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Testeurs de batterie – pourquoi les résultats sont-ils différents ?

06.12.2023

Il existe sur le marché une large gamme d’équipements de test de batteries représentant différentes manières de tester les batteries. Il existe de nombreux avis divergents sur la question de savoir lequel est le plus fiable. La question est très souvent posée : pourquoi ai-je des résultats différents pour la même pile en utilisant des testeurs différents ? Dans cet article, nous examinerons les méthodes de test des batteries disponibles et tenterons d’expliquer d’où viennent les différences de résultats.

Quelles sont les méthodes de test des batteries ?

Nous pouvons vérifier la batterie de plusieurs manières – certaines de ces méthodes sont des mesures directes de valeurs physiques, d’autres sont des mesures indirectes, où la valeur mesurée n’est pas obtenue directement. D’autres sont des méthodes indirectes, impliquant le calcul de paramètres qui déterminent l’efficacité de la batterie. Pour chaque méthode, nous décrirons à quoi ressemblent les diagnostics de batterie selon la méthode et ce qu’il faut prendre en compte lors de la comparaison des résultats.

Vérification de l’état de charge de la batterie

Mesure de la densité de l’électrolyte

Le test de densité de l’électrolyte pour les batteries plomb-acide est utilisé pour évaluer l’état de charge de la batterie et indirectement son état technique. La densité de l’électrolyte est directement proportionnelle à la concentration d’acide sulfurique, qui est le vecteur énergétique de la batterie. L’électrolyte d’une batterie entièrement chargée a une densité d’environ 1,5 million d’euros. 1,28 g/cm3 (la densité diminue avec l’augmentation de la température de 0,01g/cm3 pour chaque 15°C. ) Une densité plus faible indique une charge incomplète de la batterie ou peut signaler que la batterie est endommagée. Lors du contrôle de la densité, n’oubliez pas de vérifier que le niveau d’électrolyte est correct.

L’avantage du test de l’électrolyte est l’évaluation visuelle simultanée de son état et la possibilité de comparer des éléments de batterie individuels. Pour les batteries sans entretien ou scellées, nous n’avons aucun moyen de mesurer la densité de l’électrolyte. Dans ce cas, il peut être nécessaire d’utiliser d’autres méthodes pour évaluer l’état de charge de la batterie, généralement basées sur la mesure de la tension.

Nous pouvons également déterminer l'état de la batterie à l'aide d'un aréomètre. Cet appareil de mesure détermine la densité de l'électrolyte de la batterie.

Un instrument spécial doit être utilisé pour la mesure : un aréomètre ou un réfractomètre. L’aréomètre utilise la force de flottabilité agissant sur le flotteur pour déterminer la densité de la solution. Le réfractomètre, quant à lui, examine l’indice de réfraction, qui dépend également de la densité de l’acide. Dans les deux cas, l’échelle doit tenir compte des spécificités de la solution : il existe des instruments pour tester l’électrolyte des batteries, le liquide de refroidissement, le liquide lave-glace, ainsi que des instruments universels avec plusieurs échelles. La précision des aréomètres de bonne qualité est au mieux de ±0,005 g/cm3.

Nous pouvons librement comparer les résultats de la densité entre eux, car il s’agit d’une mesure d’une valeur physique. Il existe des instruments de laboratoire beaucoup plus précis du même type qui permettraient de comparer les équipements disponibles en termes de précision.

Mesure de la tension de la batterie

La mesure de la tension d’une batterie (typiquement une batterie de 6 éléments connectés en série) est l’une des mesures les plus simples que l’on puisse effectuer. Vous n’avez pas besoin d’un équipement coûteux pour effectuer une telle mesure ; même un multimètre bon marché est susceptible de faire l’affaire. Pour bien faire, il faut se rappeler les conditions préalables : la batterie doit être préchargée, puis déconnectée pendant 24 heures et la tension doit être mesurée, c’est-à-dire qu’elle doit être d’environ 1,5 %. 12,8V dans le cas d’une batterie à électrolyte liquide et env. 12,9 V dans une batterie scellée (par exemple VRLA).

C’est ainsi que nous devrions mesurer la tension, et comment le faisons-nous ? Le plus souvent, la batterie reste dans le véhicule, où elle est constamment soumise à une petite charge de repos (en sommes-nous sûrs ?), et toute activité telle que l’ouverture/la fermeture de la voiture génère de courtes pointes de courant d’une valeur considérable. Dans ces conditions, nous abaissons généralement l’attente de 0,1 à 0,2 V et la mesure reste utile.

