Ce dossier est traité par Jean-Louis Reynaud, Consultant Mécanicien Naval - Webmaster.

En 1800, un physicien Italien, Alessandro VOLTA invente la première pile à courant continu dite pile Voltaïque.
Cette découverte va être une véritable révolution dans ce domaine de la physique. L'électricité, jusque-là statique, devient dynamique. Ce procédé sera amélioré puis breveté en 1881 par FAURE et 1882 par SELLON pour devenir l'accumulateur au plomb, plus communément appelé batterie. Depuis cette date, les constructeurs se sont efforcé d'améliorer le procédé en utilisant des matériaux plus performants aux fins d'un meilleur rendement, coût et poids.
Sur un navire, pour alimenter le matériel électrique et électronique, démarrer les moteurs, l'énergie est stockée dans des accumulateurs au plomb.
Plus en mer qu'à terre, lorsqu'un moteur de propulsion ne démarre pas par manque d'énergie dans une zone de fort courant ou face à des hauts fonds, les conséquences peuvent devenir dramatique. Nous nous proposons dans la présente étude d'examiner l'entretien des accumulateurs au plomb.

Une batterie est caractérisée par sa tension (en général un multiple de 2 volts, taille d'un élément) et par sa capacité qui est exprimée en ampère/heure, c'est le produit d'un courant par un temps de décharge. Elle est constitué de grilles en plaques de plomb enserrées dans des barreaux verticaux et horizontaux retenant la matière active : le plomb spongieux pour les plaques négatives et du bioxyde de plomb pour les plaques positives, le tout plongé dans l'acide sulfurique de l'électrolyte.
Son principe de fonctionnement est basé sur une réaction chimique entre deux corps qui engendre un déséquilibre électronique par manque et excès d'électrons sur les plaques.
- Pendant le cycle de décharge, l'acide contenu dans l'électrolyte se combine au plomb des plaques pour former du sulfate de plomb. L'électrolyte s'appauvrit en acide.
- Lors de la charge c'est la réaction inverse qui se produit, le sulfate de plomb se transforme en bioxyde de plomb sur la plaque positive et en plomb spongieux sur la plaque négative.
Avant d'assurer l'entretien des accumulateurs au plomb plusieurs précautions doivent être respectées :
Par le fait qu'ils renferment de l'acide sulfure et qu'ils peuvent produire des gaz, leurs manipulations imposent quelques règles de sécurité : Dans la mesure de possible, l'entretien se fera bateau à quai, bien ventiler le local avant intervention, ne pas fumer et éviter tout feux nu à proximité, il est possible d'avoir un dégagement d'hydrogène donc risque d'explosion. Porter des vêtements recouvrant tout le corps ainsi que des lunettes, éviter tout contact avec l'acide. En cas de contact accidentel : rincer abondamment avec de l'eau savonneuse ou avec une solution de bicarbonate de soude et consulter rapidement un médecin. Avant de mettre la batterie en charge, il est conseillé d'enlever complètement ce bouchon de couvrir l'ouverture avec un petit chiffon car le phénomène d'ébullition qui se produit vers fin du processus de charge, impose la présence d'une ouverture suffisante pour permettre la sortie des gaz qui se dégagent en quantité importante.

Sur un navire par mesure de sécurité plusieurs bancs de batteries y sont installés. Certains sont destinés aux servitudes, éclairage, appareillage électrique, circuits de commande, d'autres au démarrage des moteurs principaux et annexe et certaines en cas de secours ou simplement comme tampon, ils se trouvent à plusieurs endroits du bateau.
Nous pouvons considérer qu'une fréquence d'une fois par mois pour les contrôles suivants sont nécessaire :
Dans un premier temps couper l'alimentation des chargeurs.

- Vérifier l'état des cosses et connections, en cas d'oxydation, les nettoyer avec une brosse métallique et les enduire de pâte de silicone ou de vaseline pure fluide, jamais de graisse..

