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La Batterie AGM
La batterie étanche "VRLA" AGM
L'acronyme AGM signifie "Absorbed Glass Mat".
L'électrolyte est absorbé et donc immobilisé dans des tissus en fibre de verre (borosilicate), placés entre les électrodes. Le processus de recombinaison des gaz est différent du cas précédent : les molécules d'oxygène diffusent à travers les tissus-séparateurs, des électrodes positives vers les électrodes négatives pour y former de l'eau.
La résistance interne des batteries AGM est très faible et la densité spécifique de l'électrolyte y est élevée ( environ 1,3): les batteries AGM supportent des vitesses de charge et de décharge très élevées, (jusqu'à 4C pour la Concorde Sun Xtender).
Plus les tissus sont épais, plus la quantité d'électrolyte est grande, ce qui augmente la durée de vie des batteries.
L'électrolyte est absorbé et donc immobilisé dans des buvards en fibre de verre (borosilicate), placés entre les électrodes. Le processus de recombinaison des gaz est différent du cas des batteries ouvertes : les molécules d'oxygène diffusent à travers les tissus-séparateurs, des électrodes positives vers les électrodes négatives pour y former de l'eau. Jusqu'à 99 % de l'hydrogène et oxygène peuvent être recombiné en eau.
Les alliages Pb - Ca et Pb - Ca - Sn sont utilisés pour les batteries AGM car ces alliages de plomb permettent de limiter l'électrolyse de l'eau (peu de dégazage).
Les batteries AGM sont pressurisées et sont équipées d'une soupape : quand la pression devient trop importante (surcharge, température élevées..), les gaz s'échappent.
Avantages des batteries étanches AGM
Le premier avantage des batteries AGM est lié à leur étanchéité : pas d'entretien, pas d'ajout d'eau distillée. Sécurité renforcée par rapport aux batteries plomb ouvert.
Les plaques sont toujours planes car leur association avec le séparateur en mat de fibre de verre qui présente une très faible résistivité, optimise la faible résistance interne de l'accumulateur (quelques milli Ohms).
Cette faible résistance interne des batteries AGM leur permet de supporter des vitesses de charge et de décharge très élevées, jusqu'à 4C.
Autre impact favorable de la très faible résistivité des batteries AGM, un rendement faradique de 96 - 98 % alors que pour les batteries ouvertes, il est de l'ordre de 90 %.
Autre avantage, les batteries AGM ont un taux d’autodécharge très faible, de l’ordre de 1% à 3% par mois. Ce faible taux permet un entreposage durant de longues périodes sans recharge comme avec les batteries plomb acide ouvertes standard.
Les plaques des AGM étant étroitement comprimées et solidement fixées par le haut et le bas dans la cellule, la résistance aux chocs et aux vibrations est nettement supérieure aux batteries conventionnelles.
Inconvénients des batteries étanches AGM
Le principal inconvénient des batteries AGM est leur relativement faible durée de vie en cyclage, liée en partie à la stratification de l'électrolyte.
Les fabricants de batteries ont tentés de remédier à ce soucis en créant des gammes de batteries AGM cycliques (plaques et séparateurs plus épais, plaques + denses..), mais leur performances restent inférieures à celles des meilleures batteries Gel type Sonnenschein.
Ces batteries AGM à décharge profonde comme la gamme DISCOVER supportent la décharge à 100 % et retrouvent leur capacité nominale si le temps de maintien déchargé est court.
Ce n'est pas du tout le cas des batteries AGM stationnaires standard : la recharge s'effectue mal et les batteries perdent de leur capacité. Ne pas dépasser 80 % de décharge.
Ce grave inconvénient provoque la perte de nombreuses batteries AGM dans les systèmes solaires quand elles sont utilisées avec des convertisseurs de mauvaise qualité. La tension de coupure peut être de 10,5 V et la batterie est totalement déchargée. Au bout de quelques événement de ce type, c'est la mort de la batterie.
