La résistance interne révèle-t-elle
la capacité de la batterie ?
A study on rapid-test methods
for stationary and automotive batteriesIsidor
Buchmann
Cadex Electronics Inc.
isidor.buchmann@cadex.com
www.buchmann.ca
June 2004 Pendant les vingt dernières
années, trois méthodes de base de test rapide de batteries ont émergé
: La décharge à C.C (courant continu), la conductance C.A (courant
alternatif) et la spectroscopie électrochimique d'impédance (ou
l'EIS). Toutes les méthodes sont basées sur la résistance,
une caractéristique qui révèle la faculté de la batterie
de pouvoir fournir un courant de décharge. La résistance interne
donne des renseignements utiles pour détecter les problèmes et pour
indiquer lorsqu'une batterie devrait être remplacée. Cependant, la
résistance seule ne fournit pas une corrélation linéaire
avec la capacité de la batterie. L'augmentation de la résistance
de l'accumulateur n'est liée qu'au vieillissement et fournit quelques indications
de défaillance.
Lorsqu'on mesure la résistance interne d'accumulateurs
VRLA (Valve Regulated Lead Acid = Acide-plomb régulé par soupape)
tout neufs d'un même lot, des variations de 8% sont courantes. Le processus
de fabrication et les matériaux utilisés ne sont que deux variables
parmi les nombreuses possibles qui contribuent à cet écart. Plutôt
que de se fier à la lecture d'une résistance absolue, les techniciens
d'entretien prennent un " instantané " des résistances
des accumulateurs lorsque la batterie est installée, puis mesurent les
changements perceptibles alors que les accumulateurs vieillissent. Une augmentation
de la résistance de 25% au-dessus de la ligne de base (100%) indique une
chute de performance à environ 80%. Les fabricants de batteries honorent
une réclamation sous garantie si la résistance interne augmente
de 50%.
Avant d'analyser les différentes méthodes de test,
rafraîchissons brièvement nos connaissances sur la résistance
interne et sur l'impédance, des termes qui sont souvent utilisés
incorrectement lorsqu'on parle de la conductibilité d'une batterie.
La
résistance est purement résistive et n'a pas de réactance.
Il n'y a pas de déphasage arrière parce que la tension et le courant
sont à l'unisson. Un élément chauffant est une charge résistive
pure. Cela marche aussi bien avec un courant continu (C.C) qu'avec une courant
alternatif (C.A).
La plupart des " charges " à caractère
électrique, y compris la batterie, contiennent une composant réactance.
La partie réactive de la charge varie avec la fréquence. Par exemple,
La réactance capacitive d'un condensateur diminue lorsque la fréquence
décroît. Un condensateur est un isolant au courant continu et aucun
courant ne peut le traverser. La bobine d'inductance, par contre, agit de façon
opposée et sa réactance augmente avec une fréquence croissante.
Le courant continu agit comme un court-circuit électrique. Une batterie
combine une résistance en ohms, de même qu'une réactance capacitive
et inductive. Le terme impédance représente tous ces trois types.
La batterie peut être perçue comme une groupe d'éléments
électriques. La Figure 1 illustre le modèle de Randle d'une batterie
acide-plomb en termes de résistances et d'une capacité (R1, R2 et
C). La réactance inductive est couramment omise parce qu'elle joue un rôle
négligeable dans une batterie à basse fréquence.
 | Figure
1 : Modèle de Randle d'une batterie acide-plomb.
La résistance
globale d'une batterie est composée d'une résistance pure en ohms,
de même qu'une réactance inductive et capacitive. Les valeurs de
ces composants sont différentes pour chaque batterie testée. |
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