Nouveaux Systèmes de Batteries au Plomb-Acide : Avancées et Applications | FR
La plupart des systèmes de batteries permettent aujourd'hui une recharge relativement rapide, généralement en moins d'une heure, et peuvent décharger de l'énergie dans un laps de temps similaire. Cependant, les batteries au plomb-acide se distinguent par leur capacité de décharge à haut débit, mais nécessitent plus de 14 heures pour une charge complète. Cette caractéristique unique, associée à la nécessité de charges d'égalisation périodiques pour traiter les problèmes de sulfatation, présente des défis.
Le processus lent de formation et de dissolution de sulfate de plomb sur l'électrode négative, constituée de plomb pur, est une préoccupation majeure. Ce phénomène entraîne pendant la charge la génération d'hydrogène et la perte d'eau, limitant l'acceptation de la charge de la batterie. Avec le temps, les cristaux de sulfate de plomb s'incrustent, réduisant encore plus les performances.
Pour remédier à ces limitations, les nouveaux systèmes au plomb-acide intègrent du carbone dans l'électrode négative, ce qui produit des résultats prometteurs.
La technologie Advanced Lead-carbon (ALC) aborde l'accumulation de sulfate en incorporant du carbone dans la plaque négative, transformant la batterie en un supercondensateur quasi-asymétrique. Cette amélioration augmente considérablement les performances de charge et de décharge. Les batteries ALC sont testées comme remplacement des batteries de démarrage traditionnelles dans les applications de démarrage-arrêt et les systèmes hybrides micro et doux de 48 volts. Leur capacité de charge rapide, notamment lors du freinage régénératif, dépasse celle des batteries au plomb-acide conventionnelles. De plus, les batteries ALC présentent des avantages par rapport à celles au lithium-ion, tels qu'un coût plus faible, une viabilité opérationnelle à des températures inférieures à zéro et aucune nécessité de refroidissement actif. Elles peuvent fonctionner entre 30 et 70 pour cent de l'état de charge sans craindre la sulfatation, dépassant ainsi les batteries au plomb-acide traditionnelles. Cependant, elles présentent une chute de tension rapide lors de la décharge, similaire au comportement d'un supercondensateur.
La technologie Enhanced Flooded Battery (EFB) est apparue comme une solution rentable pour le mode de démarrage-arrêt des véhicules. Bien qu'elle ne soit pas aussi robuste que les batteries en mat de verre absorbant (AGM), les batteries EFB surpassent les batteries inondées traditionnelles dans cette application, bien qu'avec certaines limites de performance.
En résumé, les avancées dans la technologie des batteries au plomb-acide, en particulier grâce à l'intégration de matériaux à base de carbone, sont la clé pour libérer le potentiel inexploité des systèmes à base de plomb. Ces innovations promettent des performances améliorées, une réduction de la sulfatation, une meilleure conductivité et une meilleure acceptation de la charge, stimulant ainsi l'évolution des batteries au plomb-acide.
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