Accumulateur? Batterie? Qu'est-ce qui est juste et quelles sont les choses qui feront la différence plus tard?
Une batterie est un stockage électrotechnique sur une base électrochimique. Dans le passé, les piles et les accumulateurs étaient clairement différenciés en non rechargeables (cellules primaires) et rechargeables (cellules secondaires). Heureusement de nos jours, il n'y a presque que des batteries rechargeables. Mais il y a encore beaucoup de différences ici, que nous allons essayer d'expliquer plus en détail ici.
Batteries au lithium
Pour
La batterie au lithium impressionne par une longue durée de vie, pas d'effet mémoire, une longue durée de vie, une densité d'énergie très élevée, par exemple une batterie lithium-ion peut fournir la même capacité avec seulement la moitié du poids par rapport à une batterie au plomb. Le nombre de cycles de charge est également significativement plus élevé par rapport à une batterie au plomb. Le prix d'achat d'une batterie au lithium se paie donc en un rien de temps. Le soi-disant BMS (Battery Management System) garantit que les cellules individuelles sont surveillées dans l'état de charge ainsi que dans l'état de décharge et, si nécessaire, interviennent dans le processus de charge ou de décharge et cela est arrêté.
Contre
Le plus gros défaut d'une batterie au lithium est ce que l'on appelle la «décharge profonde», si cela se produit, la batterie est très probablement irrévocablement endommagée et peut difficilement être sauvée. Les conséquences négatives d'une décharge profonde sont irréversibles.
Des températures très basses ou trop élevées causent des problèmes à la batterie et les cellules à l'intérieur entrent dans ce que l'on appelle le "stress". La température de fonctionnement optimale d'une batterie au lithium par rapport à sa durée de vie optimale est de 22 ° C.
Batteries au plomb
Pour
Les batteries au plomb sont toujours installées dans presque toutes les voitures, motos, camions et remplissent facilement votre tâche de batterie de démarrage. La batterie au plomb est également une bonne solution en termes de rapport qualité / prix. Il peut délivrer des courants élevés en peu de temps et (à condition qu'un bon entretien et un bon entretien soient nécessaires) est également l'une des solutions les plus économiques en ce qui concerne sa durée de vie.
Contre
Les batteries au plomb ont une très faible densité d'énergie. Cela signifie que, en fonction de son poids, la batterie au plomb est environ deux fois plus lourde qu'une batterie lithium-ion. De plus, une batterie au plomb ne doit pas être utilisée à l'envers et seulement dans une mesure limitée en position latérale.
Quantité d'énergie (Wh)
L'énergie est donnée en wattheures (Wh). Il est calculé à partir de la formule capacité fois tension (Ah x V = Wh). Si vous divisez la quantité d'énergie par la puissance consommée par l'appareil, le temps d'exécution approximatif en résulte.
Capacité? C'est quoi
La capacité est l'énergie électrique stockée. Pour une batterie, la capacité indique la quantité d'électricité que la batterie peut stocker ou fournir. La capacité est généralement donnée en milliampères (mAh) ou en ampères-heures (Ah).
Une batterie d'une capacité de 1 Ah peut fournir un courant de 1 ampère pendant une heure.
Si la batterie ne doit fournir qu'un demi-ampère, la capacité est suffisante pour 2 heures d'autonomie ou à 2 ampères pour une demi-heure. Inversement, plus le courant consommé est élevé, plus le temps d'exécution est court.
Comment la capacité d'une batterie est-elle mesurée?
Contrairement à la tension en volts ou au courant circulant, la capacité ne peut pas être mesurée directement et immédiatement.
Afin de mesurer la capacité actuelle d'une batterie, elle doit être mesurée dans un processus de charge, de décharge et de recharge avec des phases de refroidissement entre les deux sous charge. Selon la capacité cible de la batterie à tester, ce processus prend plusieurs heures à une journée entière. Le processus de mesure peut être accéléré en augmentant les courants de charge et de décharge et en raccourcissant les phases de refroidissement - mais cela entraîne irréversiblement de grandes erreurs dans le résultat de la mesure.
Comment calculez-vous la portée d'une batterie?
Il n'y a pas de valeur fiable pour la plage possible qui peut être conduite avec une seule charge de batterie. Les spécifications de la gamme ne sont donc toujours que des directives maximales pouvant être atteintes dans le meilleur des cas. La portée possible dépend d'une part de la consommation électrique du moteur électrique qui est soumise à des fluctuations extrêmes en raison de la distance parcourue, de la charge utile, de la pression des pneus, des conditions de vent, de la topographie de l'itinéraire, etc.
Ce qui devrait donc être utilisé comme valeur fixe pour déterminer la plage théoriquement possible est la capacité en Wh ou Ah. Il s'agit d'une valeur fixe qui est mesurable. (Comparable au réservoir d'une voiture à essence). Si le réservoir est vide, le véhicule s'arrête - si vous conduisez cette fois avec une seule personne et un coffre vide, l'itinéraire est bien sûr beaucoup plus long car moins gourmand en carburant qu'avec une voiture entièrement occupée avec le coffre plein de bagages et une remorque. C'est là que la consommation de carburant monte en flèche et l'autonomie peut être considérablement réduite.
Chargement et déchargement?
Il y a trois tensions importantes pour une batterie. Ce serait la tension nominale (batterie au plomb-acide 12 V), la tension de charge finale, qui ne doit pas être chargée au-delà (batterie au plomb-acide 13,8 V) et la tension de décharge finale, qui ne doit pas être déchargée plus loin, sinon des dommages pourraient en résulter. Ce serait 10 V pour une batterie plomb-acide. Toutes les informations de tension concernent une cellule de batterie. L'électronique d'arrêt est installée dans certaines batteries, ce qui protège contre les décharges profondes.
