Énergie solaire photovoltaïque
Semaine 11 : Modélisation des batteries
Guidance

Le vieillissement de la batterie peut être dû à plusieurs causes

- recristallisation de la matière active en une matière trop inerte ;

- perte de matière active par détachement de grains ;

- transformation du métal support des électrodes ( parfois en matériau actif, ce qui peut augmenter la capacité de la batterie.. tant que le phénomène n'est pas trop marqué) ;

Pour mémoire, notons la formation d'un pont conducteur entre électrodes, les coupures à l'endroit des liaisons électriques entre l'électrode et l'électrode de la cellule voisine ou la borne extérieure de la batterie, qui sont des accidents plus difficilement prévisibles.

Les trois phénomènes cités en premier lieu dépendent

- de la concentration des différences espèces chimiques en présence, y compris de l'électrolyte ;

- de la température ;

- de la présence de catalyseurs (dont l'utilité est décrite aux sections précédentes).

Dans le cas des batteries au plomb, le premier phénomène se produit surtout lorsque la batterie est déchargée (forte concentration en PbSO₄ ). Par contre, dans les batteries au nickel, il se produit surtout lorsque la batterie reste chargée pendant une longue période (mais il est plus facilement réversible).

Les batteries prévues pour le démarrage des voitures n'ont qu'une durée de vie très limitée lorsqu'elles ne sont pas maintenues complètement chargées en permanence (ce qui est bien le cas dans une installation solaire) à cause de la présence de catalyseurs nécessaire pour obtenir de forts courants de démarrage. Les batteries "solaires", par contre, ne contenant pas ces catalyseurs, ne peuvent pas être utilisées, même occasionnellement, pour débiter un fort courant. Les utiliser pour démarrer, même occasionnellement, une voiture risque fort de les dégrader.

Un modèle suffisamment complet de la batterie permettrait d'évaluer la rapidité de ces phénomènes en tenant compte des conditions réelles de fonctionnement de la batterie.

Une forme de vieillissement insidieuse est celle qui se produit avant la mise en service de la batterie, lors de son stockage. Il est utile, surtout dans les régions tropicales, de commander des batteries sans électrolyte, et de n'introduire celui-ci qu'après la mise en service des batteries.

Pour contrer l'effet de la température, on diminue la concentration en acide sulfurique des batteries au plomb utilisées dans les régions tropicales sera si possible plus faible, la résistance de l'électrolyte étant de toute façon ramenée à un niveau normal de par la présence d'une température plus élevée.

Dernière mise à jour le 26-03-2005