Je vous entretiens de chimie et d'électricité. La plupart des motos ne peuvent fonctionner qu'au moyen d'une source électrique de réserve. Cette réserve se trouve dans ce qu'on appelle communément la batterie. Dans les faits, c'est plutôt d'une batterie d'accumulateurs qu'il faudrait parler.
Une batterie est constituée de plusieurs cellules (accumulateurs) qui ont une tension de base établie à 2,2 volts. Dans le cas de certains scooters ou de petites motos, on aura une batterie de 3 cellules de 2,2 volts. Pour une batterie de 12 volts, ce sont 6 cellules qui sont jumelées.
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| Accumulateurs de batterie |
La batterie d'accumulateurs a un double rôle : fournir, au besoin, du courant (ampères) à une tension constante (volts) et fournir rapidement, en tout temps et à une température très basse des courants de forte intensité. C'est au démarrage qu'elle aura à fournir tout le courant nécessaire pour permettre au démarreur de tourner sans restriction.
De plus, la batterie d'accumulateurs doit alimenter en électricité les autres appareils raccordés au circuit électrique. Surtout quand le moteur tourne au ralenti ou ne tourne pas du tout, le système de charge n'étant plus assez efficace pour maintenir une tension suffisante dans le circuit.
La batterie d'accumulateurs le plus couramment utilisée fonctionne au plomb et à l'acide sulfurique. Bien entendu, il existe bien d'autres types de batteries : au nickel et à l'hydrogène. Ces types de batteries d'accumulateurs sont trop coûteux et peu utilisés.
La batterie d'accumulateurs est composée de plusieurs cellules reliées les unes aux autres. Ces cellules reposent dans un bac qui contient un matériau non conducteur. Chaque cellule comporte plusieurs plaques (grilles poreuses) de plomb, qui sont reliées les unes aux autres en parallèle. Il existe deux types de plaques : les positives avec le symbole + et les négatives avec le symbole -. Elles sont disposées en parallèle afin d'augmenter la surface active. L'intensité fournie est directement proportionnelle à cette surface. Il y a toujours une plaque négative de plus par cellule, afin de protéger les plaques positives qui sont moins rigides.
Afin d'éviter le risque de courts-circuits, on insère entre les plaques de plomb un séparateur de papier, de cellulose, de matériau plastique spécial ou encore de fibre de verre. Ces matériaux isolants sont installés en forme d'éventail pour permettre à l'acide d'avoir un meilleur contact avec les plaques. De plus, cela permet d'avoir un plus grand volume d'acide dans le bac.
Les grilles (squelette de la batterie) sont ordinairement fabriquées dans des alliages de plomb et d'antimoine pour une plus grande rigidité. Par contre, la présence d'antimoine favorise la formation de couple électrochimique qui accélère l'autodécharge. Actuellement, on cherche à diminuer l'apport d'antimoine qu'on remplace par du calcium, notamment, qui offre lui aussi une rigidité accrue. Une fois qu'elles ont été garnies de pâte active, les grilles deviennent les plaques. Cette pâte est élaborée à partir de plomb pur à 99,9 % en poudre oxydé par le chauffage dans un four spécifique et adapté. Certains additifs sont incorporés et servent à la polarisation. Une fois qu'on a fait passé aux plaques le traitement au four, on les mesure pour s'assurer qu'elle ont la bonne épaisseur; on les stocke ensuite pour leur permettre de passer une période d'oxydation.
Pour les piles sèches, le procédé est différent : on les place dans des bacs et on y ajoute de faibles parties d'acide sulfurique dans lequel on fait passer un courant de charge. À ce moment, le protoxyde de plomb des plaques chargées positivement se transforme en peroxyde de plomb, et le protoxyde de plomb des plaques négatives, en plomb pur. À ce stade, il est très difficile de les manipuler, car elles sont inflammables à l'air.
Dès que les plaques sont assemblées et prêtes, on les place dans le bac. Ce bac est le plus souvent en polypropylène, plus léger que l'ébonite qui a cédé sa place pour son surplus de poids (60 %). Ce bac doit résister aux impacts violents. Chaque cellule de batterie est munie d'un évent pour libérer la pression causée par la chaleur engendrée par les réactions chimiques quand la batterie est sous tension. Ce bac est complété au montage par un couvercle qui assure l'étanchéité et comporte des bouchons de remplissage pour les batteries d'accumulateurs traditionnelles. La batterie d'accumulateurs traditionnelle est celle qui utilise un mélange d'eau et d'acide sulfurique préparé en usine; il serait dangereux d'essayer d'en préparer soi-même, car le risque d'explosion est très élevé.
Photos : Henri Lebarbé
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