Volta,
physicien italien du début du 19ème
siècle fut le
premier à
générer un courant électrique
grâce à
un phénomène électrochimique. Quelques
années plus tard, toujours au 19ème
siècle, Gaston Plante mit au point la première
batterie
rechargeable.
Les batteries que l'on trouve aujourd'hui sont basées sur le
même principe.
Principe de fonctionnement:
Une
batterie au plomb est constituée de cellules
appelées
accumulateurs délivrant une tension de 2,1Volts. Elles
comprennent 6 accumulateurs disposés en séries qui
délivrent ainsi une tension totale de 12,6 Volts. Un
accumulateur est un ensemble
de plaques (positives et négatives)
immergées dans une substance acide
appelée électrolyte (mélange eau acide
sulfurique).
Lorsqu'on
applique une source de tension continue aux
bornes des plaques (électrodes) un courant
s'établit
créant une modification
chimique des plaques et de
l'électrolyte, cette modification produit une
différence
de
potentiel entre les deux plaques. Il est à noter que la
circulation des électrons à l'intérieur de
l'électrolyte est assurée grâce aux ions.
Durant la décharge les plaques positives subissent une
"réduction" c'est à dire qu'elles consomment des
électrons et les plaques négatives libèrent
des électrons (réaction d'oxydation). Le
phénomène inverse se produit pendant la charge.
Il
faut aussi noter la présence d'une réaction
concurrente
(hydrolyse de l'eau) qui conduit à la
génération de gaz
(oxygène et hydrogène) et qui "asséche
l'electrolyte". Cette réaction est surtout notable en fin de
cycle de charge lorqu'il ne reste plus beaucoup de matière
réactive aux électrodes. En fonction de la
technologie de la batterie, l'hydrogène et
l'oxygène sont plus ou moins recombiné dans
l'electrolyte de la
batterie ce qui a une influence sur la durée de vie.
D'autre
part, d'autres réactions chimiques (oxydation du plomb)
entrent en
jeu et sont principalements responsables des
phénomènes
d'auto décharge.
Il existe
d'autres
familles de batteries pour les outillages portatifs (batterie au
Ni-MH) ou pour les téléphones portables
(batterie
Lithium), mais dans la suite seules les batteries au plomb sont
développées leur coût de revient au W/h
étant nettement moins cher.