Qu'est-ce qu'une batterie AGM ? Guide complet sur les batteries à mat de verre absorbant Batteries

Une batterie AGM est une batterie au plomb-acide scellée dans laquelle l'acide est retenu dans des nattes en fibre de verre situées entre les plaques, au lieu d'être présent sous forme de liquide libre. AGM signifie « Absorbent Glass Mat » (natte de verre absorbante), parfois écrit « Absorbed Glass Mat ». Grâce à cette conception, la batterie est étanche, ne nécessite aucun entretien et résiste bien mieux aux vibrations qu'une batterie à électrolyte liquide.

La technologie AGM se situe à mi-chemin entre les batteries au plomb-acide à électrolyte liquide et les batteries au lithium, tant en termes de prix que de performances. Ce guide explique le fonctionnement de cette technologie, ses avantages et ses limites par rapport aux autres solutions, ainsi que la manière de la recharger pour qu'elle atteigne sa durée de vie nominale.

Qu'est-ce qu'une batterie AGM ?

Une batterie AGM est un type de batterie au plomb-acide à régulation par soupape (VRLA). Sa composition chimique repose sur la même réaction entre le plomb, l'acide sulfurique et l'eau que celle utilisée dans toutes les batteries au plomb-acide ; ce qui change, c'est la manière dont l'électrolyte est contenu.

Un fin séparateur en natte de verre au silicate de bore est placé entre les plaques et absorbe l'acide, qu'il retient comme une éponge. Ce séparateur présente une porosité d'environ 92 à 96 % et absorbe sept à huit fois son propre poids en acide. Il subit une compression de 20 à 30 % lorsqu'il est installé dans le boîtier, ce qui maintient les plaques et le séparateur en contact étroit et confère à la batterie une grande résistance aux vibrations.

Cette technologie a été inventée en 1980 et mise en service en 1985 dans l'aéronautique militaire, où le poids, la sécurité et la fiabilité étaient des critères primordiaux. Concorde Battery a été la première entreprise à la développer pour un usage commercial non militaire, et elle s'est généralisée sur le marché au cours des années 1980, notamment dans les véhicules et les systèmes d'alimentation sans coupure (UPS).

Comment fonctionne une batterie à mat de verre absorbant ?

Les batteries AGM batteries fonctionnent selon un cycle de recombinaison à l'oxygène, ce qui leur confère leur caractère hermétique et les rend sans entretien.

Pendant la charge, une batterie à électrolyte liquide perd de l'eau : de l'oxygène se forme au niveau de la plaque positive, de l'hydrogène au niveau de la plaque négative, et ces deux gaz s'échappent. Dans une batterie AGM, le tapis poreux permet à l'oxygène de passer de la plaque positive à la plaque négative, où il se recombine pour former de l'eau à l'intérieur de la cellule. Le rendement de cette recombinaison est généralement supérieur à 99 %, ce qui signifie qu'il n'y a pratiquement aucune perte d'eau et que la batterie n'a jamais besoin d'être remplie.

Une soupape de surpression unidirectionnelle gère les rares excès, d’où l’expression « régulée par soupape ». C’est également pour cette raison que les batteries AGM batteries ne doivent jamais être surchargées. Si l’on applique une tension trop élevée, le gaz se forme plus rapidement qu’il ne peut se recombiner ; la soupape se déclenche alors, et l’eau perdue ne peut plus jamais être remplacée.

En quoi les batteries AGM Batteries se distinguent-elles des batteries au plomb traditionnelles Batteries?

La différence réside dans la gestion des électrolytes, ce qui modifie pratiquement tous les aspects du comportement de la batterie en service.

Deux points pratiques à retenir. La technologie AGM présente la résistance interne la plus faible parmi toutes les batteries au plomb-acide ; elle fournit donc un courant de démarrage élevé et se recharge plus rapidement. Quant aux batteries au gel, elles nécessitent des tensions de charge nettement inférieures à celles des batteries AGM : utiliser les réglages prévus pour les batteries AGM sur une batterie au gel asséchera l'électrolyte et créera des vides permanents.

