Le fonctionnement des batteries

Vous êtes vous déjà demandé comment fonctionne une batterie et comment voir à son entretien? La batterie est un appareil qui fournit du courant électrique préalablement accumulé. Aucune action mécanique ne produit le courant dans une batterie contrairement à un générateur (ou alternateur), et aucune pièce n’est mobile à l’intérieur non plus. Une réaction chimique est responsable de ce pouvoir électrique qu’absorbe et produit une batterie. Sans entrer dans les détails techniques, je vais expliquer le plus simplement possible comment fonctionne une batterie.

Le fonctionnement d’une batterie

D’abord une batterie est séparée par un compartiment ou boîtiers à l’intérieur qu’on appellera cellules. Ces cellules sont représentées par les bouchons sur le dessus (batterie avec bouchons). Donc, un bouchon, une cellule. Chaque cellule a un voltage de 2 volts. En additionnant le nombre de cellules et en multipliant par 2 volts on obtient le voltage total de la batterie.

À l’intérieur d’une cellule, il y a plusieurs plaques placées une à côté de l’autre comme des feuilles dans un cartable d’écolier. Ces plaques sont positives et négatives. Elles sont de base, fabriquées en alliage de plomb et antimoine, perforés sur toute la surface. Les perforations sont remplies de pâte de composition différente pour la plaque positive et négative. Ces plaques sont installées par alternance, une positive, un séparateur, une négative, un autre séparateur et ainsi de suite. Les plaques négatives et positives ne se touchent pas, les positives sont reliées entre elles par le haut et les négatives le sont entre elles par le haut aussi. Ces plaques sont interreliées pour atteindre un point commun soit la borne. Ensuite les bornes négatives et positives se rejoignent et sont soudées à la cellule voisine pour ainsi additionner le voltage.

Comment se crée le voltage? Comme je le disais au début, la batterie réagit à une réaction chimique. Pour produire du courant, une batterie se compose essentiellement de plaques (pos. et nég.) plongeant dans un liquide appelé électrolyte.

L’électrolyte est le liquide qu’on aperçoit dans la cellule. C’est un mélange d’eau et d’acide sulfurique. Dès qu’on utilise la batterie, l’électrolyte se décompose. Au cours de la décharge, l’acide sulfurique se sépare de l’eau et se combine aux plaques pour produire le courant électrique. Viens le moment où le liquide, transformé en eau, cesse d’être conducteur, les plaques sont pleines d’acide et devenues identiques, donc la production de courant devient impossible.

On recharge alors la batterie pour libérer les plaques de l’acide et ainsi retourner l’acide se recombiner avec l’eau et redevenir l’électrolyte (eau et acide).

La quantité d’acide dans l’eau peut se mesurer avec un hydromètre (pèse-acide). La graduation d’un hydromètre est inscrite entre 1100 et 1300. On aspire l’électrolyte dans le tube transparent de l’hydromètre. Ce liquide soulève un flotteur dans le tube et la lecture est prise avec le chiffre vis-à-vis le niveau du liquide. Lorsque la batterie est bien chargée on devrait lire 1290 à 1300 dans chaque cellule également. Une batterie à plat donne 1150 en raison de la sulfatation excessive qui en résulterait et du risque de gel en hiver. Effectivement, une batterie déchargée résiste mal au froid en raison de l’électrolyte qui est presque devenu en eau.

Cette lecture de charge de la batterie avec l’hydromètre n’est précise que si la teneur en acide est correcte. Or, il peut arriver que la teneur ait été diminuée pour plusieurs causes : batterie renversée puis remplie avec de l’eau, fuite du bac exigeant de fréquentes additions d’eau, ou encore un remplissage du bac jusqu’à faire déborder.

Quand l’ajout d’eau distillée (distillée autant que possible, mais l’eau du robinet des villes peut faire) se fait sentir dans la batterie, le niveau doit être à environ ½ pouce au-dessus des plaques. Ne pas remplir complètement le bac ou les cellules, car la dilation du liquide due à l’élévation de la température au cours de la charge ferait déborder l’électrolyte.

Pendant la charge (à l’atelier ou dans le véhicule), n’approchez aucune flamme nue et ne produisez pas d’étincelles, car les batteries en charge dégagent de l’hydrogène, un gaz extrêmement inflammable, qui risquerait alors une explosion de la batterie.

 L’entretien de la batterie

L’été, quand la batterie est dans le véhicule, une inspection visuelle peut suffire. Connecteurs propres, sans corrosion, cette corrosion (sels grimpants) n’est visible que sur la borne positive la plupart du temps. Niveau d’eau (électrolyte) suffisant à ½ pouce au-dessus des plaques, et propreté générale du dessus de la batterie. La propreté des bornes positives et négatives et du dessus de la batterie est importante, car une certaine quantité de courant peut se perdre par la corrosion et la saleté.

Cette corrosion (sels grimpants) est un amas plus ou moins épais d’une couleur blanc-vert que nous retrouvons surtout sur la borne  positive. La corrosion qui s’infiltre entre la borne et le connecteur du câble ronge celui-ci, occasionnant ainsi une perte de voltage par mauvais contact. Ce problème est causé par l’électrolyse des bornes de batterie comme si le passage du courant à travers les bornes attirait les vapeurs acides que produit la batterie durant la charge et corrodait les connecteurs. Pour éliminer cela, il vaut mieux enlever la batterie du véhicule. On retire en premier le câble négatif, ensuite le positif et, à l’inverse on réinstalle le câble positif, ensuite le négatif. Cette méthode permet de démonter et de réinstaller les connecteurs sans danger de court-circuit avec la masse, car les outils sont très conducteurs de courant.

On peut maintenant nettoyer les bornes avec une brosse d’acier pour enlever la corrosion, laver la batterie avec de l’eau mélangée avec du bicarbonate de soude. Ce mélange neutralisera l’acide retombé sur le dessus de la batterie pendant la charge. Durant le nettoyage avec cette solution, on verra des bouillonnements sur la batterie. On termine en rinçant avec de l’eau. Une fois bien propre, mettre la vaseline ou de la graisse sur les bornes pour les protéger.

L’hiver, pendant le remisage, la batterie devrait être au frais, jamais par terre sur le ciment, mais plutôt sur un meuble, une tablette, ou un tapis, et régulièrement la charger une fois par mois, 2 heures environ à chaque fois. À niveau lent, cette charge conservera la batterie en bon état et évitera la sulfatation.

En résumé, une batterie c’est : 2 plaques de matières différentes qui trempent dans un liquide conducteur pour produire un faible courant. Multipliez le nombre de plaques et vous obtiendrez une batterie de 6 ou 12 volts au choix. Avec une bonne compréhension du fonctionnement et un bon entretien, cette batterie peut durer plusieurs saisons. On pourrait en parle plus, mais ces quelques explications pourront, j’espère, vous éclairer sur cette boîte noire à bouchon.