Qu'est-ce qui cause les pannes prématurées des batteries automobiles ?

Les habitudes de conduite plutôt que les défaillances des batteries elles-mêmes en sont peut-être la cause

Isidor Buchmann
Cadex Electronics Inc.
isidor.buchmann@cadex.com
www.buchmann.ca
Septembre 2004

Un fabricant allemand de voitures de luxe révèle que parmi 400 batteries SLI (Starting-Lighting-Ignition = Démarrage/Éclairage/Allumage) renvoyées sous garantie, 200 d'entre elles fonctionnaient bien et n'avaient aucun problème. La charge faible et la stratification causée par l'acide sont les causes les plus courantes des pannes apparentes. Le fabricant automobile dévoile que le problème est plus courant sur les grosses voitures de luxe avec des options d'accessoires qui utilisent beaucoup d'énergie que sur les modèles de bas de gamme.

Au Japon, les défaillances de batteries sont les plus grosses plaintes parmi les nouveaux propriétaires de voitures. La voiture moyenne est conduite seulement pendant 13 Km (8 milles) par jour et principalement en ville avec des congestions de circulation. En conséquence, les batteries ne seront jamais chargées complètement et de la sulfatation se produit. Les batteries dans les voitures japonaises sont petites et ne fournissent suffisamment d'énergie que pour démarrer le moteur et effectuer quelques fonctions rudimentaires. L'Amérique du Nord est peut-être protégée de ces problèmes de batteries, partiellement parce que les distances de conduite sont plus longues.

Une bonne performance de la batterie est importante car les problèmes pendant la période de garantie estompent la satisfaction client. Toute exigence d'entretien pendant cette durée est enregistrée et le nombre publié dans les magazines commerciaux. Ces données sont de très grande importance parmi les acheteurs potentiels dans le monde entier.
Le mauvais fonctionnement de la batterie est rarement causé par un défaut en usine ; les habitudes de conduite sont les coupables les plus courantes. Trop d'énergie électrique est peut être soutirée pendant la distance parcourue. En conséquence, la batterie ne reçoit pas sa pleine charge périodique d'entretien, une exigence qui est tellement importante pour la longévité d'une batterie à l'acide-plomb. Selon un fabricant européen de batteries automobiles à la tête du marché, les défauts d'usine représentent moins de 7% du total.

L'obtention d'une évaluation rapide et fiable des pannes de batteries est difficile. La plupart des testeurs de batteries employées prennent simplement des lectures du CCA (Cold Cranking Amps = Intensité de démarrage à froid) et de tension. La capacité, qui est la mesure la plus importante d'une batterie, n'est pas disponible. Alors que la prise de lecture seule du CCA est relativement simple, la mesure de la capacité est extrêmement complexe et les appareils offrant cette caractéristique sont onéreux. Pour cette raison, la plupart des appareils de mesure de capacité sont encore basés sur l'application d'une pleine décharge et d'une recharge. Cette procédure est utilisée généralement en environnement de laboratoire. La notion de durée ne permettrait pas cela pour le secteur de l'entretien.

Le Spectro CA-12 de Cadex Electronics est le premier dans une série de testeurs de batteries de haut de gamme, qui est capable de mesurer la capacité, le CCA et l'état de charge (SoC = état de charge) en un seul test non perturbant. La technologie est basée sur la spectroscopie électrochimique d'impédance (EIS) multi modèles. Le système injecte 24 fréquences d'excitation allant de 20 à 2 000 Hertz. Les signaux sont régulés à 10 mV/accu pour rester dans les limites de la portion linéaire de la tension de la batterie (thermal batterie voltage) du couple acide-plomb. Ceci permet des lectures stables pour les petites et les grosses batteries.

Le test dure 30 secondes, pendant lesquelles environ 40 millions de transactions sont traitées. Un algorithme breveté analyse les données et les résultats finaux sont affichés en capacité, CCA et état de charge. Le Spectro CA-12 pour batteries automobiles est montré en Figure 1.

Figure 1 : Spectro™ CA-12, le testeur de batteries automobiles. Cet appareil est le premier dans une série de testeurs de batteries qui affiche la capacité, le CCA et l'état de charge. Un brevet utilisant la spectroscopie électrochimique d'impédance multi modèles a été accordé à Cadex Electronics.

Les testeurs de batteries élaborés sont prévus pour travailler dans une gamme de test préconfigurée. Contrairement à un photocopieur qui duplique n'importe quel document placé sur la tablette en verre, un testeur rapide de batteries de haut de gamme, a besoin de savoir le type de batterie, la capacité nominale, le CCA et la tension. De plus, une matrice est requise et c'est par rapport à elle que les lectures sont comparées. Ces matrices couvrent la famille des batteries étanches courantes SLI, les batteries à cycle profond, celles à mat de fibres de verres absorbantes (AGM = Absorbent Glass Mat), celles avec une conception à enroulement en spirale et celles de type gélifié utilisées par les chaises roulantes et les transporteurs de personnes. Les matrices peuvent également être développées pour tester les batteries à base de lithium et de nickel. Le Spectro CA-12 est capable de mémoriser 5 groupes de matrices sélectionnables par menu pour effectuer l'entretien de la plupart des groupes de batteries usuelles.

Lorsqu'il sera disponible en début d'année prochaine, le Spectro CA-12 inclura la plupart des matrices usuelles. Des nouvelles matrices peuvent être ajoutées en scannant les batteries du même modèle et des niveaux divers de performance à l'aide du CA-12 déroulant un programme particulier. Avant de scanner, les batteries doivent être préparées par un programme de décharge / charge défini. À l'aide du logiciel " compagnon PC ", les données récoltées sont envoyées chez Cadex où les ingénieurs assemblent le code et renvoient une matrice fonctionnelle à l'utilisateur à des fins de téléchargement dans le testeur.