Nous pouvons toujours comparer les valeurs de tension obtenues et il ne devrait pas être difficile de trouver des instruments de référence – un multimètre portable à un prix d’environ 1,5 million d’euros. 1 000 PLN permettent de mesurer la tension de la batterie avec une précision de quelques millivolts, ce qui permet de décider si l’instrument utilisé dans l’atelier est suffisamment précis (0,5 % est une précision suffisante). Il s’agit d’une précision considérablement plus élevée que celle requise par la norme actuelle pour les tests de batteries.

Test de la batterie sous charge

Le but de la batterie de démarrage est, comme son nom l’indique, de démarrer le moteur, ce qui, du point de vue de la batterie, signifie fournir un courant très élevé pendant un temps très court. Une batterie entièrement chargée ne sert pas à grand-chose si elle ne peut pas fournir un courant suffisant au démarreur. C’est pourquoi de nombreuses personnes apprécient les testeurs de charge qui offrent des valeurs de charge élevées (de l’ordre de 200 à 600 A), proches des courants d’appel qui peuvent se produire dans des conditions réelles.

Les tests de ce type permettent de voir comment la décharge avec un courant élevé réduit la tension de la batterie (tension de la batterie).

Tester une batterie sous une lourde charge est sans aucun doute une méthode qui fait autorité, mais nous devons garder à l’esprit quelques détails. Les testeurs de ce type doivent être équipés d’un circuit indépendant de mesure de la tension, de sorte que la chute de tension dans le câble chargé du courant d’essai n’affecte pas la lecture. Le courant de charge doit être adapté à la capacité de la batterie. Effectuez l’essai de charge avec soin, en tenant compte de l’échauffement important des composants du testeur. Normalement, il faut attendre que les éléments formant la charge se soient refroidis après le test.

On peut comparer les résultats d’un essai de charge, à condition qu’ils aient été effectués correctement et dans les mêmes conditions de charge. N’oubliez pas que des facteurs tels que la température et le degré de charge affectent considérablement les performances de la batterie. Si la valeur du courant de charge était différente, ces valeurs ne devraient pas être recalculées trop rapidement – les éléments de batterie ont des caractéristiques non linéaires et les chutes de tension à travers leur résistance interne n’augmentent pas proportionnellement au courant.

Test de capacité de la batterie

La capacité nominale d’une batterie exprime le produit du courant de décharge et du temps et est exprimée en ampères-heures (Ah). En raison du comportement non linéaire des batteries (en particulier les batteries plomb-acide), la capacité obtenue sera nettement inférieure à des courants de décharge plus élevés. Pour les batteries de démarrage, une valeur est donnée pour un courant C/20, c’est-à-dire un courant qui décharge complètement la batterie en 20 heures. Comme vous pouvez le deviner, l’indication d’un courant de décharge spécifique est destinée à garantir la répétabilité et la possibilité de comparer différentes batteries.

Il existe sur le marché des dispositifs spécialisés de test de capacité qui déchargent la batterie avec un courant prédéfini jusqu’à un niveau spécifique. Leur utilité pour tester les batteries de démarrage est limitée en raison de la longueur de la procédure et du fait que la capacité n’est pas le paramètre le plus important. En outre, les batteries de démarrage ont une durée de vie courte et une décharge excessive réduit leur durée de vie.

Testeurs basés sur la mesure de la conductance/résistance interne

Les testeurs basés sur la mesure de la résistance interne sont parfois également appelés testeurs de conductance (la conductance est l’inverse de la résistance). Il existe deux méthodes de mesure les plus courantes : l’une utilise des impulsions très courtes de courant d’une valeur relativement élevée. La seconde implique l’utilisation d’un courant alternatif de valeur beaucoup plus faible et de nature continue. De cette manière, nous mesurons l’impédance (équivalente à la résistance pour le courant alternatif). Pourquoi ? Nous avons mentionné que la résistance interne dépend du courant avec lequel nous chargeons la batterie. L’exemple donné dans les manuels d’électrotechnique d’une cellule ou d’une batterie comme une force électromotrice et une résistance interne connectées en série est inexact pour les batteries d’acide. La valeur d’impédance d’une batterie acide, en revanche, dépend très peu du courant de mesure et est donc bien adaptée à l’évaluation de l’état de la batterie (mais dépend, par exemple, de la fréquence choisie).

