Thèmes:
- Général
- Opération
- Construction de la batterie
- Plaques plus et moins
- Cellules de batterie
- Chargement déchargement
- capacitance
- Courant de démarrage à froid
- Débranchez les bornes de la batterie
- Démarrez avec des câbles de démarrage
Général:
La tâche de la batterie est de fournir de l'énergie aux consommateurs lorsque l'alternateur fournit peu ou pas d'énergie, par exemple lors du démarrage du moteur. La batterie est un tampon qui stocke l'énergie. L'énergie fournie par l'alternateur est stockée dans la batterie et doit être restituée lorsqu'elle est nécessaire. L’énergie électrique étant difficile à stocker, l’énergie électrique fournie par l’alternateur est convertie en énergie chimique. Si la batterie doit ensuite fournir de l’énergie électrique aux consommateurs, l’énergie chimique est reconvertie en énergie électrique.
Si la batterie de la voiture est en bon état, mais qu'elle se vide à nouveau après quelques heures d'arrêt, il peut y avoir un problème. consommateur clandestin.
Opération:
La batterie contient plusieurs fines plaques de plomb dans un récipient contenant de l'acide sulfurique. Le plomb se combine au soufre. Une réaction chimique se produit alors. Le plomb est transformé en sulfate de plomb (PbSO4).
L'acide sulfurique dilué est un mélange d'acide sulfurique et d'eau déminéralisée (purifiée). L'acide sulfurique dilué est souvent appelé électrolyte. Lorsque les plaques de plomb sont connectées à un dispositif de chargement, les plaques de plomb subissent un changement. La plaque reliée au moins libère du soufre dans l'électrolyte. Le sulfate de plomb est transformé en plomb poreux. La plaque connectée au plus absorbe l'oxygène de l'électrolyte et libère du soufre dans l'électrolyte. Cette plaque contient du diocide de plomb (PbO2) après chargement. Le processus ci-dessus crée une différence de tension entre les plaques plus et moins.
Si un consommateur est connecté aux plaques de plomb chargées de la manière susmentionnée, un courant circulera. Le dioxyde de plomb de la plaque plus est reconverti en sulfate de plomb. Le plomb poreux de la plaque négative est également converti en sulfate de plomb. Lors de la charge et de la décharge des batteries, un changement se produit dans les plaques positives et négatives (effet chimique). L'électrolyte subit également une modification lors de la charge et de la décharge. Lorsque la batterie est déchargée, les plaques positives et négatives sont constituées de sulfate de plomb. Le soufre utilisé pour former le sulfate de plomb a été extrait de l'électrolyte. L’électrolyte d’une batterie déchargée présente donc une faible teneur en soufre. Avec une batterie chargée, le sulfate de plomb des plaques a été transféré à l'électrolyte. L'électrolyte présente alors une forte teneur en soufre. Étant donné que les particules de soufre sont les particules les plus lourdes de l'électrolyte, la masse spécifique de l'électrolyte augmente à mesure que l'état de charge de la batterie augmente. L’électrolyte d’une batterie complètement chargée a une masse similaire de 1280 3 kg/m1140. lorsque la batterie est complètement déchargée, l'électrolyte a une masse spécifique de 3 kg/m1000. A titre de comparaison : l’eau a une masse spécifique de 3 kg/mXNUMX.
Construction de la batterie :
Les batteries sont constituées d'un certain nombre de cellules, chaque cellule contenant un certain nombre de plaques positives et négatives. Chaque cellule a une tension d'environ 2V. Une batterie 12 V comporte 6 cellules connectées en série. Les plaques plus et moins sont séparées les unes des autres par des séparateurs.
Assiettes plus et moins :
Les plaques positives sont reliées au pôle positif, les plaques négatives au pôle négatif. Pour éviter les erreurs de connexion, les deux pôles sont marqués et le pôle positif a toujours un diamètre plus grand que le pôle négatif. Les plaques plus et moins sont reliées entre elles par un pont. Les plaques sont constituées d'une grille de structures en plomb. Les grilles sont remplies de pâte (un mélange de poudre de plomb, d'acide sulfurique et diverses applications). Les séparateurs sont en plastique et cellulose. Lors de la conversion d'énergie dans la batterie, plus de chaleur est développée sur la plaque positive que sur la plaque négative. Pour éviter toute déformation de la plaque plus, la plaque plus est toujours placée entre deux plaques moins.
Cellules de batterie :
Toutes les cellules de la batterie sont remplies de ce qu'on appelle l'électrolyte, un mélange d'eau distillée et d'acide sulfurique. L’eau distillée (également appelée déminéralisée) est une eau dont les contaminants tels que le calcaire et les composés chlorés ont été éliminés. Dans les batteries plus anciennes, les cellules comportent des ouvertures de remplissage. De l'eau déminéralisée peut être remplie à travers ces ouvertures. L'ouverture de remplissage peut être fermée avec un bouchon de remplissage. Avec des batteries plus récentes, le remplissage n'est plus possible. Ce sont des batteries sans entretien où la consommation d’eau est si faible qu’un remplissage n’est pas nécessaire.
