‹ Les piles et les accumulateurs électriques à l'Exposition universelle de 1889Chapitre 10 sur 13 · A. WITZ · texte numérisé non relu

A. WITZ

Deux électrodes polarisées étant réunies par un fil conjonctif restituent Télectricité qui avait été employée à produire la polarisation ; toute la théorie des accumulateurs est renfermée dans ce peu de mots. Gaston Planté montra qu'en employant des lames de plomb, on obtenait les effets de polarisation les plus considérables : il eut l'idée d'utiliser cette propriété pour réaliser un accumulateur d'énergie électrique ; c'est de lui que vient le nom et la chose.

Le couple de Planté était composé de deux lames de plomb parallèles et très rapprochées plongés dans l'eau acidulée : le passage de courant de charge oxydait le métal au pôle positif et roduisait l'oxyde qui pouvait [recouvrir le pôle négatif ; la décharge tendait à remettre les lames dans leur premier état. Il réussit à emmaganiser 60.000 coulombs par kilogramme de plomb : l'énergie disponible était de 40.000 à 50.000 watts, soit de 5.000 kilogranmies environ. On n'a pas fait mieux : il est vrai que nous signalons ici des résultats de laboratoire.

Mais pour obtenir de semblables résultats, il fallait soumettre préalablement le plomb à une série de chargea ^\, de décharges, qui avaient pour effet de le rendre poreux et de faire intervenir une masse de métal plus considérable dans la réaction. Cette opération préliminaire s'appelle la formation de l'accumulateur : elle était longue et dispendieuse. Planté trouva le moyen de l'abréger par une immersion des lames dans de l'eau acidulée par moitié de son volume d'acide azotique ; mais le travail était encore trop coûteux.

C'est alors que M. Camille Faure eut l'idée ingénieuse de recouvrir les feuilles de plomb d'une pâte de minium retenue par un sac de feutre, fixé au métal par des rivets de plomb : l'invention est de 1881. Par cet artifice, la formation fut régulièrement abrégée et facilitée ; il suffisait dès lors de charger l'accumulateur à refus deux fois et de le décharger pour que le minium donnât du peroxyde sur la lame positive et du plomb réduit sur la lame négative ; on obtient de la sorte une formation profonde d'mie capacité considérable.

Les appareils Planté et Faure sont les deux types auxquels peuvent être ramenés tous les accumulateurs qui se disputent aujourd'hui la faveur des électri

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ciens : nombreux sont les modèles qui ont été produits en dix ans, mais la classification que nous venons d'établir permet de les comprendre tous.

Par des artifices spéciaux, on a réussi à augmenter la surface des lames de Planté sans augmenter le volume et le poids des appareils : on a employé dans ce but les moyens les plus divers. Le plomb a été strié, gondolé, gaufré, ajouré, feutré, grenaille, étiré, etc. En somme le type de Planté n'a été que modifié.

Le sac de feutre de M. Faure se détruisait rapidement et l'inventeur perfectionna lui-même son appareil en fixant mieux le minium sur le métal ; en collaboration avec MM. Sellon et Volckmar, il imagina de quadriller le plomb et de comprimer la pâte dans les creux ; c'est l'origine des accumulateurs à cellules. On fit mieux encore en adossant deux lames à grillage et en intercalant dans l'intervalle des pastilles qui ne pouvaient ni se briser ni se détacher. En définitive, c'est toujoura le ty^ de M, Faure qu'on reproduit sous des formes diverses.

Le grand ennemi des accumulateurs est le foisonnement des plaques par la suif atation du plomb : un volume de plomb peroxyde donne deux volumes de sulfate de jJomb ; le plomb poreux réduit augmente lui-même de volume. Cet inconvénient existe aussi bien avec les accumulateurs, genre Planté, formés en plein plomb, qu'avec les accumulateurs à cellules. C'est ainsi que les plaques se désagrègent et se détruisent. Augmenter la durée des appareils est donc le premier objectif des inventeurs : tous y visent et ils prétendent presque tous avoir réussi, c'est ce qu'on verra par l'usage.

Un autre défaut à éviter, c'est la formation des courts circuits : on supprime ce grave inconvénient par une disposition ingénieuse des plaques permettant de rendre impossible tout contact direct ou indirect entre-elles. On peut dire que c'est fait.

Il faut encore établir les prises de courant de telle sorte que l'eau acidulée ne puisse les atteindre ; on réalise bien cette modification aujourd'hui.

Enfin, les plaques grillagées, qui sen'-ent de support aux pastilles, subissent une véritable formation en service et elles perdent leur solidité ; on -y obvie en alliant divers métaux au plomb ; l'antimoine a donné de bons résultats.

Toutes ces questions ont été parfaitement étudiées dans ces derniers temps et le problème approche de sa solution, sans qu'on puisse se flatter néanmoins de posséder un accumulateur sans reproche.

Pour se rendre compte de la valeur d'un accumulateur, il faut déterminer cinq éléments, qui sont :

1** Le rapport du poids utile de plomb au poids brut ;

2° Le débit des ampères par kilogramme de plaques ;

3° La puissance normale en watts ;

4° La capacité des watts-heure ;

ô** Le prix par kilogramme de plomb utile.

Examinons tour à tour ces diverses questions.

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Et d*abord, les deux tiers du poids total sont représentés généralement par les plaques, Tautre tiers par le liquide et la caisse. Mais on peut faire mieux.

Le r^ime de décharge est celui que Ton veut, mais il y a un r^me normal qui varie de 1 à 1,8 ampères ; il existe des accumulateurs qu*on a pu pousser à 2,5 ampères.

La puissance se calcule par le nombre d*ampères débités et la chute de potentiel utilisable ; on multiplie les ampères par les volts pour obtenir des watts. On obtient généralement de 2 à 4 watts par kilogramme de plomb.

Pour calculer la capacité, il faut connaître les ampères- heure par kilogramme : une bonne moyenne est de 11 ampères-heure, soit 22 watts-heure.

fieste la qu^tion du prix : on estime qu'il ne doit point dépasser 8 à 4 francs par kilogramme de plaque. Ce prix diminue quand les dimensions augmentent la concurrence tend d'autre part à réduire les prétentions des con structeurs, qui étaient un obstacle réel à l'emploi des accumulateurs en bien des cas.

On peut se placer à un autre point de vue : un accumulateur coûte, jusqu'à 600 ampères-heure de capacité, environ 25 centimes l'ampère-heure. Comme la différence de potentiel disponible est comprise entre 2,2 et 1,8 volts, on peut estimer le prix d'achat du watt-heure à 12,5 centimes environ. Mais ces prix varient avec les dimensions, la capacité et le débit des appareils.

Ces données peuvent servir de base à une comparaison rationnelle et à une appréciation exacte des divers types d'accumulateurs.

Abordons maintenant la description des principaux appareils exposés.

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