Les batteries AGM et les batteries au gel : Laquelle est la meilleure ?

On peut dire sans se tromper que la technologie des batteries a beaucoup évolué au cours des dernières décennies. L’époque des enveloppes en bois et des cellules en verre est révolue depuis longtemps, et grâce aux nouvelles avancées et aux technologies spécialisées, les batteries sont désormais plus efficaces, plus puissantes, plus compactes et plus respectueuses de l’environnement que jamais.

Une technologie de batterie qui a su résister à l’épreuve du temps est l’acide-plomb. La simplicité et la fiabilité des batteries au plomb signifient qu’elles sont toujours une option populaire parmi les consommateurs à la recherche d’une solution de stockage d’énergie rentable et durable.

Et malgré l’émergence de nouvelles technologies de batteries, telles que les batteries à eau salée et au lithium – et la concurrence croissante des piles à combustible – le marché mondial des batteries au plomb continue de croître. En fait, les experts de l’industrie s’attendent à ce que le marché du plomb-acide croisse à un TCAC de 3,25 % au cours des quatre prochaines années et atteigne une valeur nette de plus de 70 milliards de dollars.

En ce qui concerne les batteries au plomb-acide, deux technologies sont confondues l’une avec l’autre plus souvent que toute autre – le gel et le verre absorbant mat (AGM). Même certains des principaux sites Web consacrés aux batteries mélangent leurs informations sur ce qu’est chaque batterie et à quoi elle convient. Il est vrai que les batteries gel et AGM sont classées dans la catégorie des batteries plomb-acide étanches et partagent une multitude de similitudes. Cependant, elles ont des conceptions de construction nettement différentes pour des utilisations différentes.

Au cours de cet article de blog, nous allons fournir une comparaison détaillée entre les batteries plomb-acide AGM et gel afin de vous aider à décider laquelle serait la mieux adaptée à vos besoins particuliers.

Un bref historique

Les technologies gel et AGM sont toutes deux basées sur le concept de plomb-acide qui a été découvert en 1869. Pendant toutes ces années, la technologie sous-jacente du plomb-acide est pratiquement restée la même – l’électrolyte est acide et les plaques sont fabriquées en plomb.

Lorsqu’elles ont été introduites pour la première fois, les batteries au plomb-acide ont révolutionné le concept de stockage d’énergie. Ce furent les toutes premières batteries dotées d’une capacité de recharge. Bien que le plomb soit cher, la conception de base des accumulateurs au plomb était adaptée à la production de masse. Cela a réussi à maintenir les coûts à un niveau abordable pour de nombreuses applications.

L’utilisation de plaques minces signifiait qu’elle pouvait être utilisée pour des applications nécessitant des surtensions fortes et rapides (démarreurs de voitures), tandis qu’une plaque plus épaisse la rendait idéale pour les applications à cycle profond (réfrigérateurs, éclairage électrique, etc.).

Comme nous l’avons mentionné ci-dessus, la conception de base inventée il y a plus d’un siècle et demi est toujours utilisée aujourd’hui. Cependant, il n’était pas sans défauts :

• Si le boîtier de la batterie était cassé ou fissuré, l’acide sulfurique hautement corrosif pouvait s’échapper.
• Les batteries au plomb d’origine ne pouvaient pas être installées à un angle, car cela augmentait les risques de fuite et réduisait la quantité d’acide en contact avec les plaques.
• Comme le plomb est un métal sift, les plaques étaient susceptibles de se déformer, ce qui fait que la plaque se touche et court-circuite l’ensemble de l’unité ou perd leur pâte de matériau actif.
• En cas de températures élevées, l’électrolyte s’évaporait, ce qui signifiait que les cellules devaient être remplies périodiquement.

Les batteries plomb-acide sans entretien

Les premières batteries plomb-acide scellées sans entretien ont été introduites à grande échelle au milieu des années 1900. Ces batteries étaient étanches, ce qui empêchait l’électrolyte de fuir ou de s’évaporer. Cependant, ces batteries n’ont pas résolu d’autres problèmes, tels que les courts-circuits dus au flambage des plaques de plomb, les dommages causés par les fuites d’un boîtier cassé ou fissuré, ou la réduction de la durée de vie et les mauvaises performances lorsqu’elles sont installées à un angle.

La technologie AGM (Absorbent Glass Mat)

Développée pour la première fois dans les années 1970, les batteries AGM utilisent des fibres de verre tissées en un tapis très fin qui est saturé en acide sulfurique, puis placé entre les plaques. Cela a immédiatement résolu une variété de problèmes dans l’ancienne conception, qui est maintenant appelée plomb-acide inondé (FLA). Comme ces batteries à soupape étaient étanches, elles pouvaient être expédiées sans aucune restriction concernant les matières dangereuses. Les plaques peuvent être faites à plat pour ressembler à une batterie FLA standard dans un boîtier rectangulaire, ou elles peuvent être enroulées dans une cellule cylindrique.

