Le nom anglais de la batterie plomb-acide à régulation par soupape est « Valve Regulated Lead Battery » (batterie VRLA). Le couvercle est équipé d'une soupape d'échappement unidirectionnelle (également appelée soupape de sécurité). Cette soupape a pour fonction d'évacuer le gaz lorsque la quantité de gaz dans la batterie dépasse une certaine valeur (généralement exprimée par la pression d'air), c'est-à-dire lorsque la pression d'air à l'intérieur de la batterie atteint une certaine valeur. La soupape s'ouvre automatiquement pour évacuer le gaz, puis se ferme automatiquement pour empêcher l'air de pénétrer à l'intérieur de la batterie.
La difficulté d'étanchéité des batteries plomb-acide réside dans l'électrolyse de l'eau pendant la charge. Lorsque la charge atteint une certaine tension (généralement supérieure à 2,30 V/élément), de l'oxygène est libéré sur l'électrode positive de la batterie et de l'hydrogène sur l'électrode négative. D'une part, le gaz libéré libère un brouillard acide qui pollue l'environnement, et d'autre part, il s'échappe. La batterie plomb-acide à régulation par soupape a été développée pour pallier ces inconvénients. Ses caractéristiques sont les suivantes :
(1) Un alliage de grille multi-éléments de haute qualité est utilisé pour améliorer la surtension de libération de gaz. En effet, un alliage de grille de batterie ordinaire libère du gaz lorsque la tension dépasse 2,30 V/élément (25 °C). Après l'utilisation d'alliages multi-composants de haute qualité, le gaz est libéré lorsque la température dépasse 2,35 V/monomère (25 °C), ce qui réduit considérablement la quantité de gaz libérée.
(2) Supposons que l'électrode négative présente une capacité excédentaire, soit 10 % supérieure à celle de l'électrode positive. Lors de la phase de charge ultérieure, l'oxygène libéré par l'électrode positive entre en contact avec l'électrode négative, réagit et régénère l'eau (O₂+2Pb→2PbO+2H₂SO→H₂O+2PbSO→). L'électrode négative se trouve alors en sous-charge sous l'action de l'oxygène, ce qui empêche la production d'hydrogène. L'oxygène de l'électrode positive est absorbé par le plomb de l'électrode négative, puis converti en eau, ce que l'on appelle l'absorption cathodique.
(3) Afin de permettre à l'oxygène libéré par l'électrode positive de s'écouler vers l'électrode négative le plus rapidement possible, un nouveau type de séparateur en fibre de verre ultrafine, différent du séparateur en caoutchouc microporeux utilisé dans les batteries plomb-acide ordinaires, doit être utilisé. Sa porosité est augmentée de 50 % à plus de 90 % pour permettre à l'oxygène de s'écouler facilement vers l'électrode négative, puis d'être converti en eau. De plus, le séparateur en fibre de verre ultrafine adsorbe l'électrolyte sulfurique, empêchant ainsi tout débordement de l'électrolyte, même en cas de renversement de la batterie.
(4) La structure du filtre acide contrôlé par valve scellée est adoptée, de sorte que le brouillard acide ne puisse pas s'échapper, afin d'atteindre l'objectif de sécurité et de protection de l'environnement.
Dans le processus d'absorption cathodique mentionné ci-dessus, l'eau générée ne pouvant pas déborder en condition d'étanchéité, la batterie plomb-acide étanche à soupape peut être exemptée d'entretien supplémentaire, ce qui explique également son nom de batterie sans dimension. Cependant, l'absence d'entretien ne signifie pas qu'aucun entretien n'est nécessaire. Au contraire, afin d'améliorer la durée de vie des batteries VRLA, de nombreuses tâches de maintenance sont nécessaires. La méthode d'utilisation appropriée ne peut être explorée qu'au cours du processus.
Les performances électriques des batteries plomb-acide sont mesurées par les paramètres suivants : force électromotrice de la batterie, tension en circuit ouvert, tension de terminaison, tension de fonctionnement, courant de décharge, capacité, résistance interne de la batterie, performances de stockage, durée de vie (durée de vie flottante, durée de vie du cycle de charge et de décharge), etc.
Date de publication : 26 avril 2022
