Comprendre la batterie utilisée dans les automobiles

Comme les moteurs automobiles nécessitent une alimentation électrique pour faire tourner leur démarreur, la batterie doit être utilisée. il s'agit d'une batterie rechargeable qui sert à fournir du courant électrique aux composants électriques d'un véhicule. Outre le démarrage du moteur, c'est l'un des principaux composants d'un système de recharge automobile, car il se stocke actuellement pour une utilisation ultérieure.

Une batterie automobile est de différents types, mais il existe des types courants utilisés dans les véhicules. Une batterie à cellules humides est utilisée. il contient six cellules, dont chacune est un stockage en plomb composé de plaques alternées. La plaque est constituée d'une grille de plomb remplie de plomb mousse.

Les véhicules modernes, y compris les véhicules à essence et diesel, font bon usage d'une batterie. Leur puissance de démarrage utilise au moins 3 % de la puissance de la batterie, c'est pourquoi la batterie automobile est conçue pour fournir un courant maximal pendant une courte période. Bien que les voitures électriques et hybrides fassent également bon usage d'une batterie, mais d'un type différent. Ce sera couvert sous ce post.

Aujourd'hui, nous allons examiner la définition, les fonctions, les caractéristiques, les composants, le schéma, les types, les spécifications, le fonctionnement, l'entretien et les avantages et inconvénients de la batterie automobile.

Définition de la batterie

De manière générale, une batterie est un appareil qui convertit l'énergie chimique en électricité. Une batterie automobile est une batterie à cellules humides qui contient de l'énergie réelle qui stocke l'énergie chimique et la transforme ensuite en énergie électrique sur les applications.

Outre diverses conceptions et spécifications de batterie, elles servent les mêmes objectifs. plus précisément, sur les batteries automobiles, il dispose de six cellules avec stockage de plomb sur chacune. Chaque cellule est remplie d'une solution d'acide sulfurique, appelée électrolyte.

Fonctions de la batterie

Voici les fonctions de la batterie dans les moteurs automobiles :

• Les fonctions principales de la batterie dans les moteurs automobiles sont d'alimenter le démarreur afin de faire tourner le moteur.
• Tous les composants électriques d'un véhicule dépendent de la batterie.
• Dans les voitures modernes où la plupart des pièces comme le système d'injection, la bougie d'allumage, les capteurs sont également alimentés par la batterie

Les applications de la batterie dans les moteurs essence et diesel à combustion interne. Leur catégorie de batterie est appelée batteries SLI, servant au démarrage, à l'éclairage et à l'allumage des véhicules. lors du démarrage du moteur, les types de batterie SLI fournissent la puissance supplémentaire nécessaire lorsque les composants électriques d'un véhicule nécessitent une puissance excédentaire supérieure à l'alimentation du système de charge. Cette fonctionnalité peut également être appelée stabilisateur.

Des types spéciaux de batterie sont utilisés pour alimenter les voitures électriques et hybrides. ils utilisent une batterie de véhicule électrique haute tension, mais la batterie automobile peut également être utilisée. Cela a permis l'utilisation de pièces électriques automobiles standard conçues pour fonctionner sur 12 volts. Ces types de batteries sont également appelées batteries auxiliaires.

Les véhicules électriques (VE) ne chargent pas les batteries auxiliaires comme les moteurs à combustion interne conventionnels qui utilisent l'alternateur pour booster leurs batteries pendant le fonctionnement. les véhicules électriques utilisent un convertisseur CC-CC pour contrôler la tension à la tension de charge d'entretien requise.

Composants d'une batterie

Vous trouverez ci-dessous les principaux composants des batteries utilisées dans les moteurs automobiles

• Conteneur - Est une partie de la boîte en acier, utilisée pour enfermer les substances de la cellule pour former une cathode, qui fait partie de la réaction électrochimique.
• Cathode – est un dioxyde de manganèse et une cathode. c'est l'électrode réduite par la réaction électrochimique.
• Séparateurs – sont le tissu fibreux non tissé qui sépare les électrodes.
• Anode – les anodes sont des électrodes qui s'oxydent. Ils sont fabriqués en zinc métallisé.
• Électrolyte – est le moyen de circulation des ions à l'intérieur de la cellule. Il transporte le courant ionique à l'intérieur de la batterie. il est fait d'une solution d'hydroxyde de potassium dans de l'eau.
• Collectionneur – est une broche en laiton au milieu de la cellule qui conduit l'électricité vers le circuit extérieur.

