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Principes :

Les  Batteries stockent  l'énergie sous une forme électrochimique. Cette énergie stockée est disponible en permanence.
Les générateurs électrochimiques transforment l'énergie chimique en énergie électrique.Cette transformation provient de réactions chimiques à l'interface des électrodes (plaques positives, plaque négative) avec l’électrolyte. Le principe du Générateur électrochimique peut être décrit comme suit :L'apparition d'une réaction d’oxydation à une électrode génère une certaine quantité d'électrons qui vont, par l'intermédiaire du circuit électrique, à l'autre électrode où une réaction de réduction a lieu en parallèle: l’électrode  positif est appelée anode, le négatif est appelé cathode.Le circuit électrique est fermé à travers l’électrolyte. Les charges électriques sont transférées à l'intérieur de l'électrolyte par des ions.La décharge est réversible. Un courant dans l'autre sens permet de restaurer le premier état des électrodes et l'électrolyte.
Fabriqué en conformité avec le processus Faure, ils sont à base de grille d'alliage de plomb, munie d’une pâte à base d'acide sulfurique, de l'oxyde de plomb et de plomb métallique.
Au cours du processus dans la plaque, la matière active est oxydé en dioxyde de plomb ( PbO2 ) prenant couleur brun foncé
Les « plaques planes » Technique sont les moins chers mais ils sont plus fragiles et ils permettent d’avoir de meilleures performances. Ils sont utilisés Principalement pour les batteries de démarrage et pour les onduleurs.

Types de batteries et technologies

Plaques planes (ou collées)

Fabriqué en conformité avec le processus Faure, ils sont à base de grille d'alliage de plomb, munie d’une pâte à base d'acide sulfurique, de l'oxyde de plomb et de plomb métallique.Au cours du processus dans la plaque, la matière active est oxydé en dioxyde de plomb ( PbO2 ) prenant couleur brun foncéLes « plaques planes » Technique sont les moins chers mais ils sont plus fragiles et ils permettent d’avoir de meilleures performances. Ils sont utilisés Principalement pour les batteries de démarrage et pour les onduleurs.

Planté Plaques

Ce sont des  Plaque de plomb complètement pur conçu pour augmenter la surface en contact avec l'électrolyte

L'oxyde de plomb est obtenu par la formation " de type Planté ", Les plaques de plomb pur peuvent être plus mince et donc plus nombreuses dans ce type de batteries.On a plus de plaques ce qui signifie plus de surface de la plaque permettant ainsi plus de puissance.Les Batteries au plomb pures sont plus adaptés aux applications de forte puissance (UPS) et Ils peuvent accepter 400 cycles (décharge + recharge) à 80 % de profondeur de décharge (DoD ).

Plaques tubulaires

Réalisé à partir  d'épines en alliage de plomb dans un tube fileté poreux qui reçoit la matière active. L’Électrode positive est constituée d'une rangée de tubes cylindriques placés verticalement. La Forme cylindrique permet à la matière active de se dilater et de se contracter au cours des cycles de charge et décharge.

IL s’agit d’une forte technologie utilisé dans des applications telles que la traction, la photovoltaïque, le  sauvegarde stationnaire, les  sous-marins
 Batterie ventilé

Historiquement, cette batterie a été inventée par Gaston Planté en 1859.L’Accumulateur au plomb est constitué d’une pile d'assiettes (alternativement positif et négatif), tremper dans une solution d'acide sulfurique dilué, les plaques de même polarité sont reliées entre elles par des broches soudées qui sont clos par les bornes de l’accumulateur.Les séparateurs microporeux sont disposés entre les plaques, leur rôle est d’isoler électriquement les plaques de polarités différentes et de constituer une réserve d'électrolyte entre les plaques.La pile de plaques et l'électrolyte sont contenus dans un isolant et l'acide constitue un Baignoire résistant fermé par un couvercle.Il existe plusieurs types de batteries plomb / ventilés : l’antimoine, du plomb / calcium, ...

Avantages

Inertie thermique plus élevée que les batteries VRLA.Une  fiabilité très élevée reconnue par un grand nombre d'utilisateurs.

