Les batteries au plomb-acide existent sous différentes formes. Les caractéristiques générales sont les mêmes (tension de charge, courbe de décharge,...) mais certaines batteries sont mieux adaptées pour des fonctions spécifiques.
Batteries à électrolyte gélifié
les batteries à électrolyte gélifié ont commencé à être utilisées à partir des années 1970. Ces batteries avaient une capacité plus élevée que les accus NiCd de l'époque et pouvaient être utilisées dans toutes les positions, ce qui était important pour certaines applications mobiles. Les batteries étaient bon marché et pouvaient être fabriquées sous forme d'éléments rectangulaires.Pour éviter la perte de matière active sur les électrodes, on mélange l'acide a un gel qui va rendre l'électrolyte visqueux. Les batteries à électrolyte gélifié sont utilisées dans les alimentations et éclairages de secours, les alarmes. Elles ont une durée de vie un peu plus longue que les batteries à électrolyte liquide, mais il n'est pas possible d'ajouter de l'eau distillée. La composition des plaques est légèrement différente pour réduire la formation de gaz.
Ces accus peuvent être déchargés plus profondément (le gel maintient mieux les plaques) mais le courant maximal est moindre. Il faut limiter le courant en charge pour éviter l'électrolyse car l'eau est perdue à tout jamais. Si la durée de vie d'une batterie de voiture normale est de 4 à 5 ans, celle d'un accu à électrolyte gélifié peut atteindre 8 ans s'il est utilisé correctement (mais n'espérez pas trop).
Accus AGM (absorbed glass mat)
Les accus AGM (absorbed glass mat) sont une version spécifique des accus à électrolyte gélifié. L'électrolyte est absorbé par de la laine de verre et ce type de batterie n'a pas d'électrolyte liquide non plus. Une fine épaisseur de laine de verre suffit. Le fin film de laine de verre permet un échange plus aisé de l'oxygène et de l'hydrogène qui peuvent ainsi se recombiner plus rapidement. Ce type d'accus est utilisé dans les applications plus critiques (batteries marines). La durée de vie d'un accu AGM n'est pas vraiment meilleure, mais les accus résistent un peu mieux aux conditions extrèmes. En cas d'applications intensives (batteries militaires) il faut malgré tout remplacer les accus au bout de 3 ans.
Pour réduire la dégradation des électrodes, la quantité d'acide est réduite au maximum, mais cela veut également dire que les pertes en eau (electrolyte) doivent absolument être évitées.
Accus à éléments cylindriques Pour certaines applications qui demandent une résistance à l'usure accrue (par exemple batteries marines), on utilise des éléments cylindriques au lieu de rectangulaires ("prismatiques"). Ces batteries doivent pouvoir fournir le courant nécessaire pour faire démarrer le moteur de propulsion, mais doivent également pouvoir être déchargées (éclairage de secours et autres fonctions).
Les éléments cylindriques maintiennent mieux la pression mécanique sur les électrodes qui perdent moins de matière active lors des cycles. Les éléments sont plus solides et résistent mieux à la pression des gaz. La valve de surpression ne s'ouvre qu'à une pression plus élevée, ce qui réduit la perte en eau.
Dans une même utilisation intensive, la durée de vie de l'accu peut être doublée par rapport à un accu gel ou AGM. Le gain est moins important dans une application où le nombre de cycles est moindre, ce qui rend la batterie moins interessante pour des applications où la batterie n'est que rarement déchargée (alimentations de secours).
Alternatives
Pour des applications intensives on se tourne maintenant vers des accus lithium-fer-phosphate qui permettent plus de 1000 cycles et ont une durée de vie de plus de 10 ans. Ces batteries sont compatibles avec les batteries plomb-acide et peuvent directement les remplacer dans la plupart des applications. Le courant maximum que l'accu peut débiter est généralement limité à 1C (donc 20A pour un accu de 20Ah). C'est causé par les transistors du système de controle de l'accu (BMS = battery management system), pas par la technologie en elle même et il existe des accus qui peuvent fournir un courant plus important..
Accu spéciaux pour alimentations de secours
On utilise principalement des accus au plomb-acide dans les alimentations sans interuption (UPS). Ce sont souvent des blocs noirs de type "SLA" (sealed lead acid = accu à électrolyte gélifié).Les alimentations sans interruption vident très rapidement les accus, l'autonomie d'un UPS est généralement limitée à 15 minutes. Cela veut dire que l'accu doit fournior un courant très important, de l'ordre de 28A pour un accu de 7Ah.
L'accu montré à droite est vidé en 5 minutes, ce qui correspond à un courant de 20A pour un accu dont la capacité est de 1.6Ah (donc 12.5C). Comparativement cela corrrespond presque au courant qu'une batterie de démarrage (voiture) doit fournir et ces accus ont également une construction spécifique comme les batteries de démarrage pour les voitures.
Tous les accus ne peuvent pas fournir un courant si important et quand on remplace l'accu il faut rechercher spécifiquement des accus pour UPS (c'est parfois indiqué sur le boitier) ou rechercher le courant maximal que l'accu peut fournir. Dans certains cas on trouve une indication comme: décharge en 15 minutes jusqu'à 1.67V (10V pour l'accu complet).
Batteries plomb-acide
Accus à électrolyte gélifié
Deux types de batteries à électrolyte gélifié et
éléments de forme cylindrique
Accu conçu pour une alimentattion sans interruption
Décharge en 15 minutes minimum jusqu'à une tension de 1.67V par élément