Quels sont les avantages de l'Batteries AGM ?

Les batteries AGM d'batteries allient de réels avantages à une conception sans entretien, allant d'une structure étanche aux fuites à une capacité de charge fiable par temps froid, des atouts que de nombreux autres types de batteries ne peuvent tout simplement pas égaler.

• Étanche et sans danger pour le transport. L'acide est emprisonné dans le tapis, de sorte qu'une caisse fissurée ne présente aucun risque de fuite.

• Aucun entretien. Pas de remplissage d'eau, pas de vérification de l'hydromètre, pas de manipulation d'acide.

• Résistant aux vibrations. Le séparateur comprimé maintient la pile de plaques rigide, ce qui convient aux véhicules, aux bateaux et aux équipements.

• Charge rapide. Grâce à sa faible résistance interne, la batterie AGM peut supporter un courant de charge plus élevé que les batteries à électrolyte liquide ou au gel.

• Courant de démarrage élevé. Grâce à son fort courant de démarrage à froid, la technologie AGM s'impose comme le choix standard pour les véhicules équipés d'un système start-stop.

• Faible autodécharge. Environ 1 à 3 % par mois à température ambiante, contre des taux bien plus élevés pour les batteries à électrolyte liquide batteries.

• Fonctionne quelle que soit son orientation et résiste aux dégâts causés par le gel, puisqu’il n’y a pas de liquide libre susceptible de se dilater.

• Recharge à des températures inférieures à zéro, contrairement au lithium, ce qui constitue un véritable avantage dans les espaces non chauffés du Canada.

Ces qualités font de l'AGM un choix pratique et sans souci pour les véhicules, les bateaux et les installations hors réseau au Canada, où la fiabilité, la sécurité et les performances par temps froid sont primordiales.

Quelles sont les limites de l'Batteries e AGM ?

Malgré leurs avantages, les batteries AGM batteries présentent de réels compromis en termes de poids, de capacité et de durée de vie, qu'il convient de bien comprendre avant de faire son choix.

• Sensible à la surcharge. Le gaz de ventilation s'est dissipé définitivement. La régulation de la tension est plus importante qu'avec les batteries à électrolyte liquide batteries.

• Limite de profondeur de décharge de 50 %. Une décharge régulière au-delà de la moitié de la capacité réduit considérablement la durée de vie ; ainsi, une batterie AGM de 100 Ah offre en réalité une capacité de 50 Ah.

• Lourd. Environ trois fois le poids d'une batterie LiFePO4 de capacité utile équivalente.

• Durée de vie modeste par rapport au lithium.

• Le froid réduit la capacité, même si la recharge reste possible.

• Coûte plus cher que les modèles à électrolyte liquide pour la même capacité en ampères-heure.

• Aucune égalisation n'est possible, par conséquent, une batterie AGM chroniquement sous-chargée se sulfatera sans possibilité de la récupérer.

Par rapport aux autres solutions à base de lithium, ces limites incitent souvent les systèmes de grande taille ou axés sur la performance à opter pour le LiFePO₄, malgré le coût initial moins élevé des batteries AGM.

Quelle est la durée de vie des batteries AGM Batteries ?

Les batteries AGM standard batteries offrent environ 400 à 600 cycles à une profondeur de décharge de 50 %. Les gammes haut de gamme à décharge profonde proposées par des fabricants tels que Lifeline atteignent 1 000 cycles, voire plus, dans les mêmes conditions. En mode de maintien ou de veille, leur durée de vie est généralement comprise entre cinq et sept ans.

