En tant qu’accumulateurs d’énergie, les batteries ont un nombre de cycles et une durée de vie prédéterminée à l’avance par le type d’usage que l’on va en faire (profondeur de décharge) et par le climat (température ambiante). Leur durée de vie va donc dépendre du type de technologie et de leur qualité de fabrication.
Quelles sont les principales caractéristiques des batteries ?
Quel que soit le type de fabrication, toutes les batteries ont deux principales caractéristiques :
- Leur tension en Volts (V) : elle est en général de 12 V, dans le photovoltaïque, pour les petites batteries rechargeables ayant une durée de vie d’environ 5 ans. Par contre, on utilise des éléments séparés de 2 V pour les éléments plus puissants avec des tensions de 48, 24 ou 12 V. Ils ont une durée de vie d’environ 10 ans.
- Leur capacité en Ampères heures (Ah) : on doit brancher de nombreuses batteries en parallèle pour l’augmenter.On obtient la quantité d’électricité stockée en kilowattheure (kWh) en multipliant la tension par la capacité. Une batterie 10 V/100 Ah contient, par exemple, en théorie 12 x 100 = 1 200 Wh = 1,2 kWh.
En réalité, seulement une partie de cette énergie emmagasinée est utilisable :
- La décharge ne doit pas excéder 10 à 15 % de sa capacité, sinon la batterie va se dégrader rapidement ;
- Le courant de décharge ne doit pas excéder le dixième de sa capacité.
Les batteries au plomb
Les batteries au plomb ouvertes avec un électrolyte d’acide sulfurique dilué d’eau distillée sont connues pour être des accumulateurs fiables. Comme inconvénient, elles sont influencées par la température ambiante, ce qui est à l’origine de la baisse de leur capacité. En plus, elles requièrent un entretien régulier vu que leur électrolyte s’évapore au fil du temps.
Quant aux batteries au plomb fermées avec un électrolyte gélifié, elles sont faciles à utiliser (pas de fuite) et demandent peu d’entretien avec une stabilité entièrement contrôlée par le fabricant. Mais elles ont une durée de vie plus courte. Concernant les cycles de décharge, elles apportent généralement environ 400 cycles à 80 % de décharge.
En général, les batteries au plomb ont une durée de vie allant de 3 à 12 ans. Pour prolonger la durée de vie, ces batteries doivent être chargées à 100 % régulièrement.
Les batteries au nickel
Premièrement, il y a les batteries Nickel métal hydrure (NiMH). Ayant une grande densité énergétique, elles peuvent être totalement déchargées sans pourtant dégrader leur durée de vie. Toutefois, elles sont de faible capacité et sont plutôt utilisées pour alimenter des appareils portables dont l’autonomie excède rarement quelques heures. En général, les batteries NiMH fournissent entre 500 et 700 cycles à 80 % de décharge.
Quant aux batteries Nickel-cadmium (NiCd), elles ont une large gamme de capacité. Par rapport aux autres technologies, elles présentent des avantages importants. En effet, elles tolèrent une large plage de température (de -50 °C à +70 °C) et sont d’une grande fiabilité électrique (résistance aux chocs). De plus, les batteries NiCd ont une longue durée de vie de 12 à 15 ans et une grande durée de vie en nombre de cycles de décharge et de charge.
Les batteries au Lithium
Les batteries au LithiumIl existe trois types de batteries au lithium : lithium polymère, lithium-ions, lithium métal. Ayant une grande capacité de décharge, elles sont destinées aux systèmes photovoltaïques. En général, elles fournissent environ 1 300 cycles à 100 % de décharge (2 400 cycles et à 80 % de décharge, durée de vie à 30 % de décharge, 600 cycles). Malgré le fait qu’elle soit une technologie très jeune, elle est quand même en développement constant et est très prometteuse.
Les batteries GEL
Une batterie Gel est une batterie de plomb à électrolyte gélifié. Par rapport à tant d’autres batteries, elles sont parmi celles qui ont une longue durée de vie. Grâce à l’addition de l’acide phosphorique, elle peut durer dans le temps. Effectivement, elle peut durer jusqu’à une vingtaine d’années. Cela s’explique par son nombre de cycles de décharge et de charge. Plus précisément, elle est capable de supporter jusqu’à environ 900 cycles. On l’utilise d’ailleurs pour stocker de l’énergie solaire.
En un mois, ce type de batterie présente une autodécharge très faible. Cette caractéristique est due au fait qu’elle est faite à partir de grilles au plomb-calcium et de matériaux purs. Afin de prolonger la durée de vie, une batterie Gel doit toujours être équipée d’un régulateur de charge solaire qui peut bien contrôler le float plus bas ainsi que pour contrôler les voltages d’absorption.
La batterie étanche Gel présente cependant certains inconvénients. En effet, elle ne supporte pas les vitesses de charges élevées et ne supporte pas qu’on la laisse sans charge pendant plus de 6 mois. Ce qui réduira sa longévité.
Les batteries AGM
Il est souvent écrit « VRLA » sur les batteries de plomb AGM. En effet, ces batteries sont munies d’une valve qui renouvelle de manière automatique la production d’énergie. Il n’est donc pas nécessaire de remplir la batterie d’acide, élément qui fabrique l’électrolyte.
En utilisant l’AGM dans une batterie de plomb, l’utilisateur peut avoir une batterie complètement étanche. De ce fait, il n’y aura pas un risque de déversement d’acide en cas de chute. Vu que le niveau d’acide reste constant, aucune maintenance n’est aussi à effectuer sur la batterie.
Cette batterie est parfaite pour les applications en charge permanente. De plus, grâce au système de recombinaison des gaz, elle ne demande aucun entretien. Elle est aussi peu polluante, car 99 % du plomb est recyclable.
Par contre, elle n’est pas idéale pour des applications en cyclage. Effectivement, certains modèles ne supportent pas la décharge totale. La longévité sera altérée si les décharges sont répétitives. Afin de prolonger la durée de vie de la batterie et d’éviter la surcharge, le chargement doit être précis.
Il y a trois types de batteries pour lesquelles on utilise l’AGM : les batteries AGM à décharge profonde, les batteries AGM de démarrage et les batteries AGM stationnaires.
