Qu'est-ce qu'un courant de charge?

Lorsqu'une batterie réutilisable perd sa charge stockée, elle peut être rechargée en appliquant un courant de charge qui convertit les produits chimiques de la batterie en électricité stockée. La batterie stocke cette charge jusqu’à nouveau, lorsque la réaction chimique inverse libère l’électricité stockée dans la batterie. Le courant de charge est ce qui permet à la batterie d'être utilisée de manière répétée, et la façon dont le courant affecte la batterie dépend des produits chimiques utilisés.

Les batteries au plomb sont largement utilisées dans les équipements de transport, le stockage de l'énergie solaire et d'autres applications nécessitant une grande capacité de stockage électrique. Ces batteries sont fabriquées à partir d’une série de plaques de plomb conservées dans un mélange d’acide sulfurique et d’eau. Une réaction chimique se produit entre le plomb et l'acide et un courant électrique est produit. Chaque pile dans une batterie au plomb crée environ 2,2 volts. Une pile de 12 volts aura donc six piles et une charge complète légèrement supérieure à 13 volts.

Lorsqu'une batterie au plomb est déchargée de façon répétée ou qu'elle vieillit, la réaction du plomb et de l'acide crée du sulfate de plomb, qui peut éventuellement recouvrir les plaques de plomb et provoquer la défaillance de la batterie. Un courant de charge correct peut inverser une partie de cette réaction, appelée sulfatation. La technologie mise au point à la fin du XXe siècle, appelée charge par impulsion ou modulation de largeur d’impulsion, permet de renverser la sulfatation dans une large mesure et de restaurer une bonne capacité électrique des batteries plus anciennes.

Le courant de charge doit être contrôlé ou régulé avec précaution, car un excès de puissance envoyé à une batterie risque de surchauffer. Les batteries chaudes ont non seulement une capacité de charge inférieure, mais peuvent également tomber en panne si l'eau s'évapore ou s'évapore sous l'effet d'une chaleur excessive. De nombreux chargeurs utilisent des contrôleurs de charge pour réduire le flux de courant lorsque la batterie se charge, et certains peuvent vérifier la température de la batterie pour éviter une surchauffe.

Les piles rechargeables plus petites, notamment les piles au nickel-métal-hydrure et au lithium-ion, peuvent, dans certains cas, être rechargées. Les batteries au nickel-hydrure sont sensibles au courant de charge et, si une batterie plus faible est insérée dans un chargeur avec des batteries plus fortes, elles risquent de ne pas accepter la charge correctement. De nombreux chargeurs contiennent des circuits qui chargent chaque batterie séparément, plutôt que de les combiner dans un seul circuit. Une charge séparée permet à chaque batterie de recevoir un courant spécifique pour optimiser sa recharge.

Le courant de charge fait également référence à la puissance électrique requise pour charger un condensateur. Un condensateur est un dispositif à l'état solide contenant deux plaques en un matériau pouvant conduire ou laisser passer des électrons. Les deux plaques sont séparées par un matériau diélectrique, qui résiste dans une certaine mesure au flux d'électrons. Lorsque le condensateur est en cours de charge, le courant passe dans une plaque, créant une charge négative en excès. Dans le même temps, la plaque opposée développe une charge positive.

Cette charge électrique stockée agit comme une batterie et peut être stockée pendant de longues périodes. Lorsqu'un commutateur connecte le condensateur à un circuit électrique, les électrons traversent le diélectrique et pénètrent dans la plaque chargée positivement, créant un flux d'électricité. Le courant électrique circulera jusqu'à ce que le condensateur soit déchargé. Il pourra alors être rechargé plusieurs fois. Les condensateurs sont largement utilisés en électronique pour assurer différentes fonctions, notamment le contrôle de la tension et de la puissance.