1. CHARGE DE BATTERIES TABLE DES MATIERES 1.1 INTRODUCTION GENERALE 1. CHARGE DE BATTERIES. sortes de batteries >> 2. PRESCRIPTIONS DE SECURITE

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1 CONSEILS & SECURITÉ BELGIQUE VARTA Autobatterie - Division of VB Autobatterie SA Rue Henri Genesse Bruxelles Tél.: fevrier 2007

2 1. CHARGE DE BATTERIES 1.1 INTRODUCTION GENERALE Le bon fonctionnement et une durée de vie correcte des batteries dépendent fortement de la charge. Une charge insuffisante est la principale cause de défaillance des batteries. La puissance du chargeur doit dès lors être adaptée à la capacité de la batterie utilisée et au temps de charge disponible. Une batterie déchargée totalement ou partiellement doit pouvoir être rechargée complètement durant le temps disponible. Souvent, un chargeur d une faible capacité est choisi, de sorte que l on ne peut obtenir qu une charge partielle pendant les heures à disposition. La remise en service régulière de batteries insuffisamment chargées provoque une sulfatation et, de ce fait, une perte de capacité définitive. TABLE DES MATIERES Une batterie ne peut être chargée qu avec un courant continu. Le pôle positif de la batterie doit être connecté avec la borne positive (+) du chargeur et le pôle négatif avec la borne négative (-). 1. CHARGE DE BATTERIES 1.1 Introduction générale >> 1.2 Charger dans les règles de l art >> 1.3 Charge de différentes sortes de batteries >> 1.4 Choix du chargeur de batterie >> 1.5 Méthodes de charge >> 1.6 Caractéristiques de charge >> 2. PRESCRIPTIONS DE SECURITE 2.1 Mesures générales >> 2.2 Prévention des explosions >> 2.3 Pictogrammes de sécurité >> CONSEIL: Pour la charge, connecter d abord la batterie, le pôle positif en premier, puis le pôle négatif (afin d éviter la production d étincelles) et enfin allumer le chargeur. Après la charge, éteindre d abord le chargeur et déconnecter la batterie en commençant cette fois par le pôle négatif. Comme courant de charge, choisissez toujours environ 1/10 de la capacité nominale, c est-à-dire que pour une batterie de 100Ah/20h, le courant de charge initial du chargeur doit être de 10A. Pendant la charge, la tension des éléments va augmenter. Cette augmentation de la tension dépend du courant de charge appliqué et de la température. Dans le cadre d une charge normale, la tension des éléments passera d environ 2 Volts/élément à environ 2,65 Volts/élément. En cas de dépassement d une tension de charge d environ 2,35 à 2,4 Volts/élément (14,4 Volts pour une batterie de 12 V), un dégagement de gaz actif est engendré. L eau du liquide de batterie (électrolyte) se décompose en hydrogène et en oxygène. Le mélange gazeux est déjà très explosif à une concentration de 3,%. En conséquence de l augmentation de la tension pendant la charge, le courant de charge des chargeurs non-régulés diminuera progressivement. Une batterie doit être considérée comme chargée si la tension de charge n augmente plus durant 2 heures et la densité de l acide (poids spécifique) atteint par exemple la valeur nominale de 1,20 kg/l, et n augmente plus. Après chaque décharge, au cours de laquelle la batterie perd plus de 50% de sa capacité disponible, celle-ci doit être rechargée le plus rapidement possible. Des charges intermédiaires pendant les périodes d inutilisation de la batterie éviteront de trop profondes décharges. On peut ainsi prolonger la durée de vie de la batterie. Il faut en tenir compte, surtout lorsque la charge intermédiaire a duré plus longtemps, afin d éviter une surcharge lors des prochaines charges normales. CONSEIL: Lors d une mise hors service temporaire, la tension de repos des batteries doit être contrôlée. Si cette dernière est inférieure ou égale à 12,4 V, la batterie doit être chargée sur le champ. 1

3 1.2 CHARGER DANS LES REGLES DE L ART Généralités Suivant la puissance du chargeur, le temps nominal de charge se situe entre et 15 heures. Si le temps de charge n est pas limité, on peut utiliser un chargeur plus petit (meilleur marché). Un courant de charge plus faible est toujours plus sûr, mais attention au manque de charge! Si la température de l électrolyte excède 55 C, il faut interrompre la charge. Une température élevée est nuisible à la batterie. Si les orifices des bouchons de ventilation sont exempts de poussière et de saleté, ceux-ci peuvent rester ouverts durant la charge. En principe, il faut charger 1,1 à 1,2 fois plus d ampères-heure que ceux déchargés. Ce