Comportement électrique d'une batterie
Définition : Les 4 grandeurs principales qui caractérisent les batteries sont :
La tension ou différence de potentiel aux bornes de la batterie. Elle s'exprime en volts (V).
La capacité de la batterie représente la quantité de charges électriques qu'elle peut stocker. Elle s'exprime en Coulombs (C) ou en Ampère-heure (Ah) avec 1Ah = 3600C.
Q = I x t avec
Q en coulombs (C) si t est en seconde (s)
Q en ampère-heure (Ah) si t est en heure (h)
L'énergie disponible
E = Q x U avec
E en joule (J) si Q en coulombs (C)
E en watt-heure (Wh) si Q en ampère-heure (Ah)
La densité énergétique de la batterie est la quantité d'énergie stockée par unité de masse ou de volume. Elle s'exprime en Wh/kg ou en Wh/L.
Complément : Effet Peukert : Capacité réelle d'une batterie
Il est établi que la capacité disponible d'une batterie varie en fonction de la rapidité avec laquelle elle se décharge. Une batterie fournit l'énergie qu'elle a stockée avec une certaine efficacité. Cette efficacité est altérée lorsque le courant débité augmente. C'est ce qu'on appelle l'effet Peukert, qui montre que la capacité Q d'une batterie dépend du courant débité.
Formule de Peukert :
\(Q=I^n t\)
avec n constante propre à la batterie et égale à 1,2 ou 2 ou 3... en fonction de l'intensité du courant I.
Dans la pratique, la capacité d'une batterie est indiquée avec la mention C/10 ou C/20 ... , ou encore Ah/1h, Ah/2h, Ah/5h ... : attention à l'interprétation !
Exemple :
Soit une batterie 12V 4.5 Ah - C1/20
Cette batterie a un taux de décharge C = 1/20 ou 0.05
Cela signifie que la capacité nominale (en usage normal) est de Q = 4.5Ah. Cette batterie délivrera alors un courant nominal de 0,225A (=4,5 / 20)
L'autonomie attendue devrait être de 20h (en fournissant 0,225 A).
Si l'intensité est supérieur à 0.225A, la durée de fonctionnement sera inférieure à 20 H , voir les courbes ci-dessous