Il convient d'être prudent lorsqu'on compare les chiffres publiés concernant la durée de vie. Les fabricants effectuent leurs tests selon des conditions différentes, et la plupart ne publient pas leurs paramètres. Un chiffre issu du test de décharge de capacité de deux heures du BCI est bien plus exigeant qu'un chiffre basé sur un taux de décharge de 20 heures ; ainsi, deux batteries « batteries » présentant des chiffres nominaux identiques peuvent ne pas offrir les mêmes performances. Demandez aux fournisseurs quelle norme est appliquée avant de procéder à une comparaison.

La durée de vie réelle dépend bien davantage de la manière dont vous entretenez la batterie : profondeur de décharge, précision de la tension de charge et température de fonctionnement. La chaleur est un ennemi silencieux : la durée de vie des batteries au plomb-acide diminue fortement au-delà d’environ 25 °C. Ainsi, une batterie installée dans un local technique chaud vieillit plus rapidement que ne l’indique la fiche technique.

Comment recharger correctement une batterie AGM

Rechargez une batterie AGM selon un profil en trois phases : charge rapide, absorption, puis maintien. N'effectuez jamais de cycle d'égalisation.

Règles pratiques :

1. Sélectionnez le profil AGM sur votre chargeur ou votre régulateur, et non « gel », « lithium » ou « égalisation ».

2. Limiter le courant de charge à environ 0,2 C, soit 20 A pour une batterie de 100 Ah.

3. Utilisez la compensation de température. Victron recommande cette option dès lors que la batterie est exposée à des températures inférieures à 10 °C ou supérieures à 30 °C pendant de longues périodes.

4. Rechargez rapidement après décharge. Laisser une batterie AGM partiellement déchargée provoque la sulfatation.

5. Ne dépassez jamais la tension d'absorption. Une surcharge provoque un dégagement de gaz qui ne peut pas être remplacé.

Si vous choisissez correctement la caractéristique, les limites de tension et le courant de charge, une batterie AGM vous garantira des années de fonctionnement fiable et sans entretien, quel que soit le climat canadien.

Les batteries AGM Batteries sont-elles adaptées aux installations solaires ?

Oui, à condition d'avoir des attentes réalistes. Les batteries AGM conviennent bien aux systèmes solaires de secours, aux chalets saisonniers et aux installations qui ne fonctionnent pas quotidiennement, mais de manière ponctuelle.

L'AGM est adapté à l'énergie solaire lorsque :

• Ce système est une banque de secours ou de réserve qui effectue rarement des cycles de décharge profonde.

• La batterie est installée dans un local non chauffé où le lithium ne pourrait pas se recharger en hiver

• Le budget initial est plus important que le coût par cycle à long terme

• Le site fonctionnant de manière saisonnière, le nombre total de cycles sur toute la durée de vie de la batterie reste faible

Les batteries AGM présentent des difficultés lorsque le système effectue des cycles quotidiens. À raison de 400 à 600 cycles, un parc de batteries AGM soumis à des cycles quotidiens peut devoir être remplacé en moins de deux ans, alors que des batteries LiFePO₄ utilisées dans les mêmes conditions peuvent fonctionner pendant une décennie. Choisissez un parc de batteries AGM dont la capacité soit environ le double de vos besoins réels, car seule la moitié de cette capacité est utilisable.

Un paramètre à vérifier : de nombreux régulateurs MPPT sont livrés avec un profil par défaut pour batteries au plomb-acide, adapté aux batteries à électrolyte liquide batteries. Vérifiez bien qu'il est réglé spécifiquement pour les batteries AGM et que la fonction d'égalisation est désactivée.

Batteries AGM ou au lithium- Batteries: lesquelles sont les meilleures ?

Aucune des deux solutions n'est meilleure en soi ; tout dépend de la fréquence à laquelle vous effectuez des opérations sur ce compte et de l'endroit où il est situé.

Optez pour l'AGM si la batterie se décharge rarement, se trouve dans un local non chauffé où la température descend en dessous de zéro, ou si le budget initial constitue une contrainte déterminante. Les systèmes de démarrage batteries, l’alimentation de secours et les résidences secondaires saisonnières correspondent tous à ce profil.