facteur de charge dépend de la construction de la batterie et du courant de charge disponible. Cela vaut également pour les décharges partielles. Un exemple: une batterie de 100 Ah est déchargée pendant heures à 5 A. Cela donne un total de 40 Ah (40% de la capacité). Pour que la batterie soit de nouveau chargée, il faut recharger 4 Ah (40 Ah x 1,2). Par exemple: 10 heures à environ 5 A Surcharge La surcharge est nuisible pour la durée de vie d une batterie au plomb. On distingue deux formes de surcharge: 1. Charge avec un courant trop élevé pendant le développement de gaz (bouillonnement) Suivant le courant de charge appliqué, ce développement de gaz commence lorsque l état de charge est environ de 70 à 90%. (2,35 à 2,4 Volts/élément) La conséquence d une surcharge régulière (combinée surtout à de profondes décharges) est la perte de matériau actif des plaques de batterie. Dès le début du développement de gaz, il faut diminuer le courant de charge de 5 à 10 A par 100 Ah. En cas de tension de charge d environ 2,65 Volts/élément (15,9 à 16,3 Volts pour une batterie de 12 V), le courant de charge doit être diminué de 2,5 à 5 A par 100 Ah. La surcharge provoque également une consommation d eau et une usure élevée. 2. Recharge inutile La recharge inutile lorsque la batterie est entièrement chargée (même avec un courant faible) engendre une corrosion (attaque) des grilles des plaques de batterie positives. Cette forme d usure conduira à une défaillance prématurée de la batterie. Cette forme de surcharge se produit généralement lorsque les régulateurs de tension sont réglés trop haut ou sont défectueux. A une tension de repos de 12,4 Volts, la batterie est déchargée à 30%. Il faut donc la recharger de 36% (30% x 1,2) pour qu elle soit chargée. Exemple: pour une batterie de 43 Ah, il faudra recharger 15,5 A (43 Ah x 36%) pour qu elle soit de nouveau chargée à 100% Charge/recharge de batteries AGM (Absorbed Glass Mat) Pour les batteries AGM, on ne peut utiliser que des chargeurs à limitation de tension, avec une caractéristique de charge IU / WU, ou IUoU qui possèdent une phase de charge finale (tension au cours de la phase de charge finale de 13, V). La tension de charge recommandée est de 14,4 V, la tension de charge maximale admissible est de 14, V à 25 Celsius. Comme courant de charge, on recommande 10% de la capacité; p. ex. pour une batterie de 70 Ah, le courant de charge est 70 Ah:10 = 7,0 A. La température de la batterie ne peut excéder 45 C. En cas de dépassement, la charge doit être interrompue. L état de charge complète est calculé après 24 heures de charge. Application Batterie de semi-traction Batterie Solaire Caravane ou bateau de plaisance AGM ULTRA special, ULTRA et BLUE dynamic Technique de charge Wa of IUoU IU/WU Charge/recharge de batteries moto IUoU/WUoU IU of IUoU (14,7V) IU of IUoU (14,4V) La batterie moto VARTA est souvent vendue sèche, c est-à-dire non remplie. Pour la mise en service, la batterie doit d abord être remplie avec l électrolyte fourni. Après le remplissage, les plaques de la batterie sont activées à ± 0%. Pour préserver la durée de vie de la batterie, il est important de charger la batterie immédiatement après le remplissage pendant 4 à 6 heures. CONSEIL: Pour le remplissage de la batterie moto, toujours retirer le bouchon rouge du canal de ventilation. Vous éviterez ainsi une surpression Charge insuffisante Une décharge prolongée des batteries provoque une sulfatation (c est-à-dire le durcissement des plaques), qui entraîne une perte de capacité permanente. En cas de stockage d hiver, charger correctement la batterie moto pour une sécurité totale et la stocker ensuite dans un endroit sec et frais. Contrôler régulièrement la tension de repos de la batterie. Si cette dernière est inférieure ou égale à 12,4 V, la batterie doit être chargée sur le champ. 1.3 CHARGE DE DIFFERENTES SORTES DE BATTERIES Charge/recharge de batteries de démarrage et d éclairage Pour une gestion du stock First In First Out adéquate, il est judicieux de contrôler chaque trimestre l état de charge des batteries remplies. Si la tension de repos est inférieure ou égale à 12,4 V, la batterie doit être rechargée sur le champ. Le tableau ci-dessous indique l état de charge par rapport à la tension de repos de la batterie. Tension de repos Etat de charge Déchargée 12,7 Volts 100% 0% 12,5 Volts 0% 20% 12,4 Volts 70% 30% 12,3 Volts 60% 40% 12,2 Volts 50% 50% Pour la charge de batteries moto VARTA, nous conseillons d utiliser des chargeurs régulés à limitation de tension, comme p. ex. Midtronics SportsCharge2, CTEK XS00 ou XC00 et Accumate 6-12V Avantages de ces chargeurs: Chargeur avec caractéristique IU minimale. Limitation de courant électronique. Limitation de tension (p. ex. 14,3 Volts). Indication du processus de charge par LED. 2 3