La technologie a gagné en popularité dans les années 1980 en tant que batterie SLA pour les UPS et les véhicules et avions militaires afin d’améliorer la fiabilité et de réduire le poids. Voici quelques-uns des avantages notables des batteries AGM :

• Si le boîtier se fissurait ou se cassait, l’acide resterait dans le tapis et ne fuirait pas.
• Ces batteries pouvaient être montées à n’importe quel angle, car la conception garantissait que la plaque serait en contact total avec l’électrolyte à tout moment.
• Le tapis était essentiellement un composant intégral de la structure des batteries, maintenant les plaques de plomb en place et empêchant tout flambage. Même si les plaques se déformaient, la natte les empêchait d’entrer en contact les unes avec les autres.

La résistance interne des batteries AGM est également très faible, ce qui signifie qu’elles ont une durée de vie relativement longue – même lorsqu’elles sont profondément cyclées – et qu’elles sont capables de fournir des courants élevés à la demande. De plus, les batteries AGM ne nécessitent aucun entretien, sont considérablement plus légères que les batteries plomb-acide et offrent une fiabilité électrique exceptionnelle. Elles peuvent également rester plus longtemps en stockage sans avoir besoin d’être rechargées, car elles sont moins sensibles à la sulfatation. En outre, la batterie présente une faible autodécharge et résiste bien aux basses températures.

La liste des avantages ne s’arrête pas là ! Les batteries AGM ont également une superbe capacité de cycle profond et une charge jusqu’à 5 fois plus rapide que leurs homologues FLA. Elles se comportent admirablement dans le département de la profondeur de décharge (DoD) également. Alors que les batteries plomb-acide inondées ont généralement une DoD spécifiée de 50%, les batteries AGM offrent environ 80%.

En raison de leur poids relativement léger et de leur bonne résistance aux vibrations, les batteries AGM sont couramment utilisées dans les automobiles et les avions. De plus, leur conception unique signifie que les risques de déversement d’acide en cas de collision ou d’accident sont relativement faibles. Les batteries AGM offrent également de superbes performances par temps froid, ce qui les rend adaptées aux applications marines, robotiques et de camping-car.

Cependant, comme tous les autres types de batteries, les unités AGM ont également leurs inconvénients. Tout d’abord, leurs performances souffrent lorsque les températures sont plus chaudes. En fait, de nombreux fabricants recommandent d’arrêter la charge si le cœur de la batterie dépasse 49°C (120°F). Les batteries AGM sont également sensibles à la surcharge.

Technologie Gel

Si la technologie AGM a certainement amélioré la flexibilité du segment plomb-acide, elle n’a pas éliminé tous les défauts et problèmes. Dans les applications avec des secousses ou des vibrations, le tapis pourrait finir par frotter contre les plaques, ce qui peut entraîner des dommages.

Alors que la technologie des batteries à gel a été conçue dans les années 1930, elle n’a été perfectionnée et commercialisée que dans les années 1980. Les batteries à gel utilisent un électrolyte dont les compositions et l’aspect ressemblent à un gel de silicone. Le gel renforce l’intégrité structurelle interne de la batterie et maintient les plaques de plomb et leur matériau actif en place. Le gel se  » colle  » sur les plaques – combinant essentiellement les plaques et les électrolytes en une seule pièce, de sorte qu’ils se déplacent en synchronisation si l’unité est secouée ou vibrée.

Les batteries à gel offrent une multitude d’avantages qui les rendent adaptées à un grand nombre d’applications. Tout d’abord, tout comme leurs homologues AGM, les batteries au gel ne nécessitent aucun entretien. En raison de la nature visqueuse et plasmatique de l’électrolyte, les risques de fuites sont très faibles, même si le boîtier extérieur est fissuré. Cela signifie que les batteries au gel peuvent être placées dans n’importe quel angle ou position. En outre, ces batteries sont dotées d’une valve qui élimine toute pression excessive.

Les batteries au gel présentent également une superbe résistance aux chocs et aux vibrations. Il n’y a pas d’émissions d’hydrogène, ce qui signifie que vous n’avez pas à vous soucier de les placer dans une zone ventilée pendant qu’elles sont en charge. En outre, comme les unités à gel ont des capacités supérieures de cyclage profond, elles ont également une caractéristique de décharge plus élevée.

En outre, contrairement aux batteries FLA, les batteries à gel peuvent être facilement réactivées même après avoir été laissées déchargées pendant une période prolongée.

