Brevet FR2644936A1 — publié le 19900928

La présente invention concerne un procédé de 'charge d'une batterie étanche au plomb à recombinaison de gaz et notamment à électrolyte gélifié. pour toute application nécessitant un cyclage. Ces batteries sont par exemple utilisées en tant que batteries de traction, dans des applications de filoguidage. dans des véhicules électriques. comme batteries stationnaires ou encore pour le stockage d énergie. Il existe déjà dans l'état de la technique un certain nombre de procédés de charge de ce type de batteries. Il est nécessaire. lors de la charge de ces batteries. de perdre le moins d eau possible par électrolyse. C'est ainsi qu'il a été proposé. par exemple. d utiliser des dispositifs de charge comportant des hacheurs. Grâce aux impulsions de sortie de ces hacheurs. il est possible de diminuer la pression interne de la batterie pendant la charge donc de minimiser 1 ouverture d une soupape de sécurité. et par conséquent de réduire la perte d eau lors de la charge de cette batterie. Cependant, ces procédés imposent de maintenir un courant constant trop élevé dans les paliers terminaux de la charge. Il en résulte une augmentation de la tension de charge. ce qui entraine des problémes d lectrolyse de 1 eau et de ce fait. d augmentation de la pression dans la batterie et donc a ouverture de la soupape de sécurité d ou une perte d'eau. Le but de 1 invention est donc de résoudre les problémes évoqués précédemment en proposant un procédé de charge de batteries du type mentionné précédemment. qui soit simple. fiable et qui permette de charger de telles batteries trés rapidement et sans perte d'eau. A cet effet, l'invention a pour objet-un procédé de charge d une batterie étanche au plomb à recombinaison de gaz et notamment à électrolyte gélifié. pour toute application nécessitant un cyclage. caractérisé en ce qu'on maintient la tension de charge de la batterie à une valeur inférieure ou égale à 2.33 volts par élément de cette batterie sous un régime de charge supérieur ou égal à 0.2 Cn. n étant un nombre entier quelconque. Avantageusement. le régime de charge est supérieur ou égal à O. 2C Le procédé selon l'invention pour la charge d une batterie étanche au plomb à recombinaison de gaz et notamment à électrolyte gélifié. consiste à maintenir la tension de charge de la batterie à une valeur inférieure ou égale å 2.33 V par élément de cette batterie sous un régime de charge supérieur ou égal à 0.2con, n étant un nombre entier quelconque. On entend par régime de charge. l'intensite de courant calculée en multipliant la capacité de la batterie par un coefficient déterminé. La capacité de la batterie est donnée en 5 heures pour les accumulateurs de traction. en 1 heure. heures. mais le plus souvent en 10 heures pour les accumulateurs stationnaires. en 100 heures pour les accumulateurs de stockage d'énergie. la capacité disponible étant fonction de l'intensite du courant et du temps de la décharge. Dans la suite de la description du procédé selon l invention, tous les exemples sont donnés pour des accumulateurs de traction de capacité nominale en 5 heures. N étant pas exclusif à ce type d'accumula- tueurs. il convient, pour les autres accumulateurs. de ramener leur capacité en 5 heures pour connaitre le régime de charge. Ainsi. la tension de charge de la batterie est limitée à un seuil qui bloque ou limite fortement l électrolyse pendant la charge et la surcharge de celle-ci, sans limitation du régime de charge. De plus, comme dans tout accumulateur ou batterie étanche au plomb à recombinaison de gaz. l'oxygène qui se forme à l'electrode positive se recombine sur l'electrode négative de l'accumulateur. En limitant ainsi la tension de charge et de surcharge. il est possible d arriver à équilibrer les cinétiques de recombinaison chimique et électrochimi- que, ce qui a pour effet de limiter la pression interne dans l accumulateur à une valeur relativement basse. La soupape de sécurité dont est équipée la batterie lors de la charge. peut être alors tarée à une valeur légérement supérieure à cette pression dans la mesure ou la recombinaison gazeuse est voisine de 100Z et de ce fait la perte d eau, de O Z. Des procédés analogues ont déjà été utilisés pour la charge de batteries stationnaires classiques au plomb. dites ouvertes. c est à dire avec de l'élec- trolyte libre (réserve d électrolyte). Cependant. ces charges à tension constante, limitées en intensité, ne peuvent être utilisées dans des applications de cycla ge, dans là mesure ou la durée de charge est trop longue et ne permet pas l'homogénéisation de l électroly- te. La non-homogénéisation de l électrolyte a pour conséquence la stratification de ce dernier avec pour effet la perte rapide de capacité de l'accumula- teur. En effet, l application de ce procédé pour la charge de batteries stationnaires après une décharge de 80% de sa capacité nominale permet d'obtenir 90Z des ampères débités en 12 heures et 100Z en 24 heures. sans toutefois homogénéiser totalement l'electrolyte. L interet du procédé selon l'invention résulte dans la non limitation du courant de charge, le régime de charge pouvant être compris par exemple entre 0.2C5 et 0.3C5. Gracie à ce procédé. il est possible d'at- teindre 100% de recharge d'une batterie de traction entre 6 et 8 heures sans augmentation excessive de la pression interne des accumulateurs. Cette charge étant effectuée å une tension inférieure ou égale à 2.33 V par élement de la batterie sous un régime de charge supérieur ou égal à 0.2Cn et avantageusement supérieur ou égal à O.2C5. ce qui permet d obtenir une recharge rapide sans perte d'eau de cette batterie. A titre d'exemple. pour une tension de charge limitée à 2.30 V par élément de la batterie avec un régime de charge de O.25C5. on obtient 100Z de recharge de la batterie en 6 Heures 30 mn. 1032 en 8 Heures et 105% en 12 heures. La pression interne de la batterie pendant la charge est inférieure à 0.2 bar. REVENDICATIONS 1. Procédé de charge d une batterie étanche au plomb à recombinaison de gaz et notamment à électrolyte gélifié. pour toute application nécessitant un cyclage. caractérisé en ce qu'on maintient la tension de charge de la batterie à une valeur inférieure ou égale à 2.33 V par élément de cette batterie sous un régime de charge supérieur ou égal à 0,2Cn, n étant un nombre entier quelconque. 2. Procédé selon la revendication 1. carac- térisé en ce que le régime de charge est supérieur ou égal å 0.2C5.