Dans chaque navire il y aura deux types de batteries et leurs cellules, primaires et secondaires.

Type de cellule

 

Région d’utilisation

Rechargeable

Cellule primaire EPIRB, SART, ... Non
Cellule secondaire Batterie principale (pour VHF radio, NAVTEX récepteur, ...), VHF portable, ...
Oui

Types de cellules

Les cellules primaires

Une cellule primaire n’est pas rechargeable. Elle est remplie d’une variété de produits chimiques qui ont une réaction irréversible, ce qui signifie que quand la réaction chimique est épuisée, la batterie est morte .

Primary cells

Des cellules primaires

Les cellules primaires:
  • Peuvent être connectées en séries pour obtenir un voltage spécifique,
  • Ne doivent jamais être connectées en parrallèle en car il y a la possibilité qu’une cellule essaiera de recharger l’autre .

A bord on peut trouver cinq types courants de cellules primaires employées dans les batteries.

Les batteries au carbone/zinc

Elles ont un voltage nominal de 1.5 V par cellule. Leur avantage est qu’elles sont bon marché mais elle ont tendance à perdre environ 15% de leur capacité par année . Elles ne doivent jamais être laissées dans l’instrument lorsqu’elles sont épuisées , car des produits chimiques très corrosifs peuvent en sortir et endommager l’instrument très sérieusement.. Si la batterie est presque épuisée, vous pourrez utiliser le peu qui reste en éteignant l’instrument pendant quelque temps pour ainsi laisser reposer la batterie. Un déchargement continu réduit la capacité de la batterie.

Les batteries à l’alkaline et manganèse

Celles-ci sont les batteries plus chères "longer life" comme "Duracell". Elles ont un voltage nominal de 1.5 V par cellule. Elles sont considérablement plus chères que les batteries carbone/zinc, mais elles ont 3 fois la capacité de celles-là et perdent normalement seulement anviron 7% de leur capacité par année hors usage. Si la batterie est presque épuisée, vous pourrez utiliser le peu qui reste en éteignant l’instrument pendant quelque temps pour ainsi laisser reposer la batterie. Un déchargement continu réduit la capacité de la batterie.

Les batteries au mercure

Les cellules au mercure ont un voltage nominal d’environ 1.4 V par cellule. Elles sont plus chères , mais ont 6 à 8 fois la capacité des batteries au carbonz/zinc et elles perdent seulement environ 6% de leur capacité par année hors usage. A cause des problèmes pour les déposer (associés avec l’environnement), elles sont moins employées maintenant.

Les batteries à l’oxyde d’argent

Ce sont les petites batteries rondes et plates couleur argent qu’on trouve dans les montres, machines à calculer et employées comme back-up dans des circuits dans certains appareils. Le voltage nominal est environ 1.5 V par cellule. Elles ont une capacité comme les batteries à l’alkaline/manganèse, sont considérablement plus chères, mais leur grand avantage est qu’elles ne perdent qu’environ 4% de leur capacité par année hors usage.

Les batteries au lithium manganèse dioxyde

Li-MnO2 sont les batteries les plus modernes, à grande énergie. Leur voltage nominal est 3 V. Leur capacité approche celle des batteries au mercure, et ce qui est surtout très agréable, elles perdent en général moins de 2% de leur capacité par année. Elles sont idéales comme batteries de back-up dans certains appareils et dans l’ EPIRB et SART grâce à leur longue vie .

Les cellules secondaires

Elles sont rechargeables et sont appelées accumulateurs. Elles sont employées à bord pour faire fonctionner les instruments qui marchent à l’électricité comme par exemple la VHF et sont chargées soit par le moteur du navire , soit par un générateur ou par un chargeur de batterie connecté à un conduit principal d’énergie. Charger la batterie renverse le processus chimique dans la batterie et de cette manière la batterie peut fournir de nouveau de l’électricité.

Secondary cells

Des cellules secondaires

Les cellules secondaires peuvent être utilisées en série, en palallèle, ou en combinaison des deux pour obtenir le voltage et la capacité requises. La seule limitation est que chaque cellule a le même voltage, la même capacité et composition chimique.

