Culture et communication en Provence

Il est donc obligatoire de stocker l’électricité, du moins dans le cas d’un système autonome. Le problème est que le coût du stockage est plus important que le coût de la fabrication d’électricité du fait de la faible durée du matériel (une batterie aura dans le meilleur des cas une durée de 5 à 10 ans alors qu’un panneau solaire fonctionnera toujours, à moins d’accident, après 25 ans.) C’est donc un point que l’on néglige alors qu’il est crucial.

Vous pouvez aussi consulter mon article sur les piles et accumulateurs, cliquer ici.

On peut être tenté d’utiliser à première vue une batterie genre auto. C’est intéressant uniquement s’il s’agit de batteries de récupération ou bien pour un usage très ponctuel car ces batteries ne peuvent fonctionner durablement dans des cycles réguliers de décharge.
En outre il ne faudrait pas permettre à une batterie « auto » de se décharger à plus de 40 pour cent de sa capacité. Au-delà sa durée de vie devient proche de zéro.
Une batterie au plomb pour voiture supportera 200 charges-décharges à 40 pour cent, ou 500 à 20 pour cent. La qualité dépend bien sûr des marques, Que choisir a fait un test dans sa revue de juin 2009. Par contre le test n’est pas accessible en ligne même en s’identifiant.

Par contre les batteries pour installations solaires sont beaucoup plus performantes. Sur les données que j’ai consultées une batterie solaire supporte 500 cycles à 50 pour cent de décharge ce qui est trois fois plus important.
On en trouve à des prix seulement 50 pour cent plus élevés que les batteries normales :
http://www.rueducommerce.fr/m/ps/mpid:MP-F397BM481377#moid:MO-F397BM983799

La batterie dite AGM a sensiblement les mêmes caractéristiques que les batteries solaires. Certaines batteries AGM annoncent jusqu’à 900 cycles.
http://www.solariflex.com/42-batteries-etanches-agm-12v-jusqu-a-900-cycles

http://www.batterie-solaire.com/PBSCCatalog.asp ?CatID=427664

Le graphique donne la batterie pour équipements solaires à 4000 charges-décharges à 40 pour cent. C’est vrai seulement pour des batteries spécifiques ;les batteries tubulaires stationnaires qui sont données à 1800 cycles, les batteries stationnaires acide-plomb étanche OpzV sont données à 1500 cycles ; d’autres batteries atteignent les 1700 à 4000 cycles mais elles sont fournies seulement en hautes capacités et en 6 volts.
http://www.solariflex.com/43-batteries-solaires-rolls-serie-4000-6v-jusqu-a-1700-cycles
http://www.energiemobile.com/modulosite2/fiche.php ?id_bouton=20&fr=1&id=684

Il faut éviter d’exposer la batterie au plomb à des températures importantes : plus la chaleur augmente et plus sa durée de vie diminue. Voir aussi quelques considérations sur le courant de décharge :
http://pagesperso-orange.fr/pl65/dossiers_techniq/solaire/solaire.htm
Parmi les batteries qui offrent de nombreux cycles de charge-décharge figure aussi l’optima spiracell. Dans cette batterie les plaques sont enroulées les unes autour des autres au lieu d’être parallèles. Elles sont intéressantes surtout pour les équipements mobiles : bateaux, etc… car à capacité égale elles sont moins lourdes et moins volumineuses que les batteries classiques au plomb. Par contre le prix est largement plus important, une batterie de 55 AH va coûter de l’ordre de 250 Euros.
http://www.snagricole.fr/index.php/magasin-libre-service/batteries-optima