Schéma de la batterie :

Caractéristiques d'une batterie

Voici les caractéristiques de la batterie utilisée dans le moteur automobile :

• Disponible dans une variété de tailles.
• Performance moyennement bonne à haute et basse température.
• Efficacité électrique
• Bon fonctionnement du flotteur.
• Batterie à faible coût et pouvant être produite n'importe où sur une base locale.
• La tension élevée en circuit ouvert de tous les systèmes de batteries à électrolyte aqueux.
• Bonne rétention de charge pour les applications de charge intermittente.
• Les cellules sont facilement recyclées.

Types de batterie

Vous trouverez ci-dessous les types de batterie utilisés dans les composants automobiles et autres :

Batteries de démarrage, d'éclairage et d'allumage :

Ces types de batterie sont abrégés SLI, ils sont largement utilisés dans l'automobile. Comme son nom l'indique, il est utilisé pour démarrer une voiture et également alimenter l'allumage. La batterie alimente également les composants électriques tels que la radio, les phares, etc. d'un véhicule. Les STL ont un cercle de charge peu profond, ce qui signifie le temps qu'il faut pour se décharger et se recharger.

Piles à cercle profond :

Une batterie à cercle profond est idéale pour les véhicules marins, les voiturettes de golf, les petits véhicules récréatifs, etc., car elle fournit une puissance soutenue sur une plus longue période.

Batteries plomb-acide régulées par soupape :

Ces types de batteries sont conçues pour être peu entretenues car elles ne nécessitent pas d'ajout régulier d'eau à la cellule de la batterie. Pour cette raison, la batterie est scellée, ne laissant aucune chance de maintenance ou d'entretien. Il doit être remplacé lorsqu'il est abîmé.

La batterie plomb-acide régulée par soupape est de deux types; Batteries Absorption Glass Mat (AGM) et Gel Cell. L'AGM fournit un taux de puissance élevé en une courte rafale par rapport aux autres versions scellées. Cela est dû à la réaction rapide entre l'électrolyte et le fin tapis de surface en fibre de verre.

D'autre part, les batteries à cellules Gel sont connues pour cela en raison de leur électrolyte à base de silice. Ils fonctionnent également bien sur les applications en cercle profond comme les voiturettes de golf et les véhicules marins. Cependant, ils sont moins efficaces par temps chaud ou froid.

Batteries humides (ou inondées) :

Les batteries à cellules humides sont moins chères que les autres types mais nécessitent un entretien régulier. On l'appelle cellule humide car elle contient une substance liquide, souvent une combinaison de plomb, d'acide sulfurique et d'eau. Cela aide à créer l'électrolyte requis qui peut perdre au fil du temps d'utilisation.

Batteries lithium-ion (Li-Ion) :

Les automobiles modernes telles que les voitures électriques et hybrides utilisent la batterie lithium-ion. La batterie est capable de stocker beaucoup plus d'énergie et a moins de poids que les batteries au plomb traditionnelles. Cependant, les batteries Li-ion ont généralement une faible durée de vie, dont l'un des inconvénients majeurs, un maximum de trois ans quelle que soit l'utilisation.

Spécifications des piles

Vous trouverez ci-dessous les spécifications que l'on peut voir sur différents types de batteries :

• Conception physique :les batteries sont spécifiées par leur taille, leur type et l'emplacement de leurs bornes, ainsi que par leur style de montage.
• Ampère-heure (Ah) :un ampère-heure est une unité liée à la capacité de stockage d'énergie de la batterie.
• Cranking Amperages - est la quantité de courant qu'une batterie peut offrir à un ampère de démarrage à froid qui est de 0 degré Fahrenheit (- 18 degrés Celsius). Les ampères de démarrage correspondent à la quantité de courant qu'une batterie peut fournir à 32 degrés Fahrenheit, soit 0 degré Celsius.
• Réserve Capacity Minutes (RCM) :il s'agit de la capacité de la batterie à supporter une charge électrique minimale indiquée.
• Taille du groupe :il s'agit de la dimension physique telle que le poids, la taille, la longueur et la largeur d'une batterie. c'est souvent indiqué par les fabricants.
• Codes de données :le code de données aide les acheteurs à savoir si la batterie qu'ils achètent est la version la plus récente.

