Une batterie rechargeable qui fournit un flux électrique à un véhicule est appelée batterie de voiture. Le démarreur est pris en charge par lui, et le démarreur fait tourner le moteur. L'alternateur donne de la puissance aux châssis électriques du véhicule une fois le moteur en marche.
Batteries dans les voitures modernes
Moteurs diesel et essence
Moins de trois pour cent de la capacité de la batterie est généralement utilisée pour le démarrage. Les batteries automobiles sont conçues pour fournir le courant le plus élevé pendant une courte période de temps à cause de cela. Pour cette raison, elles sont également connues sous le nom de "batteries SLI", qui signifie démarrage, éclairage et allumage. La durée de vie des batteries SLI peut être raccourcie par une décharge complète car elles ne sont pas destinées à une décharge profonde.
Une batterie SLI fournit la puissance supplémentaire requise lorsque les besoins électriques du véhicule dépassent l'alimentation du système de charge en plus de démarrer le moteur. De plus, il agit comme un stabilisateur, réduisant les pics de tension potentiellement dangereux. L'alternateur, qui intègre un régulateur de tension pour maintenir la puissance pendant le fonctionnement du moteur, fournit la majorité de la puissance d'environ 13,5 à 14,5 V. Dans la plupart des voitures particulières et des camions légers, les batteries SLI modernes sont de type plomb-acide, employant six cellules connectées en série pour créer un système nominal de 12 volts, ou douze cellules pour un système de 24 volts dans les gros camions ou les engins de terrassement, par exemple.
Véhicules électriques
En plus d'être alimentés par une batterie de voiture électrique haute tension, les véhicules électriques à batterie sont généralement équipés d'une batterie automobile, ce qui leur permet d'utiliser des accessoires automobiles courants de 12 V.
Histoire
Les automobiles précédentes manquaient de batteries car leurs systèmes électriques étaient insuffisants. Le moteur a été démarré avec une manivelle et les phares étaient à essence plutôt qu'électriques. Vers 1920, lorsque les automobiles ont commencé à être équipées de démarreurs électriques, les batteries de véhicules ont commencé à être couramment utilisées. L'invention de la batterie scellée, qui n'avait pas besoin d'être rechargée, a eu lieu en 1971.
Les cadres de départ et de charge étaient des cadres de 6 volts à masse positive, la suspension étant directement associée à la borne positive de la batterie. Pratiquement tous les véhicules routiers ont aujourd'hui un cadre au sol négatif. La borne négative de la batterie est associée au boîtier du véhicule.
Au moment où la Hudson Engine Vehicle Organization a commencé à impliquer les batteries Battery Board Worldwide en 1918, elle n'a pas tardé à utiliser une batterie normalisée. BCI est l'association qui établit les principes de la batterie en couches.
Jusqu'au milieu des années 1950, les voitures dépendaient de cadres électriques et de batteries 6 V. Au moment où les moteurs plus gros avec des proportions de pression plus élevées s'attendaient à ce que plus de capacité électrique démarre, le passage de 6 à 12 V s'est produit. Des véhicules plus modestes qui s'attendaient à moins de capacité de démarrage, par exemple, la Volkswagen Scarab dans les années 1960 et la Citroën 2CV en 1970, sont restés avec 6 V plus longtemps.
Une norme de cadre électrique 42V a été proposée dans les années 1990. Il était destiné à prendre en considération tous les embellissements électriques les plus impressionnants ainsi que les selles de câblage automatique plus légères. L'accessibilité de moteurs plus efficaces, de nouvelles méthodes de câblage et de commandes informatisées, ainsi que l'accent mis sur les cadres de véhicules croisés utilisant des démarreurs / générateurs haute tension, ont essentiellement éliminé le besoin de commuter les tensions réelles de la voiture.
Concevoir
Avec six cellules, une batterie de véhicule est une illustration d'une batterie à cellules humides. Les cellules d'une batterie de stockage au plomb sont constituées de plaques de substitution constituées d'un réseau combiné de plomb chargé de plomb d'essuyage (plaques cathodiques) ou recouvert de dioxyde de plomb (anode). L'électrolyte est un arrangement corrosif sulfurique, qui est rempli dans chaque cellule. Au début, chaque cellule avait un bouchon de remplissage qui permettait de voir le niveau d'électrolyte et d'ajouter de l'eau dans la cellule. Une petite ouverture d'aération dans le bouchon de remplissage permettait à l'hydrogène gazeux créé pendant la charge de s'échapper du téléphone.