Optez pour le lithium si la batterie est rechargée quotidiennement, si le poids est un facteur important, ou si vous calculez le coût par cycle plutôt que le coût par batterie. Les maisons hors réseau à temps plein, les bateaux habitables et les camping-cars utilisés quotidiennement entrent tous dans cette catégorie.

La comparaison des coûts varie selon la manière dont on l'évalue. Les batteries AGM sont moins chères à l'ampère-heure à l'achat. Les batteries au lithium sont généralement moins chères au kilowattheure utilisable sur toute la durée de vie de la batterie, car elles offrent davantage de cycles et une profondeur de décharge plus importante à chaque cycle.

Batteries AGM et LiFePO4 : principales différences

Une comparaison directe entre les batteries AGM et LiFePO4 met en évidence des différences majeures en termes de capacité utile, de durée de vie, de poids et de recharge par temps froid, qui ont une incidence directe sur leur valeur en conditions réelles.

C'est la ligne « capacité utile » qui échappe souvent aux gens. Une batterie AGM de 100 Ah et une batterie LiFePO4 de 100 Ah portent la même indication sur l'étiquette, mais fournissent une énergie très différente ; c'est pourquoi comparer les prix affichés par ampère-heure est trompeur.

À quoi servent généralement les batteries AGM Batteries ?

Alliant un courant de pointe élevé, une conception étanche et une résistance aux vibrations, les AGM conviennent à un large éventail d'applications :

• Véhicules, en particulier les systèmes start-stop, qui sollicitent la batterie bien davantage qu'un moteur classique

• Motos et sports motorisés, où la batterie est montée à des angles inhabituels et subit des vibrations constantes

• Marine, bancs de démarrage et bancs de bord à bord des bateaux

• Camping-cars et caravanes, notamment pour une utilisation saisonnière ou le week-end

• Alimentation solaire de secours et de réserve pour les chalets et les sites isolés

• Systèmes d'alimentation sans coupure (UPS) et éclairage de secours

• Équipements de mobilité, dispositifs médicaux et machines d'entretien des sols

Une mise en garde : la technologie AGM ne garantit pas automatiquement une capacité de décharge profonde. De nombreuses batteries AGM batteries, notamment la plupart des modèles destinés à l'automobile et aux sports motorisés, sont conçues pour le démarrage, ce qui signifie qu'elles sont dotées de plaques fines optimisées pour supporter brièvement des courants élevés plutôt que des décharges profondes répétées. Vérifiez que le modèle est bien adapté aux cycles de charge-décharge avant de l'utiliser dans un parc de batteries solaires.

Comment choisir la bonne batterie AGM

Traitez ces points dans l'ordre suivant :

1. Vérifiez qu'il s'agit bien d'un modèle à décharge profonde si vous le soumettez à des cycles de charge-décharge. Les batteries AGM de démarrage tomberont rapidement en panne dans le cadre d'une installation solaire.

2. Dimensionnement pour une capacité utile de 50 %. Vous avez besoin de 100 Ah d'énergie ? Achetez une batterie AGM de 200 Ah.

3. Vérifiez la norme relative à la capacité nominale. Une valeur nominale de 20 heures n'est pas comparable à une valeur nominale de 2 heures.

4. Choisissez la même banque. Même marque, même modèle, même capacité et même ancienneté pour tous les éléments.

5. Vérifiez que votre chargeur dispose d'un profil AGM avec compensation de température.

6. Tenez compte de l'environnement. Les espaces non chauffés favorisent les batteries AGM ; les espaces chauffés soumis à des cycles quotidiens favorisent les batteries au lithium.

Volts Energies actions Victron Energybatteries s AGM et au gel à décharge profonde en 12 V, d'une capacité allant de 60 Ah à 265 Ah, ainsi que des options LiFePO4 pour les systèmes soumis à des cycles quotidiens.

