Les batteries de voiture au plomb-acide traditionnelles peuvent être négligées de nos jours avec la frénésie des véhicules électriques au lithium-ion batteries, mais ces petits gars sont des merveilles d'ingénierie inestimables qui ont aidé à alimenter des véhicules pour décennies.
Sans les réactions chimiques complexes à l'intérieur de la batterie 12V de votre véhicule, vous ne seriez même pas en mesure d'allumer votre voiture ou encore moins de baisser vos vitres électriques. Poursuivez votre lecture pour découvrir les manières ingénieuses dont la batterie de votre voiture fonctionne et comment elle s'associe à l'alternateur de la voiture pour faire de votre voiture un meilleur endroit où passer du temps.
Comment fonctionne une batterie de voiture 12V ?
La batterie de voiture fonctionne avec des réactions chimiques. À la base, il transfère les électrons entre l'anode (borne négative) à l'endroit où ils veulent réellement être: la cathode (borne positive). Par exemple, la batterie au plomb que la plupart des véhicules utilisent tire son nom du fait qu'elle utilise des plaques de dioxyde de plomb (et de plomb pur) trempées dans un mélange d'eau et d'acide sulfurique.
Ces batteries ont en fait six cellules qui produisent environ 2 V chacune, c'est pourquoi les batteries de voiture sont communément appelées batteries 12 V, même si elles ne sont pas exactement 12 V. Ces six cellules sont chacune composées de plaques de dioxyde de plomb (cathode positive) et de plaques de plomb (anode négative) qui sont plongées dans le mélange acide sulfurique/eau afin de créer des réactions chimiques qui favoriseront éventuellement la libération de la batterie électricité.
Gardez à l'esprit que la batterie se compose de six cellules, et chacune a différentes plaques. Mais, au cœur de ce processus se trouve l'interaction entre les terminaux positifs et négatifs. Lorsque le dioxyde de plomb de la cathode interagit avec le sulfate dans le mélange acide, des ions oxygène sont libérés dans le mélange où ils interagissent avec l'hydrogène pour produire de l'eau. Pendant ce temps, du côté négatif, le sulfate réagit avec le plomb dans l'anode, créant une couche de sulfate de plomb dans l'anode et libérant des électrons.
Ces électrons s'accumulent dans le terminal négatif et ne veulent certainement pas y être, mais ils ne peuvent pas voyager à travers le solution d'électrolyte, de sorte qu'ils sont acheminés à travers la borne négative et à travers un circuit jusqu'à ce qu'ils atteignent finalement le positif Terminal. C'est le principe de base de la fonctionnalité de la batterie de voiture, car tous les autres appareils auxiliaires de votre véhicule se connectent à ce circuit.
Mais cela ne fonctionne que lorsque la voiture est éteinte; sinon, ce qui alimente réellement l'électronique de votre véhicule est l'alternateur. La batterie est essentiellement dans votre voiture pour alimenter le démarreur lorsque le véhicule est éteint, mais une fois que le démarreur fait rugir le moteur, l'alternateur prend le relais. L'alternateur charge également la batterie en inversant les processus qui ont conduit à sa décharge.
A quoi sert un alternateur ?
Comme indiqué précédemment, l'alternateur fait essentiellement le travail que les gens pensent que la batterie fait constamment. N'oubliez pas que la batterie se viderait rapidement si elle devait alimenter toutes vos fenêtres et votre radio et pratiquement tout autre appareil électronique de votre véhicule. Donc, la solution à cela est assez ingénieuse.
Les ingénieurs ont installé un générateur de courant alternatif dans votre véhicule alimenté par le moteur au lieu de la batterie. Il produit suffisamment d'électricité pour alimenter tous les bits électriques de votre véhicule. L'avantage de l'alternateur est qu'il recharge également la batterie pendant que le moteur du véhicule tourne. parce que la batterie subit un épuisement assez important après avoir fait son travail de démarrage du moteur.
Le seul problème avec l'alternateur est qu'il produit du courant alternatif, qui doit être converti en courant continu. Pour régler ce problème, le courant alternatif est traité via un redresseur, ce qui permet à l'alternateur de pomper le courant continu requis.
Lorsqu'un alternateur va mal, vous commencerez à en remarquer des signes partout. Par exemple, l'électronique de votre véhicule n'agira pas correctement et vos lumières pourraient soudainement faiblir. Dans ces conditions, votre véhicule pourrait commencer à lancer un tas de codes, et même si vous le branchez à un Application OBD2, il n'identifiera probablement pas que le problème est en fait l'alternateur ou la batterie.
Pire encore, de nombreux véhicules utilisent des modules avancés qui sont calibrés pour fonctionner avec des tolérances très minimes. Si votre alternateur ou votre batterie est défaillant, la voiture entière peut commencer à agir de manière erratique et lancer des codes complètement sans rapport avec le problème réel: la batterie ou l'alternateur défaillant.
Une batterie de voiture est-elle la même chose qu'une batterie de VE ?
Non, ce ne sont pas les mêmes que la batterie de votre véhicule électrique. Les batteries au plomb-acide sont très différentes des batteries lithium-ion présentes dans votre véhicule électrique. Tout d'abord, comme vous l'avez déjà appris, la composition des batteries au plomb se compose principalement de plomb et d'un mélange eau/acide sulfurique. D'autre part, les batteries lithium-ion sont constituées de matériaux tels que le lithium, le cobalt et le graphite.
Non seulement cela, mais les batteries lithium-ion ont une densité d'énergie supérieure à celle des batteries au plomb, ce qui est particulièrement idéal dans VE performants et l'électronique, où les considérations d'espace et de poids sont extrêmement importantes.
Les batteries au plomb souffrent également de cycles de vie inférieurs à ceux des batteries lithium-ion. Cela signifie que vous pouvez recharger et décharger une batterie lithium-ion plusieurs fois plus qu'une batterie au plomb. C'est évidemment un énorme avantage pour une utilisation dans les véhicules électriques, où la batterie comprend le composant le plus important et le plus cher, et un cycle de vie inférieur à la normale la rendrait inutile. Les batteries au plomb nécessitent également un entretien régulier pour fonctionner, tandis que les batteries au lithium-ion sont relativement sans entretien pendant leur durée de vie.
Il est facile de comprendre pourquoi les batteries lithium-ion sont utilisées dans les véhicules électriques plutôt que les batteries plomb-acide traditionnelles. Si les véhicules électriques utilisaient des batteries au plomb, elles seraient incroyablement lourdes et manqueraient de puissance.
Les batteries au plomb ont toujours leur place
Indépendamment des inconvénients associés aux batteries au plomb, elles ont leur place dans le paysage automobile. Leur coût relativement bon marché par rapport aux batteries lithium-ion garantit qu'elles continueront à être utilisé dans les véhicules à essence et d'autres applications où le coût initial est un facteur important facteur.
Ces batteries alimentent des véhicules depuis de nombreuses années, et même si la technologie lithium-ion est la nouvelle nouveauté, les batteries au plomb-acide auront toujours leur place dans l'histoire de l'automobile.
