Rappel pour une meilleure compréhension
Une batterie se caractérise par :
- Sa tension exprimée en Volts (V)
- Sa capacité exprimée en Ampère-heure (Ah)
- Son courant de charge/décharge exprimé en fonction de sa capacité (C)
- Sa résistance interne
La
capacité (C) de la batterie correspond à la quantité de courant débité
pendant un période donnée. Le courant (I), exprimé en ampère ou
milliampère (A ou mA), est
la quantité d'électrons circulant dans les câbles.
Ampères =
Courant (I)
Heures =
Temps (T)
Ah (des
ampères x des heures) ou encore Ah = I x T
La capacité d’une batterie dépend de : la quantité de matière active.
Exemple 1 : Quelle
intensité peut fournir une batterie d’une capacité de 80 Ah pendant 10 heures, pendant
30 heures, pendant 120 heures ?
Calculs et résultats : 1
heure = 80 A
80 = I x 10 et I =
80/10 = 8 Ampères pour 10 heures (80 mA)
80 = I x 30 et I = 80/30
= 2,66 Ampères pour 30 heures (26,6 mA)
80 = I x 60 et I = 80/120
= 0,67 Ampères pour 120 heures (6,7 mA)
Exemple
2 : Charger à C/10 une batterie de 12 Ah.
Cela revient à charger avec un courant de 1,2 A
Cela revient à charger avec un courant de 1,2 A
La résistance interne correspond à la
somme de la résistance électrique des matières solides et de la résistance
électrolytique.
La résistance interne
d’une batterie est faible : r ≈ 0,01 Ω
La résistance interne d’une batterie
dépend :
- De la de la température (la baisse de la température augmente la viscosité de l’électrolyte et la résistance interne augmente)
- De l’état de charge (lors de la décharge, du sulfate de plomb se forme sur les plaques et la résistance interne augmente).
- De sa capacité (plus le nombre et la surface des plaques augmentent, plus la surface d’échange augmente et plus la résistance interne diminue)
Et enfin, pour calculer la force
électromotrice (E), il faut mesurer à circuit ouvert aux bornes de la batterie
(tension à vide) : E = U + R.I
U (tension de la batterie sous un
débit de courant)
R (Résistance interne de la batterie)
I (Intensité débitée)
Exemple de calculs via le site WEB Volta Électricité :
http://www.volta-electricite.info/articles.php?lng=fr&pg=1915
Il existe de
nombreux types de batteries :
- les batteries Plomb (Pb),
- les batteries Nickel-Cadmium (NiCd),
- les batteries Nickel-Metal-Hydrure (NiMh),
- les batteries Nickel-Zinc (NiZn),
- les batteries Lithium-ion (Li-ion)
- Les batteries Lithium-polymère (Li-po)
- Les batteries Lithium-air (en laboratoire de Recherche)
- Les batteries Métal-air
- les batteries Silicium-air (en prototype)
- (…)
Description des différents types de batterie (les plus/les moins) dans la partie 2 (à suivre).