- Vérifier la sulfatation, c'est à dire l'accumulation de sulfate de plomb sur les plaques, due au fait que la recharge tend à délaisser les parties les plus à l'intérieur des plaques. Ce phénomène est inévitable dès que l'on décharge sérieusement une batterie, et s'aggrave en l'absence de recharge complète.
La sulfatation peut devenir irrémédiable (batterie à remplacer) si aucun remède n'y est apporté.
La solution consiste à égaliser régulièrement les batteries c'est à dire : la survolter temporairement par un ampérage contrôlé.
Les indices de la sulfatation sont les suivants :
Par capillarité le sulfate de plomb s'infiltre et remonte jusqu'aux bornes de la batterie. La poudre blanche qu'il n'est pas rare de trouver sur ces mêmes bornes est du sulfate de plomb.
Par ailleurs la capacité de la batterie diminue rapidement.
- Vérifier la différence de potentiel aux bornes des éléments avec un voltmètre, circuit ouvert, c'est-à-dire sans courant de décharge, elle doit être d'environ 2,1 V par élément. Mesurer également la totalité du banc.
- Contrôler le poids spécifique de la solution électrolytique, pour ce faire, on utilise un densimètre. On aspire à l'aide de cet instrument une partie de la solution à l'intérieur d'un tube de verre contenant un flotteur gradué en unités de poids spécifique ou en degrés Baumé, ou plus simplement, selon une échelle colorimétrique.
La graduation du poids spécifique va d'un minimum de 1,10 à un maximum de 1,30. La position du flotteur dépend de la densité de la solution électrolytique. Il convient de noter que le poids spécifique de la solution est aussi fonction de la température. Il diminue lorsque la solution se réchauffe, et inversement. Pour une batterie complètement déchargée, elle descend à 1,15 .
La solution électrolytique d'une batterie doit toujours être à son niveau normal au moment où l'on effectue la lecture. Ainsi, le niveau doit dépasser de quelques millimètres le bord supérieur des plaques qui constituent les électrodes. Si le niveau est trop bas, la densité est excessive : s'il est trop haut, la densité est, au contraire, inférieure à la valeur nominale.
- Contrôler le niveau de la solution électrolytique, surtout après une longue période d'inactivité.
Au cours du fonctionnement de la batterie, l'acide sulfurique présent dans l'électrolyte ne se dégrade jamais (sauf renversement accidentel ou cassure du bac, qui est fragile).
En revanche, l'eau de la solution est sujette à évaporation, d'où la nécessité de rétablir le niveau de l'électrolyte en ajoutant périodiquement, une fois par mois, de l'eau distillée uniquement (jamais de l'eau de robinet ni de l'acide, ni des prétendues électrolytes spéciaux).
L'eau distillée doit être ajoutée dans une batterie au repos et froide (20°C) jusqu'à recouvrir les séparateurs d'environ 3 mm. Si la batterie est vraiment chargée, il faut que la hauteur de la solution dépasse de 5 mm le bord supérieur des séparateurs.
L'eau distillée doit être contenue dans des récipients en terre ou en matière plastique bien propres. Les entonnoirs et les baguettes qui viennent en contact avec l'eau distillée doivent être de mêmes matières et jamais en métal.
- Contrôle de la mise à l'air libre. Chaque élément possède un bouchon à vis ou à pression qui est muni généralement d'un petit trou permettant la sortie des gaz résultant de différentes réactions chimiques. Si ce trou est bouché, les gaz n'ont plus possibilité de sortir et créent, à l'intérieur de l'élément, une pression qui peut s'avérer nuisible. Il contient donc de vérifier qu'il est bien libre chaque fois qu'on inspecte la batterie.
En conclusion, nous pouvons dire que l'accumulateur au plomb doit être régulièrement entretenu afin qu'il ai une durée de vie normale (4 à 5 ans). Nonobstant du coût de remplacement d'un tel élément, sont dysfonctionnement pourrait créer des incidences sans commune mesure avec les contraintes d'une vérification périodique.