Conclusion

La technologie AGM ( batteries ) a résolu les véritables problèmes liés aux batteries au plomb-acide à électrolyte liquide : fuites, appoints d'eau, dommages dus aux vibrations et évacuation des gaz. Ce qu’elle n’a pas résolu, ce sont la limite de décharge de 50 % et la durée de vie modeste inhérentes à la chimie du plomb elle-même. Cela fait de l’AGM un choix judicieux pour le démarrage, l’alimentation de secours et les installations à froid ou saisonnières où le lithium ne peut pas se recharger. Pour les cycles quotidiens, le lithium l’emporte en termes de coût par kilowattheure utilisable, malgré son prix d’achat plus élevé. Adaptez la technologie à la fréquence à laquelle vous allez réellement faire fonctionner le banc de batteries.

Foire aux questions

Que signifie l'acronyme « AGM » ? 

AGM est l'acronyme de « Absorbent Glass Mat », également écrit « Absorbed Glass Mat ». Il s'agit du séparateur en fibre de verre qui retient l'acide entre les plaques.

Qu'est-ce qu'une batterie à mat de verre imprégné ? 

Batterie au plomb-acide scellée dans laquelle l'électrolyte est absorbé par un tapis en verre de silicate de bore, au lieu d'être laissé sous forme de liquide libre. Elle est ainsi étanche et ne nécessite aucun entretien.

Une batterie AGM est-elle une batterie au plomb ? 

Oui. L'AGM utilise la même composition chimique à base de plomb et d'acide sulfurique qu'une batterie à électrolyte liquide. Seul le système de confinement de l'électrolyte diffère, c'est pourquoi elle est classée dans la catégorie des batteries au plomb-acide à régulation par soupape (VRLA).

Quelle est la différence entre les batteries AGM et les batteries au gel Batteries? 

Les deux sont des batteries VRLA. Dans les batteries AGM, l'acide liquide est absorbé par un mat de verre ; dans les batteries gel, l'acide est épaissi à l'aide de silice. Les batteries AGM offrent un courant de pointe plus élevé et se rechargent plus rapidement ; les batteries gel nécessitent des tensions de charge plus faibles et supportent mieux les cycles de décharge profonde.

Quelle est la durée de vie d'une batterie AGM ? 

Environ 400 à 600 cycles à 50 % de profondeur de décharge pour les modèles standard, ou plus de 1 000 pour les gammes haut de gamme à décharge profonde. En mode veille, la durée de vie est généralement de cinq à sept ans.

Puis-je recharger une batterie AGM avec un chargeur classique ? 

En général, oui, à condition que le chargeur dispose d'un mode AGM et ne comporte pas de phase d'égalisation. La tension d'absorption doit être comprise entre 14,2 et 14,7 V, et la tension de maintien entre 13,2 et 13,8 V.

Peut-on surcharger une batterie AGM ? 

Oui, et cela provoque des dommages irréversibles. Une surcharge entraîne un échappement de gaz par la soupape de pression, et cette eau ne peut pas être remplacée car la batterie est hermétique.

Jusqu'à quel niveau peut-on décharger une batterie AGM ? 

Ne pas dépasser 50 % en utilisation courante. Des décharges plus profondes occasionnelles ne posent pas de problème, mais le fait de procéder ainsi à chaque cycle réduit considérablement la durée de vie de la batterie.

Les cellules AGM Batteries sont-elles adaptées à l'énergie solaire ? 

Ils conviennent parfaitement aux installations solaires de secours, de réserve et saisonnières. Pour les cycles quotidiens, le LiFePO4 offre un nombre de cycles bien supérieur et une capacité utile plus élevée par ampère-heure.

Peut-on recharger les batteries AGM Batteries par temps froid ? 

Oui. Contrairement au lithium, les batteries AGM peuvent être rechargées à des températures inférieures à 0 °C, même si leur capacité diminue par temps froid. Cela en fait une solution pratique pour les cabines non chauffées et les installations en extérieur.