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Dossier Technique
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Batteries
De la bouteille de Leyde
au stop/start
2011 est une année mémorable dans l’histoire automobile. C’est en effet la première fois que des voitures électriques
apparaissent dans les show-rooms. La batterie, qui a été inventée au 18 e siècle à Leyde, a encore un bel
avenir. Mais ce ne sont pas seulement les batteries lithium-ion des voitures électriques qui vont déterminer notre
futur. La batterie classique est, elle, aussi, en plein développement afin de pouvoir répondre aux besoins des
voitures à moteur à combustion qui sont de plus en plus souvent équipées d’un système stop/start.
Antoine Vilain
Pieter van Musschenbroeck, originaire
de la ville néerlandaise de Leyde, a été
le premier, en 1746 à publier les résultats
d’une invention qui allait permettre de
stocker de l’électricité. L’appellation ‘bouteille
de Leyde’ ne fait pas seulement référence
au lieu d’origine. Le verre était alors le seul
matériau disponible capable de résister à la
force corrosive de l’acide sulfurique utilisé
pour l’électrolyse. La bouteille de Leyde était
en fait une seule cellule avec deux conducteurs,
un chargé positivement et un chargé
négativement, dissociés l’un de l’autre par un
séparateur. En reliant plusieurs bouteilles de
ce type, on donnait naissance à une batterie
de cellules et c’est ainsi que le mot ‘batterie’
est entré dans notre vocabulaire. La batterie
à rapidement connu une application dans
l’automobile bien que les premiers véhicules
à 4 roues avec moteur à combustion
aient encore été démarrés à la manivelle.
Cette batterie a connu diverses évolutions
au fil du temps. Les matériaux, les liaisons
et la composition n’ont cessé de s’améliorer.
L’apparition de la matière synthétique a
également été déterminante dans la percée
de la batterie. Il y a eu le passage de 6 à 12
volts et 20 ans plus tard, les batteries sans
entretien sont devenues la norme plutôt que
l’exception. L’électrolyse veille à ce que se
produise une évaporation, plus précisément
de l’eau avec laquelle l’acide est dilué. En installant
au-dessus des cellules, dans le cas
d’une batterie sans entretien, un labyrinthe
de canaux, la vapeur est absorbée et finalement
à nouveau canalisée vers la batterie.
Cette batterie sans entretien, telle qu’elle est
aujourd’hui largement proposée, était parfaitement
adaptée aux intervalles d’entretien plus
longs rendus possibles par l’élimination des
points de graissage, l’amélioration de l’huile
moteur et la fiabilité accrue du système de
refroidissement en utilisant un circuit fermé.
Mais aujourd’hui, nous sommes face à de
nouveaux défis. De plus en plus de voitures
sont disponibles, voire même équipées de
Le système stop/start sollicite énormément la batterie. Document Bosch
série, avec un système stop/start. Cela signifie
que la batterie est particulièrement mise à
l’épreuve.
Deux familles
C’est au démarrage que la batterie est la
plus sollicitée. Le démarreur exige beaucoup
d’énergie et il faut un certain temps avant
que la batterie soit totalement sous tension.
Ajoutons qu’il y a de plus en plus de fonctions
électriques dans la voiture. Pensons aux vitres
électriques, à l’airco, au dégivrage arrière et ce
ne sont là que les éléments de confort. Mais
il y a aussi les équipements d’assistance à la
conduite (comme notamment une direction
assistée électrique) ou l’électricité nécessaire
à alimenter les différentes commandes. Il est
évident qu’avec un système stop/start, la batterie
est encore davantage sollicitée. Il est en
effet possible que le moteur doive redémarrer
plusieurs fois sur un court laps de temps.
C’est précisément pourquoi il est nécessaire
de disposer de batteries plus performantes
qui se rechargent plus rapidement mais qui,
en même temps, maintiennent mieux leur
tension. Les batteries qui sont compatibles
avec les systèmes stop/start peuvent être
divisées en deux groupes. Le premier s’appelle
EFB, comprenez ‘Enhanced Flooded Battery’.
Le second s’appelle AGM, soit ‘Absorbent Glas
Mat’.
AGM
Les batteries AGM sont les plus puissantes
et sont nécessaires lorsqu’un système stop/
start est combiné à un alternateur dit ‘intelligent’
qui récupère l’énergie et fonctionne
donc principalement lors des décélérations
et du freinage de l’auto. Ce type de batterie
comporte des feuilles en fibres de verre
entre les plaques de plomb. Ces feuilles
stockent l’acide qui, par la compression des
matériaux, se trouve aussi près que possible
des plaques, favorisant une réaction
rapide et efficace. La batterie AGM présente
d’ailleurs différents avantages comme une
Federauto Magazine - Novembre / Décembre 2011