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RÉSUMÉ
Les accumulateurs au plomb sont très présents dans le secteur de l’automobile, notamment dans les véhicules à combustion interne, mais aussi comme batteries stationnaires. De plus, on leur prévoit un bel avenir également dans le stockage intermédiaire des énergies renouvelables. Cet article commence par décrire la constitution et le principe des accumulateurs au plomb, il poursuit par la présentation de ses caractéristiques électriques et les causes de défaillance. Pour terminer, il présente différentes applications de ces dispositifs.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Jack ROBERT : Professeur émérite à l’université Paris Sud XI
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Jean ALZIEU : Ingénieur-chercheur à Électricité de France
INTRODUCTION
L’ingénieur français, Gaston Planté a réalisé le premier accumulateur au plomb en 1860. Ce dispositif a connu, grâce à l’automobile, un développement considérable, puisque sur un véhicule à combustion interne, un accumulateur au plomb assure le lancement du moteur (starting) et intervient au niveau de l’éclairage (lighting) et de l’allumage (ignition). À ce débouché, dit des « SLI batteries », s’ajoutent celui, également important, des batteries stationnaires (téléphone, secours…), ainsi que celui, plus restreint, de la traction lourde (camions, autobus électriques, engins de levage…). Enfin, le stockage intermédiaire qui accompagne généralement l’exploitation des énergies renouvelables, solaire et éolienne, laisse prévoir un nouvel et important débouché. On reviendra sur ces points, mais il a paru utile de les évoquer en préambule, du fait de leurs conséquences. Dans ces domaines, les intérêts économiques sont tels et la concurrence, si rude, que malgré la perspective de débouchés accrus ou nouveaux, les entreprises restent très prudentes en matière d’innovation.
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Caractéristiques électriques
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3. Fem d’un accumulateur au plomb et conséquences
3.1 Généralités
La variation d’enthalpie libre standard associée à la réaction [3] est égale à − 372,6 kJ. La relation (5) de l’article où nous faisons z = 2, conformément à la réaction [1] ou [2], permet de déduire de cette valeur la fem standard d’une cellule :
pour les conditions standards, c’est-à-dire des activités égales à l’unité ; soit :
valeurs observées dans un acide de masse volumique 1,065 g/cm 3.
À partir de là, la loi de Nernst permet théoriquement de déterminer la fem d’une cellule, pour différentes concentrations de l’acide. Les publications sur le sujet sont nombreuses. Parmi les plus récentes, on peut citer divers travaux de thèse [10] [11] [12]. Mais, outre le fait qu’elles se fondent ou non sur une dissociation totale de l’acide, les désaccords entre auteurs sont nombreux, au niveau de la prise en compte des activités ou des concentrations, ou des valeurs numériques...
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