Maintenant que nous avons discuté des avantages des batteries à gel, il est temps de passer à leurs inconvénients – le prix étant le premier sur la liste. Par rapport aux batteries plomb-acide inondées classiques – et même aux unités AGM – les batteries au gel ont un prix considérablement plus élevé. Elles ont également un taux de charge relativement lent. De plus, leur charge doit être interrompue immédiatement après sa fin, car elle peut développer des vides avec son électrolyte – ce qui peut potentiellement entraîner une perte de capacité de charge.

Une autre chose dont les batteries au gel doivent être protégées est la chaleur. Les températures élevées peuvent avoir un impact négatif sur la saturation et la composition de l’électrolyte.

En raison des nombreux avantages qu’elles offrent, les batteries au gel conviennent à un large éventail d’applications. Parmi les plus courantes, citons le stockage de l’énergie solaire, les ventilateurs dans les établissements de santé, et peut-être la plus courante : les voitures électriques.

Gel ou AGM : laquelle est la meilleure ?

D’un point de vue théorique, la réponse est simple : le gel est la supérieure des deux technologies. Toutefois, si l’on se place d’un point de vue pratique, l’étiquette de prix des batteries au gel ne se justifie que si la batterie doit être bonne pour résister aux secousses ou aux vibrations.

L’utilisation de batteries au gel est assez répandue dans l’industrie des véhicules de performance – motos tout-terrain, jet skis, VTT (véhicules tout-terrain), quads, etc… – des domaines où les secousses et les fortes vibrations sont monnaie courante. Pour des applications de ce type, choisir des batteries au gel plutôt que des unités AGM et FLA est une décision judicieuse.

Toutefois, lorsqu’il s’agit de la plupart des autres applications, comme l’éclairage de secours, les automobiles ordinaires, les systèmes d’éclairage de secours et les solutions de stockage d’énergie solaire, les batteries AGM sont le meilleur choix en raison de leurs coûts inférieurs.

Pourquoi les technologies d’accumulateurs au plomb sont souvent confondues entre elles

Comme nous l’avons indiqué dans les paragraphes ci-dessus, les accumulateurs au plomb étanches (SLA) existent en deux variantes différentes – gel et AGM. Cependant, nous avons également utilisé un certain nombre de termes pour les décrire, notamment  » sans entretien « ,  » plomb-acide scellé  » et  » régulé par vanne « . C’est probablement la principale raison pour laquelle les consommateurs confondent souvent ces deux technologies. Permettez-nous de vous expliquer la signification de ces termes.

Batteries au plomb-acide à régulation par soupape

Bien que les batteries AGM et les batteries au gel soient classées dans la catégorie des  » batteries au plomb-acide étanches « , le fait est qu’elles ne sont pas vraiment étanches. Par exemple, si l’unité surchauffe en raison d’une charge excessive, cela pourrait entraîner une accumulation de gaz qui pourrait faire exploser la batterie. Pour éviter que cela ne se produise, les batteries gel et AGM ont toutes deux des soupapes de pression qui permettent aux gaz de s’échapper une fois que le cœur de la batterie atteint une certaine température.

Plomb-acide scellé (SLA)

Techniquement parlant, même les batteries FLA fermées peuvent être qualifiées de batteries plomb-acide scellées. Mais ceci étant dit, de nombreux consommateurs réservent le terme  » plomb-acide scellé  » aux batteries gel ou AGM. Cependant, ne supposez pas que cela soit universellement vrai. Lorsque vous achetez une batterie, assurez-vous de toujours comprendre ce que le vendeur ou le fabricant entend par SLA. Pour ce faire, vous pouvez vérifier comment l’électrolyte (l’acide de la batterie) est stocké dans la batterie :

• En tant que liquide : il s’agit d’une batterie FLA qui ne peut pas être utilisée dans des applications avec des secousses excessives ou installée à un angle.
• Dans un tapis de verre : il s’agit d’une batterie AGM et elle ne convient pas aux applications qui impliquent des secousses importantes ou des vibrations.
• En tant que gel de silicone : Il s’agit d’une batterie en gel qui peut pratiquement être utilisée partout.

Mot final

La meilleure option dépend finalement des exigences du consommateur et de l’utilisation prévue. Les éléments suivants doivent être pris en compte pour décider du type de batterie à acheter :

• L’application la batterie
• L’environnement dans lequel la batterie sera placée
• Comment la batterie sera rechargée
• Si vous avez besoin de rafales de puissance ou d’un taux de décharge lent

Une fois que vous aurez répondu aux questions suivantes, vous serez en mesure de déterminer quel type de batterie serait le meilleur pour vous.

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