulateur lithium-ion

Il ne s’agit pas d’une batterie de démarrage à proprement parler, mais d’une batterie d’entraînement pour véhicules à moteur électrique. Elle présente de nombreux avantages : une construction compacte, une charge intermédiaire simple et rapide, un effet mémoire absent, de meilleures performances et une intégration plus flexible. De plus, les batteries lithium-ion consomment jusqu’à 30 % d’énergie de moins que les batteries plomb-acide. Les systèmes d’énergie lithium-ion ne nécessitent aucune maintenance et ne produisent aucune émission. Malheureusement, les accumulateurs lithium-ion sont facilement inflammables et complexes à éliminer.

L’invention d’un chargeur de batterie a conduit à la création de la société Fronius en 1945

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