Batterie Gel and AGM
Une batterie électrochimique se compose d’une cathode, d’une anode et d’un électrolyte qui agit comme un catalyseur. Lorsque la batterie est en charge, les électrons (particules chargées négativement) sont attirés vers la cathode par des ions chargés positivement, ce qui entraîne la création d’un potentiel électrique entre l’anode (toujours chargée négativement) et la cathode (toujours chargée positivement). Dans le cas des batteries au plomb, la cathode est généralement construite avec un alliage de dioxyde de plomb, tandis que l’anode est faite d’un alliage de plomb pur, l’électrolyte qui permet aux ions et aux électrons de circuler entre les électrodes est l’acide sulfurique. L’utilisation d’un alliage de plomb (combinaison du plomb avec par exemple de l’étain ou du calcium) est nécessaire car le plomb lui-même est très mou et se déforme facilement, le mélange avec d’autres matériaux est donc fait pour améliorer les propriétés mécaniques des électrodes.
Plusieurs types de batteries au plomb-acide ont été largement disponibles sur le marché, on distingue principalement
OPzS – type de batterie tubulaire inondée d’électrolyte liquide
GEL – valve régulée par un électrolyte sous forme de gel,
AGM – vanne régulée par un électrolyte en maille de fibre de verre.
Les batteries à électrolyte gélifié et AGM sont sans entretien, appelées batteries plomb-acide scellées. Grâce à la capacité de combiner l’hydrogène et l’oxygène pour créer de l’eau ainsi qu’à la faible teneur en électrolyte, les batteries sont pour la plupart sans entretien. Comme le fonctionnement des batteries provoque une accumulation de gaz, la valve intégrée est utilisée pour relâcher la pression si elle devient trop élevée. D’où le nom alternatif de ces batteries : VRLA qui signifie “Valve Regulated Lead Acid”.
Les batteries VRLA :
ont un temps de recharge plus court que les batteries au plomb-acide inondées.
Ne peuvent pas tolérer la surcharge : la surcharge entraîne une défaillance prématurée.
Ont une durée de vie utile plus courte que les batteries à électrolyte liquide correctement entretenues.
Déchargent beaucoup moins d’hydrogène gazeux.
Les batteries AGM sont par nature plus sûres pour l’environnement et plus faciles à utiliser.
Elles peuvent être utilisées ou positionnées dans n’importe quelle orientation.
Il convient de noter qu’un certain nombre de facteurs peuvent avoir une incidence sur la durée de vie de la batterie au plomb. Parmi les plus importants, il y a la température de fonctionnement. Une température moyenne supérieure de 20°C à celle recommandée pour le fonctionnement peut entraîner une réduction de la durée de vie prévue d’un facteur 4, ce qui signifie une différence entre, par exemple, 8 et 2 ans de service. Il est intéressant de noter que les températures basses ont un impact négatif sur la capacité utilisable de la batterie, alors que la capacité est plus ou moins la même à des températures d’environ 20°C et plus, elle tombe assez brusquement en dessous de 0°C. Il est préférable de faire fonctionner les batteries au plomb-acide avec des courants faibles (pour ne pas augmenter la température de fonctionnement de l’électrolyte) à des températures relativement basses.
Un autre facteur important est la profondeur de décharge (DOD). En fait, dans la plupart des cas, la durée de vie de la batterie est exprimée en nombre de cycles de charge-décharge que la batterie peut supporter en fonction d’un paramètre appelé profondeur de décharge (DOD). C’est facile à comprendre : si la DOD est de 20 %, cela signifie que la batterie se décharge de 20 % de sa capacité avant de pouvoir être rechargée. Le volume d’énergie qui passe à travers la batterie pendant la charge et la décharge (appelé débit d’énergie) est insignifiant et ne cause donc pas beaucoup d’usure. Cela changerait si la DOD était réglée sur 80%, le volume d’énergie passant à travers la batterie pendant 1 cycle est 4 fois plus élevé et donc use la batterie plus rapidement.
Le dernier facteur important est le courant de charge/décharge. Les fabricants de batteries, au lieu de parler de courants, se réfèrent au taux C, qui est un paramètre indicatif reliant le courant appliqué à la batterie à sa capacité, car parler de l’un et omettre l’autre peut ne pas être représentatif. Il est facile de comprendre qu’un courant de 10A serait significatif pour une batterie ayant une capacité de 1Ah alors qu’il serait négligeable pour une batterie ayant une capacité de 100Ah. Le taux de charge de 1C indique un courant qui permettrait de charger complètement la batterie en une heure – dans le cas d’une batterie de 100Ah, cela signifierait un courant de 100A. En raison de leurs caractéristiques chimiques, les batteries au plomb-acide préfèrent être chargées et déchargées en douceur, avec des courants plus faibles par rapport à leur capacité.
Les onduleurs solaires Imeon sont capables de prendre en charge de nombreuses technologies de stockage différentes, notamment les supercondensateurs et les technologies lithium-ion de pointe. La stratégie de gestion du plomb-acide, qui a fait ses preuves et a été optimisée au fil des ans, permet aux onduleurs Imeon d’optimiser la durée de fonctionnement de la batterie de multiples façons, en essayant de limiter le nombre de cycles quotidiens auxquels la batterie est soumise, en réduisant les courants de charge et de décharge et en adaptant intelligemment la DOD.
