J’espère ne pas vous cassez les bonbons.
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----- 1. Définition de la batterie -----
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Une batterie, dite de démarrage automobile, se définit par plusieurs paramètres :
La tension nominale : 12V c’est maintenant la “norme” dans le domaine automobile. Il existe encore des voitures dotées d’une batterie 6V, mais cela devient très rare (voitures produites avant 1965 environ). Les camions et les bus sont dotés d’une batterie 24V, généralement constitué de 2 batteries de 12V, mises en série. Pour l’avenir, la valeur de 42V est envisagée. Il s’agit toujours d’un multiple de 2V (la constante de l’accumulateur au plomb, mis au point par Gaston Planté en 1860). Une batterie 12V est constitué de 6 éléments de 2V.
La capacité exprimée en Ah (Ampère x heure) pour une décharge en 20 heures, c’est à dire pour un courant égal à la capacité (Ah) / 20 (h)
Le courant de démarrage exprimé en A. Depuis 2002, la norme de définition de ce courant a changé. Maintenant, les lettres “EN” suivent la valeur de courant exprimée. Si on relève les caractéristiques sur une batterie antérieure à 2002/2003, il faut corriger le chiffre relevé en affectant un facteur 1,5 pour obtenir la nouvelle définition. Par exemple une ancienne batterie 400A correspond à une nouvelle batterie 600A EN.
Les dimensions (hauteur x longueur x largeur)
La position relative des bornes de raccordement “+” et “-”
La forme des bornes de raccordement (rondes (en fait légèrement conique), plate, etc)
On peut aller faire un tour sur le sélecteur suivant Site Varta en français (sélection par véhicule) ou bien Site Varta (recherche en général) pour avoir une idée des caractéristiques de la batterie préconisée.
Un élément de 2 volt nominal, est constitué d’un groupe de plaques positives, disposées parallèlement (alternativement) à un groupe de plaques négatives. Une plaque positive est toujours en vis à vis d’une plaque négative. Des isolants séparent les plaques positives et négatives pour éviter tout court-circuit lors des chocs et vibrations. Ces groupes de plaques sont plongées dans un électrolyte (mélange d’eau et d’acide sulfurique). Cet électrolyte est gélifié pour l’utilisation en toute position (y compris à l’envers), avec une réduction des caractéristiques (courant de démarrage violent à exclure).
Il existe deux mesures, réalisables sur une batterie installée dans une voiture, avec un multimètre :
La tension batterie :
Tension à vide : 12V à 12,9V. La valeur minimale correspond à une batterie raccordée, qui alimente les consommateurs permanents d’une voiture. La valeur maximale correspond à une batterie chargée et déconnectée (isolée). Si dans ces conditions, on mesure une tension inférieure à 12V (comme par exemple 10,5V), L’un des 6 éléments internes de la batterie est en court-circuit. La batterie doit être remplacée.
Tension en charge : 14,4V (variable entre 13V et 14,5V) lorsque l’alternateur fonctionne (moteur thermique en marche). La valeur minimale 13V correspond approximativement à une voiture au régime de ralenti avec beaucoup de consommateurs “gourmands” en énergie et un alternateur des années 2000. La valeur minimale peut être plus faible (12,5V par exemple) si les consommateurs “gourmands” excèdent les possibilités de l’alternateur au ralenti (alternateurs des années 1980)
La tension minimale pendant le démarrage : > 10 V. Si on mesure une tension minimale inférieure à 10V, la batterie est “fatiguée” et des difficultés, voire une impossibilité de démarrage est à prévoir…
Pour mesurer la tension batterie, on utilise un multimètre, que l’on règle en mode voltmètre de tension continue (mode VDC en général), puis on raccorde :
Le fil rouge sur la borne V / Ohm du multimètre
Le fil noir sur la borne COM du multimètre
La pointe de touche rouge du fil rouge sur la borne positive de la batterie (on peut utiliser une pince crocodile pour maintenir la pointe de touche en place)
La pointe de touche noire du fil noir sur la borne négative de la batterie (avec une pince crocodile, si besoin)
La mesure de la tension aux bornes d’une batterie automobile 12V, non raccordée à des consommateurs, fournit une indication du niveau de charge, mais cette information est tributaire de la température ambiante. A 20°C, on peut se baser sur les valeurs suivantes, pour une batterie récente et en bon état (non sulfatée) :
12,80V → 100% de charge
12,55V → 75% de charge
12,32V → 50% de charge
12,18V → 25% de charge
< 12V → décharge complète
Seuls les multimètres numériques (affichage digital ou chiffres) permettent d’apprécier avec justesse, ces écarts de tension faibles. Les multimètres analogiques (à aiguille) ne le permettent pas, même sur les multimètres analogiques dotés d’un miroir pour l’anti-parallaxe. Les multimètres numériques premier prix (3€) sont en vente chez Casto (je n’ai aucun intérêt chez eux), dont les mêmes modèles sont en vente au prix de 20 à 35 euros ailleurs. Il faut chercher un peu, car ils ne sont pas dans le même rayon que les autres multimètres et ne pas confondre avec que qu’ils affichent comme “multimètres numériques” premier prix (8€) qui sont en fait des multimètres analogiques (à aiguille). Certes, personnellement, je n’ai pas trop confiance dans ces multimètres numériques premier prix à 3€, mais c’est pour démontrer que l’accès à une mesure précise est accessible à tous. Le vrai premier prix des multimètres de qualité (Multimetrix) est proche de 30€ chez Casto… à ne pas confondre avec les multimètres numériques premier prix (plastique jaune) chez d’autres distributeurs.
Les batteries courantes, utilisées sur les véhicules, sont qualifiées de batterie de démarrage. Car leur rôle principal, c’est de fournir l’énergie nécessaire au démarrage du moteur thermique (essence ou diesel). Cette fonction impose la fourniture d’un courant de démarrage important (plusieurs centaines d’Ampères) pendant une durée limitée (quelques secondes). L’énergie résultante, exprimée en Ampère x heure est faible par rapport à la capacité nominale de la batterie (moins de 5 % en général). La reconstitution de cette réserve d’énergie, par la recharge, est assez rapide avec les alternateurs modernes. Le rôle secondaire, mais qui peut devenir le principal si la phase d’arrêt se prolonge au delà de 2 semaines, c’est d’alimenter tous les consommateurs permanents (horloges, antidémarrage, récepteur de télécommande, alarme, mémoires auto-radio). Enfin un rôle de secours, permet à la batterie d’alimenter un véhicule en énergie, lorsque l’alternateur est en défaut ou bien lorsque les conditions de charge et d’utilisation font que la consommation électrique à bord est supérieure à ce que peut délivrer l’alternateur.
Les camping-cars peuvent être équipés d’une batterie auxiliaire dont le rôle et les caractéristiques sont différents de la batterie de démarrage. Cette batterie auxiliaire assure l’alimentation en énergie de la cellule “vie” (réfrigérateur, éclairage, etc). Cette batterie est alors soumise à une décharge importante et régulière qui l’on qualifie de “profonde”, car la batterie est déchargée jusqu’à ce que la capacité restante soit de 10 à 20 % de sa capacité nominale. Cette batterie auxiliaire est rechargée par l’alternateur au moyen d’un coupleur séparateur de batterie, lorsque le moteur thermique est en marche, ou bien par des panneaux solaires.
Les amateurs de “sono” utilisent leur matériel dans les conditions qui imposent un cyclage de la batterie (décharge /charge). Ils ont recours à des batteries spécifiques, vendues à des prix “tuning”:
Il s’agit de batteries stationnaires ou auxiliaire, aptes à des régimes de décharge profondes.