Principe de fonctionnement

le fonctionnement des batteries automobiles est moins complexe et moins intéressant. La majeure partie repose sur une réaction chimique plomb-acide pour alimenter les composants électriques. Le SLI est du type mentionné, il fournit de courtes rafales d'énergie afin d'alimenter les accessoires, et surtout le démarreur du moteur. Il démarre la batterie et dès que les moteurs commencent à tourner, l'alternateur redonne de la charge à la batterie.

Imaginez une batterie comme une centrale électrique qui convertit une réaction chimique en énergie électrique.

En règle générale, les batteries SLI ont six cellules, contenant chacune deux plaques. L'une des plaques est en plomb et l'autre en dioxyde de plomb. Chaque cellule peut produire environ 2 volts d'énergie. Les plaques sont immergées dans de l'acide sulfurique qui permet aux deux plaques de réagir. Cet acide déclenchera une réaction sur la plaque de dioxyde de plomb, provoquant la création d'ions et de sulfate de plomb.

Les fers créés par la plaque de dioxyde de plomb réagissent sur l'autre plaque pour produire du sulfate de plomb et de l'hydrogène. Il en résulte une réaction chimique qui produit des électrons, les électrons se déplacent autour des plaques et génèrent de l'électricité. L'électricité passe par les bornes pour démarrer la voiture et alimenter d'autres composants électriques de la voiture.

La batterie peut être un démarrage rapide car le processus de réaction chimique est entièrement réversible. C'est pourquoi l'alternateur du moteur peut continuer à charger le moteur pendant toute la durée de sa vie.

Fonctionnement d'une batterie automobile en vidéo :

Entretien des piles

Prendre soin d'une batterie contribuera à prolonger sa durée de vie. Vous trouverez ci-dessous des conseils sur l'entretien des batteries de voiture :

L'état de charge de la batterie doit être vérifié régulièrement. Il y a une tache sur le dessus d'une batterie qui montre et indique l'état de la batterie. mais le moyen idéal pour vérifier l'état d'une batterie est d'utiliser un voltmètre pour connaître la tension stabilisée. Si un bouchon d'évent de batterie est mobile, un hydromètre est utilisé pour déterminer la gravité spécifique (SG). Une batterie activement chargée devrait avoir une tension stabilisée supérieure à 12,5 volts et une lecture SG supérieure à 1,240.

Le dessus de la batterie doit être propre, sec et exempt de saleté et de crasse.

Les câbles, les bornes et les vis doivent être inspectés régulièrement pour s'assurer qu'il n'y a pas de connexions desserrées, cassées ou endommagées. Ceux-ci doivent également être exempts de saleté et de corrosion.

Une fine couche de graisse haute température doit être appliquée sur les connexions de surface et les poteaux. Ceci est ajouté pour la protection.

Le boîtier de la batterie doit être inspecté pour détecter des signes évidents de dommages physiques ou de déformation. Si cela se produit, c'est une indication de surchauffe ou de batterie surchargée.

Il est nécessaire de vérifier s'il y a suffisamment d'électrolyte dans la batterie recouvrant les plaques de batterie. Si ce n'est pas suffisant, assurez-vous de remplir et de ne pas trop remplir car les niveaux de liquide augmenteront lorsque la batterie sera complètement chargée et pourraient déborder.

L'électrolyte doit être complété avec de l'eau distillée ou déminéralisée. L'acide sulfurique ne doit pas être utilisé.

La cause principale des pannes de batterie peut être une chaleur excessive. L'électrolyte s'évapore en raison des températures élevées, ce qui diminue la surface effective des plaques exposées à l'électrolyte. Cela augmente également le taux de corrosion du réseau avec la température. Une chaleur ou une température faible peut également entraîner une défaillance de la batterie.

En conclusion, une batterie automobile est la principale source d'alimentation du moteur de notre véhicule et de ses composants électriques. c'est l'un des éléments essentiels du système de charge qui ne peut pas être expulsé d'un véhicule, en particulier dans les voitures électriques et hybrides modernes. Nous avons vu les différents types de batteries et leurs applications, rappelez-vous que nous avons dit que l'état, l'éclairage et l'allumage (SLI) sont courants dans les automobiles. Nous avons également vu les composants, les classifications et l'entretien d'une batterie.

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