Chargement déchargement:
L'état de charge d'une batterie peut être mesuré avec un acidomètre. Un bon chargeur de batterie réduit automatiquement le courant si la tension de charge dépasse 2,35 V par cellule (soit environ 14 V pour une batterie de 12 V). Si cette valeur est dépassée, les molécules d’eau sont décomposées en oxygène et hydrogène, créant ainsi de l’hydrogène gazeux. Si une grande quantité de ce gaz est produite, elle forme un mélange explosif (oxygène).
- Charge normale :
Lors d'une charge normale, la capacité de la batterie est restaurée à 100 %. La taille du courant de charge est de 5 à 10 % de la capacité. Une batterie d'une capacité de 40 Ah est chargée avec un courant de charge de 2 à 4 A lors d'une charge normale. - Chargement rapide : Les batteries qui se déchargent rapidement complètement peuvent être partiellement rechargées grâce à la charge rapide. Le courant de charge représente 30 à 50 % de la capacité de la batterie. Pour une batterie d'une capacité de 40 Ah, le courant de charge est de 12 à 20 A. La charge rapide n'est pas si souvent utilisée. De nombreux chargeurs rapides peuvent également être utilisés comme démarreur de saut et comme chargeur normal.
- Charge de maintien : Si une batterie n'est pas utilisée pendant une période prolongée, une perte de tension se produit en raison de l'autodécharge. En connectant constamment un chargeur d'entretien à la batterie, celle-ci reste toujours pleine. Le courant de charge représente environ 0,1 % de la capacité de la batterie. Une batterie d'une capacité de 40 Ah est ensuite chargée avec un courant de 0,04 A. Il existe des chargeurs de batterie qui passent automatiquement en charge d'entretien à la fin d'une charge normale.
- Charge tampon : lors de la charge tampon, les consommateurs et le chargeur sont tous deux connectés à la batterie. Le chargeur fournit un courant tel que la batterie reste pratiquement pleine. La batterie fournit le courant de pointe aux utilisateurs. La charge tampon a lieu lorsque l'alternateur charge la batterie et alimente simultanément les utilisateurs. L'alternateur dispose d'un régulateur de tension réglé à 14,4 V pour une installation de 12 Volts. Après le démarrage, l'alternateur se charge rapidement pendant un moment. Le courant de charge chute fortement pendant la conduite. Lorsque la batterie est complètement chargée, le courant de charge devient si faible que le chargeur ne fait que maintenir la batterie chargée.
Si la voiture est dans un garage, il est bon d'avoir la batterie sur le chargeur d'entretien. La batterie a alors une durée de vie inférieure à une batterie souvent déchargée longtemps et rapidement rechargée par la dynamo. Une batterie se décharge si un consommateur reste allumé lorsque le moteur est éteint (comme l'éclairage). Si une batterie est profondément déchargée (la batterie est complètement vide), elle sera endommagée à l’intérieur. Cela réduit considérablement la durée de vie.
Capacité:
La capacité de la batterie est la quantité maximale d’énergie électrique que la batterie peut contenir. La capacité est exprimée en Ah (ampère-heure) et est déterminée en fonction des résultats des tests. Exemple : Une batterie a une capacité de 60 Ah. Cette batterie peut fournir un courant de 20A pendant 3 heures. (60Ah : 20h = 3A). La tension aux bornes ne descendra pas en dessous de 1,75 V par cellule.
Courant de démarrage à froid :
En général, on peut supposer que l’intensité du courant de démarrage à froid est 4 à 5 fois supérieure à la capacité de la batterie. Le courant de démarrage à froid renseigne sur la vitesse à laquelle la batterie peut fournir de l'énergie électrique. Pour les batteries de démarrage utilisées dans les voitures, le courant de démarrage à froid est encore plus important que la capacité. Le courant de démarrage à froid diminue fortement à mesure que la température diminue. En effet, les réactions chimiques se déroulent beaucoup plus lentement à basse température. Les conditions dans lesquelles le courant de démarrage à froid est mesuré sont déterminées à l'avance.
Selon les normes DIN : le courant de démarrage à froid est le courant maximum que la batterie peut fournir à une température de 255 K (-18 degrés) pendant un certain temps, avec une tension suffisante :
- Après 30 secondes. Déchargée avec le courant de démarrage à froid, la tension aux bornes doit toujours être d'au moins 1,5 V par cellule.