Usure causée par la charge / charge rapide
Plus le courant de charge est élevé, plus l'usure à l'intérieur des cellules est importante. Il existe de nombreux soi-disant chargeurs rapides sur le marché - l'avantage de cela est que, comme son nom l'indique, le temps de charge est parfois considérablement réduit. Ceci est rendu possible par des courants de charge élevés allant jusqu'à 10A dans certains cas. Cependant, cela conduit à une "contrainte" thermique et chimique à l'intérieur des piles au lithium, ce qui entraîne à son tour une usure accrue et donc une durée de vie plus courte.
Les courants de charge couramment utilisés sont de 2 A - tous les chargeurs aux performances supérieures pourraient être appelés "chargeurs rapides". Le max. Les courants de charge des cellules de la batterie sont différents et il faut tenir compte de la valeur max. Le courant de charge ne dépasse jamais les valeurs spécifiées sur la plaque signalétique ou la fiche technique de la batterie afin de ne pas l'endommager.
Décharge profonde - qu'est-ce que cela signifie?
Selon la technologie de la batterie, chaque cellule de batterie a une tension de décharge. Si cela tombe en dessous, on parle de décharge profonde. Plus le déficit est important, plus il a un impact direct sur l'état de la batterie et sa durée de vie.
Les batteries au lithium sont extrêmement sensibles à cet état de décharge profonde et sont dans la plupart des cas irrévocablement endommagées, voire détruites. Les batteries au plomb sont généralement plus robustes et plus tolérantes que les décharges profondes, mais elles aussi, comme les piles au lithium, sont irrévocablement endommagées et affaiblies jusqu'au point de défaillance totale des piles.
Faits, durée de vie, soins, stockage
Batteries au lithium
Une batterie au lithium-ion perd de sa capacité au cours de sa durée de vie en raison du vieillissement. De plus, les cycles de charge et la puissance demandée par la batterie affectent la durée de vie - en d'autres termes, chaque cycle de charge et de décharge. Les processus chimiques à l'intérieur de la batterie s'usent de plus en plus. Des températures extrêmes dans la plage plus ou moins peuvent également endommager les composants chimiques d'une batterie ou contribuer à une usure accrue. De manière optimale, une batterie au lithium n'est jamais chargée à 100% et n'est pas non plus complètement déchargée - la plage optimale se situe ici entre 30 et 80% - c'est là que la batterie se sent le plus à l'aise et vous remercie avec la plus longue durée de vie possible.
La température de fonctionnement joue un rôle très important en termes de performances. Elle ne doit pas être trop faible, mais pas trop élevée - si tel est le cas, les performances de la batterie diminueront ou, dans le pire des cas, l'endommageront. Si la température est trop basse, la résistance interne de la batterie augmente et la tension baisse, ce qui rend plus difficile pour la batterie de fournir l'énergie dont elle a besoin, ce qui réduit également la portée. Si la température est trop élevée (à partir de 35 degrés Celsius), la batterie doit utiliser beaucoup plus d'énergie pour fournir la même puissance - ici aussi, la portée diminue. Le processus de vieillissement de la batterie est également accéléré par la chaleur, ce qui peut entraîner une perte d'autonomie et du nombre total de cycles de charge. La température de fonctionnement idéale est de 22 ° Celsius. La température de stockage optimale pour les batteries au lithium est de 10 ° C - toujours fraîche et sèche. Il est important de ne pas laisser la batterie à elle-même pendant le stockage, mais de la vérifier une fois par mois et idéalement de la maintenir à un niveau de charge d'environ 50%.
Batteries au plomb
Pendant le processus de décharge d'une batterie au plomb, des cristaux de sulfate se forment à l'intérieur des plaques de plomb - c'est un processus normal. En raison de l'augmentation de la tension due à la recharge, ces cristaux sont simplement dissous à nouveau. Cependant, ce n'est jamais à 100% - cela signifie que quelque chose du cristal reste toujours «laissé». Au cours de sa vie, de plus en plus de cristaux de sulfate s'accumulent à la surface des plaques de plomb, ce qui complique et gêne de plus en plus le flux d'énergie. À un certain moment, le «nombre» de ces cristaux de sulfate a augmenté de sorte qu'il n'y avait plus de flux de courant appréciable - alors on parle de la limite d'usure de la batterie au plomb et celle-ci doit être remplacée par une nouvelle.
Elle s'applique - plus la tension est basse et plus une batterie au plomb est exploitée ou stockée à basse tension, plus les cristaux de sulfate «poussent» à la surface des plaques de plomb. S'ils sont devenus extrêmement longs et volumineux (par exemple en raison de longues pauses pendant deux processus de recharge), ce processus ne peut pas être inversé même en chargeant et on parle d'une batterie sulfatée, ce qui signifie alors la soi-disant "décharge profonde" d'une batterie au plomb. Même alors, il ne peut être remplacé que par un nouveau.
Nous recommandons 15 ° C comme température de stockage optimale pour les batteries au plomb - toujours au frais et au sec. Il est important de ne pas laisser la batterie à elle-même pendant le stockage, mais de la vérifier une fois par mois et de manière optimale de la maintenir à un niveau de charge d'environ 90% - c'est-à-dire dans la plage de tension supérieure plutôt que inférieure.