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Batterie au plomb ouvert

Inventé en 1859 par le français Gaston Planté, l'accumulateur au plomb se compose de deux feuilles de plomb, trempant dans de l'acide sulfurique dilué. Il s'agit du premier accumulateur rechargeable. Pendant la charge initiale nommée "formation" par Planté, les réactifs forment un amas fragile sur les plaques.

Peu pratique sous cette forme, l'accumulateur de Planté reste expérimental pendant une vingtaine d'années.

Développé au Luxembourg

En 1881, le luxembourgeois Henri Owen Tudor, reprend le principe de l'accumulateur Planté, et l'industrialise en introduisant des plaques de plomb coulé, enduites d'une pâte active. Beaucoup plus robuste, l'accumulateur ouvert tel que nous le connaissons est né.

La première usine d'accumulateurs Tudor est construite à Rosport (Luxembourg), puis devant le succès grandissant, la production est délocalisée en France et en Belgique, puis vers l'Allemagne et l'Angleterre.

Les frères Tudor sont aussi à l'origine du développement de la voiture électrique. Le château familial de Rosport fut la première demeure au monde, équipée d'une installation hydro-électrique complète.

Dégagements gazeux

Lors de la charge, une batterie au plomb ouverte libère de l'oxygène et de l'hydrogène dans les proportions exactes d'un mélange détonant. D'où la nécessité d'aérer son emplacement, et d'éviter flammes et étincelles.
Les bouchons doivent être ôtés pendant l'utilisation du chargeur.
Les boites à batterie fermées sont prohibées.

Electrolyte

En raison de ses bouchons non étanches, une batterie ouverte doit être utilisée à plat, sinon l'électrolyte s'écoule et les plaques ne sont plus immergées.

La recharge provoque l'électrolyse de l'eau, dont le niveau doit être complété régulièrement (eau distillée ou déminéralisée exclusivement, jamais d'acide !)

La surcharge augmente le dégagement, d'où les risques de débordement et perte d'acide.

Corrosion

Vapeurs et les projections d'acide sulfuriques sont corrosives. Il convient de neutraliser régulièrement l'emplacement de la batterie (eau + bicarbonate de soude).

Etat de charge

Il n'est pas simple de déterminer l'état de charge d'une batterie. Il faut la tester régulièrement

Une batterie au plomb doit toujours être maintenue chargée. Ne pas compter sur l'alternateur de bord pour recharger complètement une batterie déchargée.

Fin de vie

Une batterie au plomb s'use si l'on s'en sert. Et même si l'on ne s'en sert pas. On considère une batterie comme hors service quand elle a perdu 20 % de sa capacité nominale.
Une batterie est en fin de vie bien avant d'être incapable d'assurer le démarrage du moteur.

Constitution d'une batterie conventionnelle



Batterie ouverte

Les accumulateurs, ou éléments, sont groupés en série pour former une batterie au plomb. Les tensions individuelles s'additionnnent, ainsi que les résistances internes.

La tension à vide d'une batterie au plomb est d'environ 2 volts par élément.
Nos batteries comportent six éléments, leur tension nominale est de l'ordre de 12 Volts.

Une batterie chargée affiche une tension de 12,8 à 13 Volts.
Si la tension au repos est inférieure à 11,5 Volts, la batterie est en fin de vie.

Plaques

Des plaques de plomb, en forme de grille pour la tenue mécanique, sont enduites de pâte active, et entrelacées. Dioxyde de plomb PbO2 de couleur brune pour les plaques positives, plomb spongieux de couleur grise pour les plaques négatives.

Séparateurs

Les plaques étant très proches, on les isole par des séparateurs isolants et poreux, souvent à base de cellulose.

Electrolyte

L'ensemble est plongé dans une solution d'acide sulfurique dilué (H2SO4), l'électrolyte. La densité de la solution est de 1,275 à 1,300 dans une batterie chargée.

Chaque élément dispose d'un bouchon permettant le remplissage, et le dégagement des gaz produits pendant la charge.
On distingue deux percées technologiques depuis la mise au point des premiers accumulateurs au plomb Tudor. Ces batteries restent toutefois des batteries au plomb, avec leur particularité.

Les batteries au plomb n'aiment pas rester déchargées !