4 1.4 CHOIX DU CHARGEUR DE BATTERIE Il est recommandé d accorder une attention particulière à la technique de charge à appliquer. Le choix du chargeur est essentiel à la sécurité opérationnelle et à la durée de vie de batterie. Indépendamment de la puissance du chargeur de batterie (tension et courant de charge), il existe différentes sortes de chargeurs/redresseurs, suivant la caractéristique de charge appliquée et les autres propriétés spécifiques. Le chargeur doit toujours offrir la possibilité de charger la batterie en un temps raisonnable, mais souvent il devra pouvoir se déconnecter automatiquement après la charge ou rester connecté, sans danger, à la batterie pendant une journée ou une semaine, et plus encore. Tous les chargeurs automatiques avec caractéristiques de charge régulées (CE) ou déconnexion automatique dispensent de ces fonctionnalités. Il va également de soi que le rapport qualité/prix constitue aussi un aspect important. Ce dernier est déterminé en grande partie par la puissance (courant de charge). Le courant de charge sélectionné sera par conséquent économiquement optimal quant au prix du chargeur et du temps de charge. 1.5 METHODES DE CHARGE une stratification de l acide, pas d acide lourd au bas ni d acide léger en haut. Cette charge permet d obtenir un poids spécifique uniforme dans les cellules. La stratification peut entraîner une perte définitive du matériau actif Connexion en parallèle et en série Que ce soit pour une connexion en parallèle ou en série, toutes les batteries doivent être absolument identiques. Ceci se fait en utilisant de nouvelles batteries de tension, capacité, état de charge et résistance interne équivalents. C est surtout la connexion en parallèle qui comporte des inconvénients. Souvent, le courant durant la charge ou la décharge ne se répartira pas uniformément dans les deux batteries. De ce fait, des différences de charge peuvent survenir. On peut éviter cela au maximum en employant des câbles de longueur et section rigoureusement identiques, et en raccordant la borne positive sur la batterie 1 et borne négative sur la batterie 2. En principe, nous déconseillons les connexions en parallèle.si une batterie d une connexion en série ou en parallèle est défaillante, toutes les batteries doivent être remplacées en même temps Charge normale La charge normale sert à récupérer un 100% de capacité d une batterie déchargée entièrement ou partiellement. En général, un courant de charge de 1/10 de la capacité est sélectionné. Il est important de réduire le courant de charge pendant le dégagement de gaz et de déconnecter le chargeur quand la batterie est pleine. Ces chargeurs peuvent recharger simultanément plusieurs batteries sans dommages. Avec un courant constant, environ 0% de la capacité est chargée, ensuite la batterie est chargée complètement avec un courant réduit Charge rapide Pour cette méthode de charge, on travaille avec un multiple du courant de charge nominal (environ 3 à 5 fois) afin d obtenir un état de charge acceptable le plus rapidement possible. Pour empêcher la surcharge, il est nécessaire de basculer sur un courant de charge réduit lorsque la tension de dégazage (2,35 à 2,4 Volts/élément) est atteinte. Pour éviter la surcharge, la charge rapide ne peut être utilisée que de manière exceptionnelle Charge tampon Dans ce cas-ci, le consommateur et le chargeur sont connectés tous deux à la batterie. Le chargeur fournit un courant tel que la batterie reste pratiquement pleine. La batterie fournit des pics de courant au consommateur. La charge tampon peut s effectuer de façon optimale à une tension (stabilisée) constante Charge goutte à goutte Lorsque la batterie est pleine, mais n est pas utilisée à court terme, une autodécharge se produit. Celle-ci peut être de 0,015% à 0,03% par jour. Cette autodécharge est compensée par une charge goutte à goutte. Le courant de charge est dans ce cas d environ 0,1 A par 100 Ah. Les batteries déchargées sont tout d abord chargées (6 heures); une fois que la tension de dégazage (2,35 à 2,4 Volts/élément) est atteinte (état de charge 0%), le chargeur bascule