Une batterie rechargeable est une source de courant réutilisable qui fonctionne par des processus chimiques internes réversibles. Les batteries sont utilisées pour fournir une alimentation autonome à une variété d'équipements. Lorsque vous choisissez une batterie pour votre voiture, d'autres appareils électroménagers ou électroniques, la première chose à vérifier est la capacité de la batterie, un paramètre clé de l'appareil. Il est important de ne pas le confondre avec la charge ou la capacité.
Qu'est-ce que la capacité d'une batterie et comment la mesurer ?
Exprimée en ampères-heures (Ah), la capacité de la batterie correspond à la durée pendant laquelle une batterie peut fournir une alimentation autonome aux équipements connectés sur une seule charge. Pour les petites batteries qui alimentent l'électronique, une unité différente est utilisée pour représenter la capacité - mAh (milliampère-heure). En d'autres termes, la capacité d'une batterie est la quantité maximale d'énergie qu'elle peut stocker en un cycle de charge complet.
La capacité d'une batterie est ce qui permet de mesurer son potentiel, mais pas sa charge. On pourrait faire une comparaison avec une bouteille d'eau : qu'elle soit remplie de liquide ou non, son volume ne change pas. Dans ce cas, il est correct de comparer la capacité avec le volume : celui-ci ne change pas, que la batterie soit complètement chargée ou déchargée. Dans la plupart des cas, ce chiffre est imprimé sur la batterie, par exemple sur l'autocollant d'une batterie de voiture, à côté du courant de démarrage.
Par exemple, une batterie de voiture de 60 Ah vous indique qu'elle peut fonctionner pendant une heure avec une charge de 60 ampères et une tension nominale de 12,7 volts (la tension classique de la plupart des batteries de voiture).
Si vous avez besoin d'une source d'énergie autonome pour certains équipements, comment calculer vous-même la capacité exacte d'une batterie adaptée à la tâche ? Pour ce faire, vous devez connaître quelques variables :
- la charge critique, mesurée en watts (notée P) ;
- le temps pendant lequel la batterie doit alimenter l'équipement électrique (t) ;
- la tension de chaque batterie (V, mesurée en Volts)
- facteur d'utilisation de la capacité de la batterie : 1 pour une utilisation à 100%, 0,5 pour 50%, etc. (désigné par k).
La lettre Q indique la capacité requise. Pour le calculer, utilisez la formule :
Q = (P-t) / V-k
Exemple : avec une batterie standard de 12 V, une capacité requise de 5 heures, une charge critique de 500 W et une décharge maximale de la batterie de 80 %.
Q= (500-5) / (12-0.8) = 260.4 Ah
Il s'agit de la capacité minimale de la batterie pour la tâche à accomplir et aussi de la capacité totale des batteries de 12 volts. Mais dans tous les cas, il est préférable d'acheter une source d'énergie avec une petite réserve de capacité, par exemple 20 % de plus. Il est alors moins probable qu'elle se décharge à zéro et la batterie "vit" plus longtemps.
Nous avons compris ce qu'est la capacité d'une batterie et comment la calculer, mais parfois, l'étiquette qui la recouvre peut mentir ou être manquante. Ou bien vous devez comparer la fiche technique avec la réalité. Comment mesurer la capacité d'une batterie dans un tel cas ? Idéalement, vous devriez effectuer une procédure de décharge d'essai. L'idée est simple : recharger la batterie à 100% à l'aide d'un chargeur aux spécifications appropriées, puis la décharger complètement avec un courant constant, en mesurant le temps de décharge. Ensuite, la formule est utilisée :
Q = I-T
où I est le courant constant de décharge, mesuré en ampères et T est le temps de décharge en heures. Par exemple, la mesure de la capacité d'une batterie entièrement chargée qui a fonctionné pendant 22 heures et demie avec un courant constant de 3,6 A donne un chiffre de 81 Ah. Mais cela ne signifie pas que la même batterie durera plus de 2 heures avec 36 A : plus de courant entraîne des temps de décharge plus courts. Elle est également influencée par d'autres facteurs, tels que la température de l'électrolyte.
Il est important de noter qu'à la fin du cycle de décharge, la tension minimale aux bornes ne doit pas être inférieure à la tension de décharge finale (souvent 10,8 volts). Il s'agit de la valeur minimale admissible fixée par le fabricant. Lorsque cette valeur est atteinte, la batterie doit être déconnectée. Si la batterie est fréquemment déchargée en dessous de cette valeur, elle peut être endommagée.
Au fil du temps, la capacité de la batterie diminue de toute façon en raison d'une dégradation imminente. Si, après mesure, il s'avère que la capacité est inférieure de 70 à 80 % à la capacité nominale, il est temps de remplacer la batterie.
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