Inconvénients

Précautions de manipulation spécifique (acide sulfurique)
Exige des locaux ventilés (dégagement d'hydrogène est 20 fois plus élevé que pour les batteries VRLA)
Batteries VRLA (type de recombinaison de gaz)
Dans les batteries VRLA (Valve Regulated Lead Acid ), de l'hydrogène et de l'oxygène sont  combinés. Le taux de recombinaison peut varier de 95 % à 99 %.
Pour avoir une batterie VRLA, un électrolyte très solide est utilisé plus ou moins, de sorte que l'oxygène peut atteindre la plaque négative à travers elle. Ainsi, deux techniques ont été développées pour faire l’électrolyte : AGM et Gel.
Ces deux types de batteries sont scellés et sont équipées d'une sécurité par  vanne.
Si la pression interne devient trop élevée, la soupape de sûreté de presse gaz se déclenche (d'où leur nom : VRLA).
 
Batteries VRLA / AGM

Le nom « AGA » signifie ‘la matière absorbée Glass’
L'électrolyte est absorbé et immobilisé dans de la fibre de verre buvards (boro - silicate), placé entre les électrodes.
Le Processus de recombinaison de gaz est  : les molécules d'oxygène se transmettent par Tissus de séparation, à partir des électrodes positives vers les électrodes négatives pour  générer un peu d’eau.
Jusqu'à 99 % de l'hydrogène et de l'oxygène peut être recombiné dans l'eau.
La résistance interne de la batterie AGM est très faible et la gravité de l'électrolyte est élevée (environ 1,3).
Les batteries AGM soutiennent une charge et des vitesses de décharge très élevée.
Les alliages Pb - Ca et Pb -Ca- Sn sont utilisés pour les batteries AGM, car celles-ci permettent de limiter l’électrolyse de l'eau (faible dégazage).
Les batteries AGM sont sous pression et sont équipés d'une vanne : lorsque la pression devient trop importante (surcharge, haute température etc...), les gaz sont libéré hors de l'accumulateur.

Avantages

Étanchéité : aucun entretien, aucune d'addition de l’eau déminéralisée.
Une forte optimisation de la résistance interne de l'accumulateur (plusieurs millions ohms)
Les plaques sont planes et associées au séparateur de fibre de verre.
Cette faible résistance interne permet de supporter des vitesses très élevées de charge.
Rendement faradique de 96 à 98 % alors qu'il est d'environ 90 % pour les batteries ouvertes.
Taux de décharge très faible, environ 1 % à 3 % par mois.
Ce faible taux permet un stockage pendant de longues périodes sans recharge.
Les plaques de l'AGA sont comprimées et solidement fixés strictement par le haut et en bas dans la cellule.
La résistance aux chocs et aux vibrations est nettement plus élevée que les batteries classiques

Inconvénients

Le principal inconvénient de batteries AGM est leur durée de vie relativement faible pour les cycles vélos, en partie liée à la stratification de l’électrolyte.
Les fabricants de batteries ont essayé de surmonter ce problème en créant une gamme de batteries AGM adaptés aux applications de cyclisme (plaques épaisses et séparateurs, plaques denses ...), mais leurs performances restent inférieures à ceux des meilleures batteries au gel.
Cet inconvénient principal induit la destruction de nombreuses batteries AGM dans des systèmes solaires.
Comme toutes les batteries au plomb, les batteries AGM sont très sensibles aux hautes températures: une augmentation de la température de 10 ° C divise leur durée de vie par 2. Une batterie AGA ayant, en mode flottant, une durée de vie de 10 ans à 20 ° C aura une durée de vie de 5 ans à 30 ° C.
Le chargeur de batterie doit tenir compte de l'impact de la température par réglage de la tension flottante.
 
Batterie VRLA / GEL

La technologie de gel plomb / acide des batteries est apparu dans les années 1950, et a été inventé en Allemagne dans l'entreprise Sonnenschein (EXIDE Groupe).
L'électrolyte est gelé par l'addition du gel de silice, des fissures apparaissent au cours des premiers cycles dans l'électrolyte de gel entre l’électrode positive et négative. Ceci facilite la recombinaison pour favoriser le transport de gaz.
 
Avantages 

Ne nécessite aucun entretien
Très faible dégagement d'hydrogène
Le taux d’autodécharge est faible (1-3 % par mois)

Haute densité de puissance

Accepte un très fort courant de charge et de décharge
Basse empreinte pour la même capacité que les batteries ouvertes
Technologie très robuste : bonne résistance aux chocs et vibrations

Inconvénients 

Certains modèles ne prennent pas un cycle  complet de charge et décharge.
Besoin d'une réglementation précise en mode de charge pour éviter la surcharge et le dessèchement
Chute de tension plus importante au début de la décharge.

Besoin d’addition périodique d'eau