Avantages et inconvénients de la batterie plomb-acide
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Avantages et inconvénients de la batterie plomb-acide

Il est vrai que les batteries sont l’une des principales innovations qui, combinées à d’autres technologies, ont façonné le monde industriel moderne. Malgré la pléthore de chimies et d’applications, c’est lachimie du plomb qui reste, après 161 ans depuis son invention, le fournisseur d’énergie stockée le plus prolifique de la planète. La batterie au plomb est un dispositif de stockage électrochimique et, en tant que tel, elle a le même principe de fourniture d’un courant et d’une tension électriques que toutes les autres batteries électrochimiques, dont certaines ont précédé l’adoption de l’acide-plomb comme méthode de stockage et de distribution de l’électricité. Cependant, c’était la première batterie qui était rechargeable.

Avantages et inconvénients de la batterie plomb-acide

Quels sont les avantages de la batterie au plomb ?

  • La plupart des problèmes initiaux de toute nouvelle technologie ont été résolus il y a plusieurs décennies.
  • Technologie de batterie robuste et prévisible comme actuellement
  • Au fil des ans, la technologie des batteries au plomb a évolué de manière très significative, bien qu’à un rythme lent. Les séparateurs en bois, les séparateurs synthétiques et l’invention de la lignine du bois comme additif pour les plaques négatives constituent des avancées majeures dans l’évolution de l’accumulateur au plomb.
  • Dans les années 1960, la batterie au gel de Sonnenschein est apparue. Malheureusement, cette invention était apparemment en avance sur son temps et n’a pas été reçue avec l’attention qu’elle méritait à l’époque ; mais elle a revu le jour plusieurs décennies plus tard & aujourd’hui, la batterie au gel est l’une des meilleures technologies de batterie pour le stockage de l’énergie.

Avantages de la batterie au plomb

  • Puis sont apparus la faible teneur en antimoine des grilles pour réduire les pertes d’eau, l’utilisation du sélénium comme affineur de grain dans les alliages, les alliages résistants à la corrosion.
  • Introduction des alliages plomb-calcium qui permettent de fabriquer des batteries sans entretien. Il a également été le précurseur des conceptions VRLA-AGM.
  • Récemment, les efforts de l’ALABC (ADVANCED LEAD-ACID BATTERY CONSORTIUM aujourd’hui appelé CBI – Consortium for Battery Innovation) constitué dans les années 90 ont permis d’élargir et d’accélérer le rythme de la recherche, notamment pour les véhicules électriques [BEV] et hybrides [HEV]. C’était un travail difficile. Les efforts de recherche de nombreux fabricants et organismes de recherche du monde entier ont été mis en commun. (Une recherche coopérative sans chevauchement des efforts). La technologie préférée à l’époque était le nickel-métal-hydrure pour les véhicules électriques.
  • L’Ultra-batterie, qui est composée d’une batterie conventionnelle et d’un supercondensateur permettant une décharge à courant élevé pendant quelques secondes, a rendu possible le retour de la batterie au plomb dans les applications des véhicules électriques. L’organisation actuelle du CBI poursuit ces efforts de recherche.
  • La batterie relativement modeste, la ENHANCED FLOODED BATTERY (EFB), a été introduite beaucoup plus tard à la suite de mandats des gouvernements des pays européens (UE) et du Japon visant à réduire les niveaux de pollution.
    L’EFB requiert l’attention des fabricants de batteries indiens pour améliorer la durée de vie et les performances des batteries actuellement fabriquées. En particulier, les batteries automobiles vont s’améliorer au-delà de leurs attentes. L’introduction de certaines des caractéristiques de l’EFB dans les batteries existantes produira des dividendes importants en termes de performance et de durée de vie.

Inconvénients de la batterie au plomb

  • La courte durée de vie du LAB dans certaines applications constitue un sérieux goulot d’étranglement. Ce phénomène est dû à de nombreux facteurs tels que la sulfatation, le détachement des plaques ou le relâchement de la matière active, la corrosion de la grille et la stratification de l’électrolyte. Il existe des remèdes pour chaque problème. Ces mesures doivent être mises en œuvre. L’impact sur les coûts est inévitable mais nécessaire pour survivre à long terme sur un marché concurrentiel.
  • La batterie au plomb est lourde en raison de la masse atomique élevée du plomb. (207 par rapport à Lithium 6.9)
  • Chargement lent en raison de la chimie inhérente.
  • La durée de vie du cycle est faible par rapport à la technologie Li-ion et aux autres produits chimiques.
Fig 1 : Répartition des ventes de batteries par type et par MWh Avantages et inconvénients de la batterie plomb-acide

Pourquoi utiliser une batterie au plomb ?

La batterie au plomb a prouvé sa fiabilité au cours des 160 dernières années. Il s’agit aujourd’hui d’une technologie mature qui a surmonté plusieurs problèmes auxquels toute nouvelle technologie est confrontée au cours des premières années. Il est robuste et performant malgré sa densité énergétique inférieure à celle du lithium-ion. Elle ne présente pas les problèmes de sécurité associés aux technologies plus récentes comme le lithium-ion. Elle ne nécessite pas de système de gestion de la batterie pour éviter qu’elle ne prenne feu. Les batteries au plomb continueront à s’améliorer en termes de performances. Par exemple, les batteries bipolaires, les additifs à base de nanocarbone dans les batteries au plomb qui leur permettent de mieux accepter les charges.

Les batteries au plomb sont les produits les plus recyclés au monde. L’approvisionnement en plomb est abondant et, étonnamment, la quantité de plomb recyclé est supérieure à celle du plomb extrait des mines, grâce à la récupération efficace des batteries d’accumulateurs au plomb usagées. Près de 97 % de la batterie au plomb est entièrement récupérée. Un fabricant de piles vous paiera pour vous reprendre la pile usagée. Alors qu’un fabricant de batteries au lithium-ion vous demandera de l’argent pour recycler la batterie. Il n’existe pas encore d’options commercialement viables pour récupérer les quelque 27 produits chimiques présents dans une batterie au lithium-ion.

Le plomb est vert et respectueux de l’environnement. Elle dispose de l’un des processus de recyclage les plus efficaces et les mieux établis. C’est la denrée la plus recyclée au monde !

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