A bord on trouve quatre types courants de cellules secondaires employées dans les batteries.

Les batteries d’acide/plomb

C’est le type de grande batterie rechargeable le plus courant. C’est la même que la batterie de voiture qu’on trouve partout. Chaque batterie est faite d’un nombre de cellules individuelles qui ont chacune un voltage nominal de 2 V. La plupart des batteries sont faites de 3 ou 6 cellules qui donnent un voltage de batterie de 6 ou 12 V. Ces batteries sont alors groupées pour faire une groupe de voltage et capacité requis . La plupart des navires emploient 12 ou 24 V pour leur groupe de batteries..

Les cellules d’acide/plomb sont faites d’une série de plaques en plomb immergées dans un liquide qui est de l’acide sulphurique (électrolyte).

Les batteries d’acide/plomb sont populaires parce que bon marché et elles peuvent fournir un très fort courant quand c’est nécessaire, par exemple pour faire démarrer un moteur.

On les trouve en deux versions: non scellées et scellées.

Les batteries d’acide de plomb non scellées permettent l’accès à chacune de leur cellules par des soupapes ce qui permet de déterminer exactement l’état de charge de chaque cellule.

Unselaed battery

Une batterie non scellée

Ceci peut être fait en mesurant la densité de l’électrolyte avec un hydromètre, car plus la batterie est chargée, plus l’électrolyte sera dense.

Hydrometer

Hydromètre

Un hydromètre est fait d’un tube en verre qui contient un flotteur. A un bout du tube il y a une boule en caoutchouc qui sert à tirer un peu de l’électrolyte dans le tube. Le flotteur dans le tube indique la densité de l’ électrolyte d’après sa descente dans le liquide. Si le liquide est moins dense , le flotteur sera plus immersé. La lecture de densité de l’ électrolyte se fait directement sur la tige du flotteur. L’électrolyte d’une batterie d’acide de plomb complètement chargée aura une densité d’environ 1.27, et une cellule complètement déchargée environ 1.16, selon la température de l’ électrolyte. Généralement, le flotteur a une couleur codée qui aide à déterminer l’état de charge de la cellule.

Hydrometer in use

L’hydromètre en marche.

Il faut mesurer la densité de chaque cellulle et si l’une d’entre elles a une densité beaucoup plus basse que les autres, ceci indique que cette cellule ne se charge plus complètement et cela pourrait signifier que la batterie touche à sa fin.

Lorsque la densité est sous 1,22 la cellule est chargée pour 75% et doit être rechargée.

Lorsque les batteries d’acide/plomb sont chargées, la réaction chimique fait qu’elles utilisent l’eau de l’ électrolyte. De l’eau distillée devrait être ajoutée à l’électrolyte. Le niveau recommendé de l’électrolyte est en général marqué à l’intérieur de la batterie d’une manière ou d’autre. Si ce n’est pas le cas, l’électrolyte devrait être gardé à un niveau de façon que que le haut des plaques en plomb ne soit jamais exposé, mais jamais aussi haut que l’ électrolyte déborde lorsque la batterie est chargée (généralement 5 mm).

Les batteries d’acide de plomb scellées ont des cellules fermées et ne peuvent pas être ouvertes avec force car elles sont remplies sous pression ce qui fait que l’eau de l’électrolyte n’est pas employée lorsque la batterie se charge. Pour cette raison elles sont connues comme batteries qui ne doivent pas être entetenues .

Sealed battery

Une batterie scellée

La seule manière de déterminer l’état de charge des batteries scellées est par la mesure du voltage. Complètement chargée il faut mesurer 12,6 V.

Lorsque le voltage est en-dessous de 12,4 V, la batterie est chargée pour 75% et doit être rechargée.

La mesure peut être faite par un voltmètre digital précis (les analogues ne sont pas assez précis ). Le voltmètre digital devrait être ajusté sur échelle 20V DC et les terminaux de mesure devraient être placés aux terminaux des batteries.

