Comment comprendre les principales causes de la dégradation des batteries au Plomb?

Voici les différents éléments qui composent une batterie au plomb.

Au début de la sulfatation, une couche très fine d'ions de sulfates ne présenta pas une épaisseur suffisante pour augmenter de manière significative l'isolement de la matière active en contact avec l'électrolyte.

En fin de de la décharge, il se forme de larges cristaux de sulfate de plomb sui, grossissant, deviennent irréductibles, contribuant à l'augmentation de la résistance interne.

Les principales causes de la sulfatation sont :

• La manque de charge ;La batterie demeurant à un état de charge bas prolongé. +Un seuil de tension de fin de charge trop bas.
• Les décharges profondes fréquentes.
• La mise à repos des éléments à état déchargé.
• La densité de l'électrolyte trop élevée suite à la stratification ou à des remises à niveau d'eau trop tardives
• La mise à niveau de l'électrolyte avec de l'acide sulfurique.
• La température moyenne de l'électrolyte trop élevée.
• l'apport d'impuretés par l'adjonction d'eau non ou mal distillée ou mal déminéralisée.

La corrosion des grilles positives augmente agressivement la résistance des grills par la perte de section utile, provoquant parfois leur rupture, et par la détérioration de l'interface grille-matière active.

Les causes de corrosion sont :

• Une densité de l'électrolyte trop élevée.
• Une surcharge prolongé due au mauvais réglage du seuil haut de régulation.
• La stratification de l'électrolyte qui accélère la corrosion du bas des grilles.

La matière active qui est le Plomb dégrade et cela diminue la capacité utile de la batterie et peut également provoquer des court-circuit du bas des plaques. Les cycles charge/ Décharge de la batterie mettent en jeu des changements de volume importants au niveau de la matière active qui, après succession des cycles, se disloque et tombe au fond des bacs.

La cause essentielle est une profondeur de cyclage trop élevée et peut-être un courant de décharge élevé par rapport à la capacité de la batterie.

L'emploi de batteries de technologie à plaques positives tubulaires permet de réduire ce phénomène qui se présente dans la 2ème figure.

Le mauvais entretien de la batterie concernat :

• Les niveaux d'électrolyte
• La mauvaise qualité de l'eau ajoutée
• La salissure du couvercle des éléments, qui provoque à terme l'altération de son isolement électrique et surtout la possible obstruction des ouïes de dégazage des bouchons.

Le vieillissement des séparateurs libère des polluants nocifs pour les plaques. Ce vieillissement est dû essentiellement à la dur&&e prolongée de présence des séparateurs dans l'électrolyte: plus celui-ci est concentré , plus la corrosion des séparateurs peut intervenir.

De même, une concentration d'électrolyte élevée, des périodes de surcharge fréquentes et des conditions de température hautes aggravent ce phénomène.

Enfin, un séparateur dégradé a tendance à permettre l'apparition de courts-circuits

La porosité des plaques négatives se modifie et entraîne une perte de capacité remarquable, surtout aux régimes rapides de décharge.

Les causes sont :

• Une surcharge prolongée qui dégrade les additifs de porosité de la matière active négative
• L'application d'une pression mécanique trop forte sur les plaques négatifs.

En conclusion, les causes essentielles de la perte de capacité peuvent se résumer comme suit:

• Le nombre et la profondeur de cyclage subis par la batterie
• Le fonctionnement prolongé aux états de charge ou de décharge extrêmes (Soc et DoD comme présenté dans la figure)
• La concentration, la stratification et la température moyenne de l'électrolyte.
• les surcharges qui peuvent se produire en périodes de fort ensoleillement