Les plaques positives d'une cellule sont reliées aux plaques négatives de la cellule voisine par des sangles courtes et lourdes. Au sommet, ou parfois sur le côté, de la batterie sont montées une paire de bornes substantielles qui sont plaquées de plomb pour éviter la corrosion. Des boîtiers en caoutchouc dur et des séparateurs de plaques de bois étaient utilisés dans les premières batteries automobiles. Pour éviter que les plaques d'une cellule ne se touchent et ne se mettent en court-circuit, les unités modernes utilisent des feuilles tissées et des boîtiers en plastique.
Les batteries automobiles nécessitaient auparavant un entretien et une inspection de routine afin de restaurer l'eau perdue pendant le fonctionnement de la batterie. Dans les batteries « low maintenance » (également appelées « zero maintenance »), les éléments en plaque sont constitués d'un alliage différent, ce qui réduit la quantité d'eau qui se décompose lors de la charge. Au cours de sa vie utile, une batterie moderne peut ne plus avoir besoin d'eau, et certains modèles suppriment des bouchons de remplissage distincts pour chaque cellule. Le défaut de ces batteries est qu'elles ont une très faible tolérance aux décharges profondes, telles que celles causées par le fait de laisser les lumières allumées dans une voiture jusqu'à ce que la batterie soit complètement déchargée. Cela peut raccourcir la durée de vie de la batterie d'un tiers ou plus et recouvrir les électrodes de la plaque de plomb de dépôts de sulfate.
De même, les batteries AGM, appelées batteries VRLA, sont plus coûteuses mais ont une plus grande capacité à supporter un canal profond. L'eau ne peut pas être ajoutée à une cellule d'une batterie VRLA. Pour empêcher l'emballage de se fissurer lors d'une tricherie scandaleuse ou d'une déception intérieure, les cellules sont exclusivement équipées d'une soupape de décharge de contrainte mécanisée. Puisqu'une batterie VRLA ne peut pas libérer son électrolyte, elle est extrêmement utile dans des véhicules comme les croiseurs.
Six cellules galvaniques sont couramment utilisées dans un circuit en série pour fabriquer des batteries. À pleine charge, chaque cellule produit 2,1 volts, pour un total de 12,6 volts. Un processus chimique libère des électrons lors de la décharge, leur permettant de traverser des conducteurs et de générer de l'électricité. Les composants des plaques réagissent avec l'acide de l'électrolyte, qui les transforme en sulfate de plomb lorsque la batterie se décharge. La réaction chimique est inversée lorsque la batterie est rechargée, transformant le sulfate de plomb en dioxyde de plomb. La procédure peut être répétée après que les plaques ont été remises dans leur état initial.
D'autres batteries de démarrage sont utilisées par certaines automobiles. Une batterie lithium-ion est une option disponible pour la Porsche 911 GT3 RS 2010 afin de réduire le poids. Deux batteries en série pourraient être utilisées par des camions lourds pour un système 24 V ou des groupements de batteries série-parallèle qui fournissent 24 V.
spécification
La forme physique
Les batteries sont classées en fonction de leur taille, de leur technique de montage, ainsi que du type et de l'emplacement de leurs bornes.
wattheures (Ah)
La capacité de la batterie à stocker l'énergie est estimée en ampères-heures (Ah ou Ah). En Europe, ce grade est ordonné par règlement.
ampères de pulvérisation (CCA, CA, MCA, HCA)
Ampérages de démarrage (CCA, CA, MCA, HCA)
CCA : la quantité maximale de courant qu'une batterie peut fournir à 0 °F (18 °C). Le démarrage d'une voiture moderne avec des moteurs à injection de carburant contrôlés par ordinateur ne prend que quelques secondes, et les statistiques CCA ne sont plus aussi importantes qu'elles l'étaient autrefois. Ce dernier sera toujours plus grand en raison des températures plus chaudes, il est donc crucial de ne pas confondre les valeurs CCA avec CA/MCA ou HCA. Par exemple, une batterie d'une capacité de 250 CCA aura plus de puissance de démarrage qu'une batterie d'une capacité de 250 CA (ou MCA), et vice versa.
La quantité de courant qu'une batterie peut fournir à 32 °F (0 °C) est mesurée en ampères de démarrage (CA).