- Après 150 secondes. Lorsqu'elle est déchargée avec le courant de démarrage à froid, la tension aux bornes doit toujours être d'au moins 1 V par cellule.
Déconnexion des bornes de la batterie :
La batterie doit être débranchée lors de certains travaux (ex. airbags, démarreur, alternateur). Dans le cas contraire, un court-circuit pourrait se produire ou un airbag pourrait se déclencher involontairement. Dans ces cas-là, il suffit de démonter le pôle négatif. La borne positive peut alors rester sur la batterie. Ne retirez jamais uniquement le pôle positif ! S'il touche la carrosserie (qui sert de masse et est donc reliée au pôle négatif), un court-circuit se produira. Lorsque la batterie est retirée, le pôle négatif doit toujours être retiré en premier, puis le pôle positif.
Une batterie ne doit jamais être débranchée lorsque le moteur tourne. Les moteurs d'aujourd'hui sont entièrement contrôlés électroniquement. L'électronique peut être sérieusement endommagée par les courants de pointe provenant de l'alternateur.
Dans le passé, un moteur diesel (non commandé électroniquement) pouvait être déconnecté de cette manière, car la pompe à carburant était entraînée mécaniquement et les injecteurs s'ouvraient à une certaine pression d'injection. Le fonctionnement mécanique permettait au moteur de continuer à fonctionner sans batterie après le démarrage.
Démarrage avec des câbles volants :
Si la batterie est vide, elle doit être chargée avant de pouvoir redémarrer le moteur. Il est possible d'installer la batterie sur une autre voiture à l'aide de câbles volants. Il est important d'utiliser de bons câbles de démarrage (épais). Les câbles fins génèrent beaucoup de résistance à des courants élevés et deviennent donc très chauds. Il est possible qu'un moteur plus lourd/plus gros ne puisse pas démarrer avec des câbles trop légers.
L'ordre de connexion est important ; Ne connectez jamais les câbles plus (rouge) et moins (noir) à 1 batterie en même temps, car vous pourriez alors rapidement avoir un court-circuit dû aux contacts de l'autre côté du câble qui se touchent. Suivez donc cet ordre :
- Connectez le câble négatif à une voiture et l'autre côté du câble négatif à l'autre voiture.
- Connectez ensuite le câble positif à une voiture puis à l'autre. Peu importe que le câble positif soit connecté en premier, puis le câble négatif, ou vice versa.
Les deux batteries sont désormais parallèles. Si les batteries sont en parallèle, la tension reste à 12v. Il n’est donc pas vrai que la tension totale de la batterie soit désormais de 24 volts. Ce serait le cas si les batteries étaient connectées en série, ce qui se produit par exemple avec les véhicules électriques/hybrides. Pour plus d'informations sur les circuits série et parallèle (en utilisant les résistances comme exemple), voir la page résistance au courant, à la tension.
Maintenant que les câbles de la batterie sont connectés, l'alternateur de la voiture « en charge » charge la batterie vide. Il est préférable de laisser cela pendant une minute, sinon le moteur risque de ne pas démarrer. Surtout s'il s'agit d'un moteur diesel lourd. Après une minute (ou plus), la voiture peut démarrer avec la batterie vide.
Les actions prises lors du démontage des câbles de démarrage sont également importantes ; Étant donné que la voiture qui fournit l'assistance au démarrage à l'autre voiture transfère encore une grande partie du courant de charge via les câbles de démarrage à la batterie vide, il n'est pas bon de retirer les câbles de démarrage d'un seul coup. Le courant/tension de charge est très élevé lors de la charge, mais lorsque vous débranchez un câble, le courant ne peut aller nulle part, sauf dans les appareils électroniques de votre propre voiture. Il y a alors un pic de courant, qui peut également se retrouver dans les unités de contrôle. Ce problème peut être évité en allumant tous les gros consommateurs dans la voiture en charge (c'est-à-dire la voiture qui charge la batterie vide). Pensez au chauffage de la lunette arrière, à l'éclairage, si nécessaire. chauffage des sièges, etc. Lors du démontage d'un câble volant, le courant de pointe peut être réparti dans ces composants qui nécessitent déjà beaucoup de puissance. Les unités de contrôle sont alors épargnées. Le démontage des câbles de démarrage s'effectue également dans le même ordre que leur connexion ; d'abord le câble plus ou moins des deux voitures, puis l'autre. Ne retirez jamais les deux d’une même batterie en même temps.
Il est préférable de charger une batterie vide avec un chargeur de batterie, car une dynamo la charge avec le courant de charge maximum. Un chargeur de batterie ajuste le courant de charge à l'état de la batterie. Lorsqu'une batterie est profondément déchargée (c'est-à-dire lorsque la tension de la batterie descend en dessous de 6 Volts), elle subit des dommages internes. Cela réduit considérablement la durée de vie.
Page connexe :