Ce problème survient surtout pour les AGM dont la durée de vie en floating est de 5 à 6 ans. Ce sont les moins chères des AGM et elles sont beaucoup vendues dans les kits solaires..
Notre conseil pour des applications cycliques et à fortiori en décharge profonde :
- Prendre des batteries AGM dont la durée de vie en floating est de 10 ans et +
- Des batteries AGM cyclique (Gamme NPC Yuasa ou équivalent)
- Des batteries AGM à décharge profonde type DISCOVER
Les batteries AGM étant des batteries étanches, souffrent de la perte progressive de l'eau de leur électrolyte, ce qui conduit à l'acidification de l'électrolyte et des taux de corrosion plus importants : Plus les tissus des séparateurs sont épais, plus la quantité d'électrolyte est grande, ce qui augmente la durée de vie des batteries.
La perte de l'eau se produit lors des surcharges : pour éviter leur survenue, l'emploi d'un régulateur de qualité est essentiel pour augmenter la durée de vie des batteries AGM. ceci dit, les batteries Gel sont encore plus sujets à ce problème.
Comme toutes les batteries Plomb, les batteries AGM sont très sensibles à l'élévation de la température : toute augmentation de la température de 10°C divise la durée de vie des batteries AGM par 2. Une batterie AGM ayant une durée de vie en floating de 10 ans à 20 °C aura une durée de vie de 5 ans à 30°C. Mais alors que dans le cas d'une batterie ouverte, on peut rajouter de l'eau, ce n'est pas le cas pour les batteries étanches ==> le chargeur ou le régulateur de charge doit prendre en compte la température lors du processus de charge (baisse de la tension de floating en fonction avec la température...) afin de limiter les risques de surcharges.
Last but not least, le prix des batteries AGM est environ le double des batteries plomb ouvert.
| Avantages des batteries AGM | Inconvénients des batteries AGM |
|---|---|
Pas d'entretien Très faible dégagement d'hydrogène Faible taux d'autodécharge (1 à 3 % par mois) Densité énergétique élevée Accepte des très forts courants en charge et décharge Moins d'emprise au sol pour une même capacité que les batteries ouvertes Technologie robuste : bonne résistance au chocs et vibrations | Durée de vie en cyclage assez faible Certains modèles ne supportent pas la décharge totale Régulation précise en charge afin d'éviter la surcharge et l'assèchement des batteries Prix / batterie ouverte |
Principaux types de batteries AGM & Applications
| Types de batteries AGM | Mode d'action | Applications | Remarques | Notre |
|---|---|---|---|---|
| Batterie AGM stationnaire | Batteries AGM utilisées dans des applications stationnaires dite en "floating" : les batteries sont maintenues constamment en charge. Quand l'alimentation est interrompue, les batteries prennent le relais. | Batterie pour onduleur Batterie pour alarme Batterie pour monte escalier.. | Les Batteries AGM stationnaires peuvent être de petites tailles et sont aussi utilisées dans les jouets, le modélisme.. | Batterie AGM stationnaire |
| Batterie AGM de démarrage | Exploitation des fortes vitesses de décharge de batteries AGM (puissance massique importante). Bonne résistance aux chocs et vibrations. | Recommandée pour des consommations supérieures à 3500 W et pour des véhicules soumis à des sollicitations importantes telles que les taxis ou véhicules sanitaires. Véhicules subissant de fortes vibrations : 4 x 4, engins de chantiers.. | La batterie AGM est par ailleurs indispensable avec un dispositif de récupération d’énergie au freinage ou une fonction stop-start par démarreur ou alterno-démarreur (si on utilise la technologie plomb acide..). | |
Batterie AGM | Batterie sans entretien, répondant aux normes de sécurité Bonne résistance aux cyclages profonds Capacité à la charge et à la décharge rapide. Rendement faradique > 95 % | Batterie pour matériel de nettoyage Batterie solaire Véhicules électriques (Golf..) | Matériels assez récents se développant dans le domaine du nettoyage et de l'énergie solaire. | Batterie à décharge profonde DISCOVER |