Ampères de démarrage marins (MCA) : similaire au CA, le MCA mesure le courant qu'un
les batteries pour tracteurs de pelouse et de jardin et bateaux (d'où le terme «marin»), qui sont moins susceptibles de fonctionner dans des environnements où la glace peut s'accumuler, se trouvent fréquemment à 32 ° F (0 ° C). Les ampères d'arrachement à chaud (HCA) correspondent à la quantité de courant qu'une batterie peut fournir à 80 °F (27 °C). La cote est caractérisée par le fait qu'une batterie au plomb corrosive à cette température peut transporter pendant 30 secondes et maintenir pas moins de 1,2 volts par cellule (7,2 volts pour une batterie de 12 volts).
Préparez-vous pour les minutes - Réserver des minutes de capacité (RCM)
Le temps (en minutes) pendant lequel une batterie au plomb corrosive fonctionnant à 80 ° F (27 ° C) fournira constamment 25 ampères avant de plonger sous 10,5 volts est connu comme la capacité d'une batterie à supporter une charge électrique.
groupe de taille
La longueur, la largeur et la hauteur d'une batterie sont spécifiées par la taille du groupe du Battery Council International (BCI). L'organisation décide lequel de ces groupements utiliser.
date de code
Aux États-Unis, il existe des codes sur les piles pour aider les acheteurs à acheter une dernière livraison. Au moment où les batteries sont rangées, elles peuvent commencer à perdre leur charge. Une batterie fabriquée en octobre 2015 aura un code numérique de 10-5 ou un code alphanumérique de K-5. "A" est pour janvier, "B" est pour février, etc. (la lettre "I" est ignorée).
En Afrique du Sud, le code sur une batterie pour indiquer la date de création est important pour l'emballage et coulé dans la base gauche du couvercle. Le code est l'année et le numéro de semaine. (AAAA).
UTILISATION ET ENTRETIEN
L'électrolyte disparaît en raison des températures élevées, diminuant la région de surface viable des plaques présentées à l'électrolyte et provoquant une sulfatation. C'est l'un des principaux moteurs des déceptions de la batterie. La température provoque une expansion des taux de consommation de la matrice. Les basses températures peuvent également provoquer des problèmes de batterie.
Un support de batterie pratique ou la batterie d'un autre véhicule peut démarrer un véhicule avec une batterie de niveau, et le moteur continuera alors, à ce moment-là, à charger la batterie.
Résistance électrique causée par la corrosion
aux bornes de la batterie peut rendre impossible le démarrage d'une voiture. Cela peut être évité en utilisant la bonne quantité de graisse diélectrique.
La sulfatation se produit lorsqu'une épaisse couche de sulfate de plomb se forme sur les électrodes, affaiblissant la batterie. Lorsqu'une batterie n'est pas complètement chargée et reste déchargée, une sulfatation peut se produire. Pour éviter tout dommage, les batteries sulfatées doivent être chargées progressivement.
La décharge profonde n'est pas destinée aux batteries SLI et cela raccourcit leur durée de vie.
Les batteries de véhicules au plomb-antimoine doivent être systématiquement finies avec de l'eau pure pour compenser la perte d'eau pendant l'électrolyse et la disparition. Le rythme du malheur de l'eau a été réduit dans d'autres plans avancés en changeant la fixation de l'alliage au calcium. Les batteries de véhicules actuelles nécessitent moins d'entretien et n'ont parfois pas de couvercles pour ajouter de l'eau aux cellules. Pour représenter les malheurs tout au long de la durée de vie de la batterie, ces batteries ont plus d'électrolyte sur les plaques.
Certains fabricants de batteries placent un hydromètre à l'intérieur de leurs articles pour indiquer le degré de charge de la batterie.
Un câble de démarrage positif (rouge) était attaché à la borne de la batterie. La pince à cavalier unique révèle une fenêtre hydromètre en option. La pince de cavalier négative en noir n'est pas représentée.
La perte de matière active des plaques de la batterie, qui s'accumule au fond des cellules et peut éventuellement court-circuiter les plaques, est le principal mécanisme d'usure. Cela peut être considérablement réduit en enfermant un ensemble de plaques dans des sacs séparateurs en plastique perméables. Cela permet à l'électrolyte et aux ions de passer à travers tout en empêchant les boues de ponter les plaques.
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