automatiquement sur une charge tampon, d entretien. La consommation de courant d un consommateur éventuellement connecté est compensée par ce chargeur Charge d égalisation Lorsque des batteries sont utilisées pour la traction, il est question de soumission à des charges cycliques, c est-à-dire des charges et des décharges successives. Si ces batteries sont chargées à l aide de chargeurs régulés, il est important pour les batteries à électrolyte liquide d être rechargées entièrement au moins quatre fois par an avec un chargeur allant au-delà de la tension de dégazage. L objectif de cette charge est de bien faire circuler l acide dans la batterie afin d éviter 1.6 CARACTERISTIQUES DE CHARGE La relation entre le courant de charge du chargeur, la tension de charge et le temps de charge est appelée caractéristique. On la représente graphiquement comme la progression de la tension de charge U d un seul élément en Volts et du courant de charge I en ampères. Quelques points généraux ont leur importance: pour épargner une batterie, les valeurs seuils du courant de charge à 2,4 Volts/élément, ne peuvent excéder 2,65 V par élément (14,4 V à 15,9 V pour une batterie 12 V). Une fois 2,4 volt/élément atteints, l état de charge de la batterie est d environ 0% (suivant le courant de charge). A partir de ce moment, il faut encore charger environ 20%. Partant d un facteur de charge de 1,2 (20% de charge en plus que la décharge), on peut donc affirmer qu à 2,4 volt/élément, 100% de la décharge précédente est rechargée. La charge complète la plus sûre dans un temps acceptable est possible avec un chargeur équipé d un système de contrôle électronique. Cette commande électronique désactive à temps la charge en cas de défaillance dans la batterie, de batterie usagée ou d anomalies dans la tension secteur, de sorte que la batterie est chargée de façon très précise. On distingue plusieurs caractéristiques de charge (conformément à la norme DIN): Signification des symboles (norme DIN): W = caractéristique de résistance, c.-à-d. le courant de charge diminue à mesure que la tension augmente. a = désactivation automatique o = permutation automatique vers une autre partie de la caractéristique e = réactivation automatique U = tension de charge constante I = courant de charge constant 4 5

5 1.6.1 CARACTERISTIQUE W Ces chargeurs non-régulés ne disposent pas de limitation de tension. Durant le processus de charge, le courant de charge diminue à mesure que la tension de la batterie augmente. A condition que le courant de charge soit d environ 1/10 de la capacité nominale, un temps de charge raisonnable est possible. Etant donné la tension de charge élevée, un développement de gaz se produit dans la batterie, entraînant une circulation de l électrolyte. De ce fait, une perte d eau peut se produire en raison de la surcharge. Il s agit ici d appareils relativement bon marché qui exigent toujours une surveillance et un entretien de la batterie. La surveillance et la déconnexion manuelle sont nécessaires afin qu aucune surcharge ne se produise IU CARACTERISTIQUE ET IUoU La charge complète la plus sûre dans un temps acceptable est possible avec un chargeur équipé d un système de contrôle électronique. Cette commande désactive la charge en cas de défaillance, de batterie défectueuse ou usagée. Les variations de tension secteur sont également compensées. La charge s effectue avec un courant de charge constant. Une fois la tension de dégazage atteinte, une limitation de tension automatique aura également lieu. Quelques propriétés: Charge partielle très rapide. Charge complète plus longue. CONSEIL: Pour allonger la durée de vie de votre batterie semi-traction il est conseillé d utiliser cette méthode de charge une fois par trimestre CARACTERISTIQUE WA Comme pour la caractéristique W, mais avec un circuit de charge, de sorte que la charge est limitée dans le temps de manière à éviter une surcharge. En général, la charge s effectue jusqu à ce qu un composant sensible à la tension (p. ex. un relais de tension) constate que la tension de charge de 2,4 Volts/élément est atteinte; ensuite, l horloge d activation est démarrée pour désactiver le chargeur après quelques heures ou après la charge d un certain nombre de d Ah. Application: Installations statiques et bateaux (charge tampon). Cette caractéristique est appliquée dans les voitures. L alternateur est équipé d un régulateur réglé sur environ 14 Volts. La régulation de la charge lu réside