Cette description semble compliquée par rapport à la commodité et à la simplicité du travail avec un testeur moderne. Nous sélectionnons la norme de mesure, le courant d’appel et, après quelques instants, nous obtenons le résultat. Mais d’où vient-il ? Même si le lecteur n’est pas familiarisé avec les détails techniques, il peut souligner en toute confiance qu’à ce jour, le courant d’appel de la batterie n’apparaît nulle part. Même la résistance interne n’apparaît pas directement comme un résultat de mesure.

Comment mesurer le courant d’appel ?

La manière dont le courant d’appel de la batterie est spécifié sur l’étiquette est définie par les normes applicables. En Pologne, la norme applicable et la plus courante est la norme européenne adoptée dans notre pays sous le nom de PN EN 50342-1:2016-01. Par conséquent, si nous voulons comparer la valeur figurant sur l’étiquette avec la valeur réelle, nous devons suivre une procédure similaire. Comment procédez-vous ? En bref, nous devons refroidir la batterie préchargée jusqu’à -18°C et ensuite (après avoir attendu le temps indiqué) nous pouvons effectuer un test de charge. Le point clé du test consiste à appliquer un courant égal au courant d’appel pendant 10 secondes. Le test est réussi si la tension ne descend pas en dessous de 7,5 V à la fin du test. Et si elle tombe ? Nous devons répéter le test, cette fois avec moins de courant. En utilisant cette méthode, nous supposons en fait le résultat dès le départ et nous n’obtenons qu’une réponse par oui ou par non. Chaque essai individuel conformément à la norme prendra environ 1,5 million d’euros. 3 nuits.

Méthodes pratiques

Quelqu’un souhaite-t-il tester des batteries dans un atelier entièrement conforme ? Bien sûr que non. Un tel test prend trop de temps et n’est pas adapté à un contrôle de routine de la batterie. Pourquoi alors tous ces testeurs indiquent-ils la valeur actuelle selon les normes EN ou autres ? La réponse est simple, même si elle ne satisfera pas tout le monde : les testeurs calculent cette valeur. De plus, la norme elle-même ne précise pas comment effectuer une telle conversion – les fabricants doivent utiliser leur propre procédure.

 

Le testeur n'indique pas la capacité de la batterie, mais il permet de vérifier la tension de la batterie et de mesurer indirectement la capacité de démarrage de la batterie.

Le diagnostic de la batterie à l’aide d’un testeur électronique consiste à prendre certaines mesures, telles que la tension, la valeur d’impédance ou la réponse aux impulsions, et à partir de celles-ci (ainsi que d’autres données, telles que la température), la résistance interne est calculée, ainsi qu’une estimation de la capacité de démarrage. Le fait que chaque testeur présente des résultats légèrement différents est donc une conséquence naturelle de la méthode. Bien sûr, un testeur particulier peut donner des résultats plus ou moins bons par rapport à la capacité de démarrage réelle (selon la norme), mais ils le font tous sur une base calculée, avec plus ou moins d’erreur. De même, la détection d’un court-circuit interne ou la détermination qu’une batterie est ou n’est pas apte à continuer à fonctionner – la signalisation de ces messages dépendra des algorithmes et des résultats des comparaisons de paramètres. Par exemple, si les valeurs sont proches du seuil de décision, il se peut que les testeurs obtiennent des résultats différents.

Résumé

Le contrôle périodique de l’état de la batterie devrait être une pratique normale pour un mécanicien. Le choix des outils et des méthodes dépend des connaissances et des préférences. Toutes les valeurs mesurées ne peuvent pas être comparées aussi facilement, comme la tension ou la densité de l’électrolyte. Le diagnostic moderne des batteries à l’aide de testeurs électroniques est pratique et rapide, mais le résultat obtenu n’est pas direct. Il s’agit uniquement d’une estimation déterminée par le modèle adopté et les paramètres mesurés. Au lieu de nous concentrer sur une seule valeur de test de batterie, regardons un peu plus loin. Effectuons les tests de démarrage et de charge disponibles, en évaluant l’alternateur et en détectant les problèmes éventuels du démarreur. Le diagnostic de la batterie n’est pas seulement une décision – bonne/à remplacer – mais fait également partie du diagnostic de l’ensemble du système électrique du véhicule.

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