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Autodécharge des batteries acide-plomb

Les batteries au plomb sont soumises à de phénomènes d'autodécharge. L’origine de l’autodécharge provient des réactions d'oxydoréductions secondaires se produisant au niveau des électrodes. Contrairement à ce qui se passe au cours d'une décharge normale, les échanges d'électrons ont lieu entre oxydants et réducteurs d'une même électrode, sans transport de charge à travers l'électrolyte et donc sans génération de courant.



Quelles sont les réactions secondaires entrainant une autodécharges des batteries


Ces réactions secondaires sont nombreuses et plus ou moins prépondérantes les unes par rapport aux autres. En outre, ces réactions secondaires ne sont pas encore toutes identifiées par la communauté scientifique.

Nous citerons :
  • A la cathode, production d'oxygène. L’eau de l’électrolyte est oxydée dégageant du dioxygène gazeux (O2) et 2 électrons. Ces deux électrons sont directement exploités par l’oxyde de plomb (PbO2) de la cathode. Le plomb (Pb) est alors réduit en ions Pb2+.
  • A l'anode, production de dihydrogène. Le plomb (Pb) est oxydé en ions Pb2+ libérant 2 électrons. Ces deux électrons sont directement consommés par les ions H3O+ de l'électrolyte. Les ions H3O+ sont alors réduits dégageant du dihydrogène gazeux (H2).
Illustration des réactions secondaires responsable de l'autodécharge d'une batterie acide-plomb
Illustration des réactions secondaires responsable de l'autodécharge d'une batterie acide-plomb


Lorsque la batterie est déconnectée (circuit ouvert), elle s'autodécharge. Ainsi, une batterie chargée qui ne serait pas sollicitée se retrouve complètement déchargée au bout de plusieurs mois. Le graphe ci-dessous indique les temps d'autodécharge typique d'une batterie acide-plomb au repos (en circuit ouvert) en fonction de la température ambiante :

Temps d'autodécharge des batteries au plomb en fonction de la température ambiante
Temps d'autodécharge des batteries au plomb en fonction de la température ambiante. Les batteries au plomb s'autodéchargent d'autant plus vite que la température ambiante est élevée. Le taux d'autodécharge des batteries actuelles, en terme de perte de capacité, est réduit en moyenne entre 2 % et 5 % par mois (à 20°C).