La rénovation des batteries

Plusieurs possibilités existent pour rénover des batteries. La cause de perte de capacités des batteries est la sulfatation. Donc il s’agit d’enlever les dépôts de sulfate. Mais cela ne fonctionne que si la batterie n’est pas trop abîmée. Sur certaines batteries on a des cellules très abîmées ce qui fait que la tension est par exemple de 2 volts en-dessous de la normale, ou de 4 volts… selon le nombre d’éléments abîmés ou en court-circuit.
On peut faire écouler l’acide de la batterie, rincer tous les compartiments avec de l’eau ou une solution de nettoyage, puis remettre l’acide. Attention cependant, si une batterie est en mauvais état, les concentrations de l’acide ne sont pas les mêmes pour toutes les cellules donc il faut procéder compartiment par compartiment et remettre chaque fois l’acide dans le compartiment ou on l’a pris, à moins que les concentrations soient les mêmes partout sinon le changement de densité produit des réactions chimiques ; à vérifier au pèse-acide, un instrument bon marché disponible dans les magasins de fournitures auto. D’ailleurs quand on passe la batterie au pèse-acide on se rend compte que souvent ce sont un ou deux éléments sur les six qui sont « morts » donc ce sont ceux là à traiter en premier, et même à part puisque les concentrations d’acide sont différentes.
On peut aussi mélanger le produit à de l’eau : plus simple, et le verser directement dans chaque cellule à condition de n’avoir pas fait les niveaux avant et qu’il reste de la place pour rajouter du liquide mais c’est moins efficace dans la durée.
Les produits : il en existe plusieurs, il y a l’EDTA : « Ethylene Diamine Tetra Acetic Acid, Tetra Sodium »
On peut trouver de l’EDTA sur Ebay. SI on l’emploie en ajout il faut en mélanger une cuillère à café dans un peu d’eau, à verser dans chaque élément soit au total environ 30 grammes par batterie. Le prix de l’EDTA est de l’ordre de 20 à 30 Euros le kilo. Le problème de l’EDTA est qu’il vaut mieux l’utiliser dans le cadre d’un rinçage complet en mélange à de l’eau distillée que comme additif à mélanger ensuite avec l’acide sulfurique déjà présent car les sels résiduels corrodent le plomb. Dans le cas d’un rinçage il faut bien sûr des quantités plus importantes. Voir ce post sur l’utilisation de l’EDTA :
http://www.yaronet.com/posts.php ?s=108193

On utilise quelquefois aussi le sel d’epsom ou sulfate de magnésium (10 cuillères à soupe dans un litre d’eau très chaude à 80 – 90 degrés), prix indicatif :environ 10 Euros le kilo ; ceci étant le sel d’epsom intervient surtout sur la résistance interne et apparemment pas sur la sulfatation.
http://lebonsel.annique.fr/store.html

Il existe aussi des appareils qui se branchent sur la batterie et qui produisent des appels de courant séquentiels très forts pour casser les sulfates. On appelle cet appareil un désulfateur mais il est rarement suffisant c’est plutôt un complément aux autres méthodes. Ici l’optimate 4 un désulfateur amélioré.
http://www.tecmate-int.com/french/optimate4_detail.php

Article technique plus général
http://en.wikipedia.org/wiki/Lead-acid_battery

L’utilisation des batteries lithium

Elles sont quelquefois utilisées sur de petits équipements solaires comme lampes de jardin. Le prix de revient est important pour assurer de grosses puissances.
J’ai utilisé des packs de batteries lithium-ion polymère en remplacement de batteries d’outillage portatif : taille-haie, perceuse. On les trouve sous le mot-clé "lipo" avec des tensions multiples de 3,6 volts. On les appelle "Lipo 2S, 3S..." , selon le multiple. Elles doivent être chargées avec leur prise multibrins qui connecte le chargeur à chaque élément indépendamment des autres.
Le lithium-ion permet environ 500 charges-décharges, à savoir la durée de vie est très liée à la température ambiante et également elles se conservent mieux si on ne les charge pas complètement.
“At a typical 100% charge level at 25, Li-ion batteries irreversibly lose approximately 20% capacity per year from the time they are manufactured, even when unused. (6% at 0, 20% at 25, 35% at 40 ). When stored at 40% charge level, these figures are reduced to 2%, 4%, 15% at 0, 25 and 40 respectively. Every deep discharge cycle decreases their capacity also.”
http://www.electronics-lab.com/articles/Li_Ion_reconstruct/index.html

http://www.electronics-lab.com/articles/Li_Ion_reconstruct/How%20to%20rebuild%20a%20Li-Ion%20pack.pdf

Le lithium phosphate de fer LifePO4, une batterie durable

Il existe un type de batterie au lithium plus intéressant que le lithium ion en ce qui concerne la durée de vie, c’est le lithium phosphate de fer LifePO4, il permet environ 2000 cycles de charge décharge et il est très tolérant aux fortes intensités, chaleurs importantes...
Le prix de revient à capacité égale est beaucoup plus important mais il est compensé par la très longue durée de vie. On trouve ces batteries sous la forme de "crayons" 18650 avec une capacité entre 1200 et 1600 mAh, ou des cylindres plus gros 26700, ou encore de "packs" 10 AH notamment. Elles sont employées dans des accumulateurs de vélo, des batteries de motos, elles fonctionnent bien aussi en remplacement sur des outillages portatifs : perceuse, etc.
Elles donnent de très bons résultats dans les lampes de jardin, voir mon montage : "lampe de jardin 1 watt", sur ce site.
Lorsqu’on utilise plusieurs éléments en série il faut utiliser un régulateur de charge qui contrôle indépendamment la charge de chaque élément, il est vendu sous le nom de "protection board" avec différentes valeurs d’intensité selon l’utilisation. http://jeanlouis.ramel.free.fr/spip.php ?article42