Battery measurement with voltmeter

Mesure de la batterie avec voltmètre

De cette manière on peut aussi mesurer les batteries non scellées, ceci n’est pas à recommender car elles devraient être mesurées avec un hydromètre; chaque cellule séparément.

Les batteries au gel

C’est une version moderne de la batterie d’ acide/plomb. Comme le nom le suggère, l’électrolyte est un gel plutôt qu’un liquide. Le grand avantage est que l’ électrolyte ne peut pas être versé. Un autre avantage est qu’elles ne libèrent pas d’ hydrogène lorsqu’elles se chargent, ainsi la possibilité d’explosion est réduite et il ne faut pas ajouter d’eau. Les batteries au gel peuvent être complètement déchargées, ce qui n’est pas le cas pour celles d’ acide/plomb et elles peuvent en général avoir une charge plus haute que celles d’acide/plomb sans être abîmées. Elles ont d’autre part quelques désavantages. D’abord il y a le prix. Elles coûtent au moins le double, mais ont une vie plus longue. Les batteries au gel n’aiment pas fournir beaucoup de courant comme par exemple pour démarrer un moteur, mais ceci n’est en général pas un problème pour les batteries qui sont employées pour le système GMDSS qui nécessite relativement peu de courant pendant longtemps . L’autre point négatif est que l’état de la batterie peut seulement être contrôlé en mesurant son voltage. Le résultat reste relativement constant jusque presqu’au déchargement complet; il n’y a donc pas vraiment d’indication de l’état réel de la charge. La solution est de charger la batterie régulièrement pour la garder bien chargée .

Les batteries au nickel cadmium / nickel métal-hydride

Les batteries NiCd posent le même problème d’environnement pour leur déposition comme les batteries au mercure. C’est le cadmium qui forme le problème, et c’est pourquoi elles sont pour la plupart remplacées par les batteries nickel métal-hybride. Elles ont les mêmes propriétés, mais sont beaucoup plus fiables. Les deux batteries au nickel fonctionnent le mieux lorsqu’elles sont presque complètement déchargées et puis complètement chargées. Si elles ne sont que partiellement déchargées et après rechargées de manière régulière, elles peuvent perdre un peu de leur capacité. Le mieux est de laisser décharger périodiquement une batterie au nickel jusqu’à environ 1 V par cellule. Il ne faut pas qu’elles descendent en-dessous de ce voltage parce que si la batterie est complètement à plat, certaines des cellules peuvent subir un renversement de polarité qui mettra effectivement fin à la durée utile de la batterie.

Les batteries lithium-ion

Celles-ci sont le top. Elles offrent au moins deux fois la capacité des batteries au nickel métal-hybride et n’ont pas d’effet de mémoire (diminution de capacité lors d’un chargement d’une batterie pas déchargée). Ce qui est moins agréable est qu’elles coûtent environ 3 fois plus cher que les batteries au nickel métal-hydride. On les emploie lorsqu’on a besoin de beaucoup d’énergie mais que le poids ou le volume doivent rester minimaux.

Les obligations de la convention SOLAS

Une source d’énergie doit être prévue en réserve pour faire fonctionner les installations radio sur tous les navires SOLAS dans le but de pouvoir continuer les communications radio de détresse et sécurité dans le cas où la source principale d’énergie ne fonctionne plus. Cette source en réserve doit pouvoir simultanément permettre la bonne fonction des installations VHF, et aussi celle de soit l’installation radio MF/HF ou de la station à terre INMARSAT (comme il se doit pour l’opération dans la zone du navire).

La capacité de la source d’énergeie en réserve doit suffire pour travailler avec l’installation qui demande le plus d’énergie pour la période appropriée spécifiée:
  • Navires avec générateurs d’urgence : 1 heure
  • Navires sans générateurs d’urgence: 6 heures
Les batteries doivent être rechargées aux minima requis dans une période de 10 heures . La capacité des batteries doit être contrôlée par une méthode appropriée, dans des intervals qui ne peuvent pas dépasser les 12 mois.
Last modified: Saturday, 25 April 2020, 7:50 PM