dans le fait que le courant de charge diminue assez fortement, une fois la tension de commande atteinte. Lorsque la batterie est entièrement chargée, ce courant de charge sera si faible qu il ne sera plus nuisible. La désactivation n est donc pas nécessaire. Néanmoins, une surcharge se produira en cas d application d une charge IU sur des périodes prolongées ou même en continu. Il va de soi que d autres combinaisons de caractéristiques sont possibles. En règle générale, la régulation automatique ou la connexion particulière nécessaires détermineront le prix de l appareillage. L achat d un chargeur régulé plus cher offre néanmoins le meilleur rapport qualité/prix en termes de performances et de durée de vie Tension d élément Courant de charge [% l 10] Uz W et Wa t L [h] l Tension d élément Courant de charge [% l 10] Uz l IU t L [h] 6 7

6 2. PRESCRIPTIONS DE SECURITÉ 2.1 MESURES GENERALES 2.3 PICTOGRAMMES DE SECURITÉ Toutes les batteries doivent être dotées de certains pictogrammes de sécurité. La signification de ces pictogrammes est la suivante: En guise de règle de sécurité générale et parce que la manipulation incorrecte de la batterie peut, dans des cas exceptionnels, rendre le gaz de charge explosif, nous vous conseillons de prendre les mesures de précaution suivantes. Lire d abord le mode d emploi. Débrancher le chargeur avant de connecter la batterie. Retirer tout le matériel d emballage avant la charge/décharge de manière à assurer une bonne évacuation des gaz. Eviter les flammes nues et les étincelles à proximité immédiate de la batterie. Nettoyer la batterie avec un chiffon humide afin d éviter les décharges électrostatiques. Respecter les indications sur la batterie ainsi que dans le mode d emploi de la batterie et du véhicule. Porter des lunettes de sécurité. 2.2 PREVENTION DES EXPLOSIONS Tenir les enfants à l écart de l électrolyte et des batteries. Dans des cas extrêmes, la manipulation incorrecte de la batterie peut provoquer une explosion. Ainsi, les gaz libérés peuvent être explosifs dans certaines circonstances. Pour votre propre sécurité, les points suivants doivent être pris en compte: Causes externes: En raison d étincelles à proximité immédiate de la batterie, comme lors de la pose du câble, lorsque: a) La batterie est posée ou déposée du véhicule. b) Un testeur est connecté. c) Des câbles de démarrage sont connectés. En raison de décharges électrostatiques juste après la charge de la batterie lorsque: a) La batterie est frottée avec un chiffon. (Utilisez donc toujours un chiffon humide) b) L emballage des batteries remplies est constitué d un film. c) Les vêtements de travail frottent contre la batterie durant le transport. d) La batterie est glissée sur un tapis de sol. En raison d une flamme nue, un feu, un briquet, une cigarette, un poste à souder et des outils. Cause interne: Si, pendant la décharge/charge, une étincelle se produit entre les plaques et/ou les connecteurs lorsque celles-ci ne sont pas en contact avec l acide. Attention: risque d explosion. Pendant la charge des batteries, un gaz oxhydrique extrêmement explosif est généré, par conséquent: Tenir à l écart de toute flamme, étincelle, lumière directe et ne pas fumer. Eviter la formation d étincelles, lors de travaux avec des câbles et des appareils électriques, et les décharges électrostatiques. Eviter les courts-circuits. Risque de brûlure Acide sulfurique dilué, l électrolyte des batteries est très corrosif, par conséquent: Porter des lunettes de sécurité Porter des gants (résistants aux acides) Premiers secours Rincer immédiatement les éclaboussures d acide dans l œil pendant au moins 10 minutes à l eau claire! Consulter un médecin. Neutraliser les éclaboussures d acide sur la peau avec de la soude ou de l eau savonneuse et rincer abondamment à l eau. En cas d ingestion d électrolyte, rincer la bouche et boire beaucoup d eau, et consulter immédiatement un médecin. Ne pas provoquer de vomissement. Montrer immédiatement au médecin la fiche de données de sécurité. En cas d inhalation, respirer abondamment de l air frais et consulter un médecin pour plus de sûreté. Avertissements Ne pas exposer les batteries à la luminosité naturelle directe sans les couvrir. Les batteries déchargées peuvent geler; les conserver dans un endroit sec et frais. Charger immédiatement les batteries remplies et prêtes à l emploi lorsque la tension est inférieure à 12,4 Volts. Ne pas ajouter de produits miracles à la batterie 9