Constitution d’un accumulateur au plomb
Accumulateurs - Accumulateurs au plomb

1.1 Généralités

Un accumulateur au plomb est constitué de cellules, dont la tension, qui dépend de l’état de charge, est de l’ordre de deux volts. Ces cellules peuvent être montées en série, de façon à conférer à l’accumulateur une tension de 6, 12, 24 V et au-delà. Une cellule est, classiquement, constituée de deux électrodes plongeant dans l’électrolyte. L’électrode positive est à base de dioxyde de plomb (PbO₂), l’électrode négative, à base de plomb métal. L’électrolyte est une solution aqueuse d’acide sulfurique, H₂SO₄.

Dans la technologie dite « à plaques planes », une électrode est un ensemble de plaques identiques, rendues solidaires par une barrette rigide qui les maintient parallèles entre elles et, électriquement, au même potentiel. Cette disposition conduit à user des termes bloc ou faisceau plutôt que d’électrode. La figure 1 précise la disposition des deux faisceaux, les plaques de l’un occupant les espaces libres entre celles de l’autre. Des séparateurs interdisent le contact entre plaques de polarités opposées. Les deux faisceaux sont installés dans un bac isolant, chimiquement inerte à l’électrolyte, fermé par un couvercle. Quand un accumulateur est constitué de plusieurs cellules, ce qui est le cas le plus fréquent, le bac est divisé en autant de compartiments étanches. Les cellules, installées dans chacun d’entre eux, sont montées électriquement en série, à l’aide de connexions traversant les parois (figure 2).

Dans la technologie dite « à plaques tubulaires », qui concerne les seules électrodes positives, un tube comporte une tige centrale de plomb, à la fois support de la matière active et collecteur de courant. Cette « épine » est noyée dans la matière active et l’ensemble est consolidé par une enveloppe extérieure en étoffe, fibre de verre ou matériau de synthèse. Une plaque tubulaire est un ensemble de tubes alignés, rendus solidaires par un connecteur en plomb (figure 3). De telles plaques, robustes et peu susceptibles de se désagréger sont réservées aux batteries industrielles (traction lourde, manutention, applications stationnaires...)...