Usure et remplacement des plaques. — En pre

nant toutes les précautions indiquées pour le service et l'entretien d'une batterie, on parvient à la conserver très long-temps sans y apporter de modifications. Toutefois, au bout d'un certain temps d'usage, la pâte de sulfate de plomb interposée dans les grillag-es des plaques tombe peu à peu, les plaques finissent par se dégarnir complètement et il est nécessaire de les remplacer ; on s'en aperçoit lorsqu'on démonte les accumulateurs pour les nettoyer. On détache alors les plaques mauvaises à l'endroit de leur jonction avec les connexions, et on les remplace par des plaques neuves, en ayant soin de refaire de bonnes soudures.

Les plaques positives s'usent beaucoup plus que les plaques négatives, et il est nécessaire de les renouveler plus souvent.

Une batterie d'accumulateurs ainsi entretenue et réparée peut durer indéfiniment, en exigeant toutefois une dépense annuelle assez considérable, qui peut être évaluée à i5 pour 100 du prix d'achat.

109. Accumulateurs à formation directe. — Tout ce que nous venons de dire s'applique surtout aux accumulateurs à formation artificielle, préparés comme nous l'avons vu n» 78 par l'application mécanique de pastilles de pâte de formes variées dans des grillages conducteurs.

L'avantage des accumulateurs ainsi fabriqués est de n'exiger qu'une formation de 3o ou 4o heures (n® 88), tandis que les accumulateurs du genre Planté, à formation directe par l'électrolyse, demandent des milliers d'heures pour acquérir une capacité d'emmagasinement comparable, à poids égal de plomb.

On a proposé deux ou trois procédés pour activer la formation de ce dernier genre d'accumulateurs ; mais ils n'ont pas encore reçu la consécration de la pratique, et les ac-

cumulateurs à formation artificielle sont aujourd'hui presque universellement employés, malg-ré les très g-rands avantag-es qu'on pourrait retirer de l'application des accumulateurs à formation directe.

Nous allons examiner rapidement les différences qui existent entre ces deux g-enres d'accumulateurs, aux points de vue de l'entretien, de la capacité et de la décharg-e, les autres conditions de leur emploi étant à peu près identiques.

110. Entretien. — Nous avons vu {n^ io8) que dans les accumulateurs à formation artificielle, les pastilles de pâte, en se g-onflant et se dég*onflant continuellement, finissent par se détacher du quadrillag-e qui leur sert de support et qu'on est alors oblig-é de remplacer les plaques. Ce défaut est surtout sensible lorsque les éléments sont soumis à des chang-ements de place et à des trépidations, par exemple dans les batteries destinées à la traction des tramways ou à l'éclairag-c des trains ; il acquiert alors une telle intensité que l'on n'a pas encore trouvé de solution vraiment pratique et économique dans cet ordre d'idées.

Dans les accumulateurs à formation directe, au contraire, la matière active est beaucoup plus adhérente, et elle se renouvelle constamment au détriment de la lame de plomb servant de support, de sorte qu'on parvient à utiliser complètement le métal des plaques avant qu'elles ne soient hors de service, c'est-à-dire pendant un temps très long*.

111. Capacité. — Par suite de l'attaque successive du support de plomb par l'action du courant, les accumulateurs à action directe poursuivent indéfiniment leur formation, et leur capacité s'accroît toujours. Une fois formés, ils donnent donc de meilleurs résultats, à poids ég-al de plomb, que ceux de l'autre système»

112. Décharge. — Enfin, à la décharg'e, les accumulateurs à formation directe sont susceptibles de fournir, sans se détériorer, un courant d'une intensité de 2 ou 3 ampèresheure par kilogramme de plaques, tandis que la décharge des autres est limitée à i ampère ou i, 5 ampère, sous peine de détérioration rapide.

113. Autres genres d'accumulateurs. — On a essayé et mis en service d'autres g-enres d'accumulateurs, dans lesquels on a fait varier la disposition des électrodes, en remplaçant les plaques par des fils ou des ag"g-lomérations ayant des formes diverses.

On a construit ég-alement des éléments où le plomb est remplacé par du zinc, du cuivre, ou d'autres métaux, mais les résultats obtenus ne paraissent pas présenter un caractère vraiment pratique ; aussi ne les examinerons-nous pas en détail, et renverrons-nous aux traités particuliers les lecteurs désireux de posséder des renseignements plus circonstanciés sur ces questions spéciales.

Les efforts actuels des inventeurs tendent plutôt à améliorer la capacité et la durée des accumulateurs à formation artificielle. Un premier procédé consiste à perforer les pastilles de pâte, de manière à augmenter la surface active des plaques par rapport à leur poids, à faciliter la circulation du liquide dans les éléments, et surtout à permettre la contraction et la dilatation de la matière active.

D'autres constructeurs ont obtenu un grand succès en essayant d'établir des accumulateurs mixtes, contenant une très petite quantité de matière active comprimée dans les rainures du support. Au début de leur fonctionnement, les éléments se comportent comme des accumulateurs à formation artificielle. Puis, pendant la marche normale de la batterie, la matière active se désagrège peu à peu, en même temps que le support est attaqué par le courant et subit lui-

même une véritable formation de plus en plus profonde. Au bout d'un certain temps, lorsque la matière active a presque complètement disparu, les accumulateurs se rapprochent de ceux du genre Planté, et présentent les avantages des éléments à formation directe.

Enfin certains électriciens reviennent franchement au type primitif de Planté en assemblant d'une façon robuste des lames de plomb très minces, de manière à présenter une très grande surface sous un faible poids. Ils acceptent la sujétion d'une longue formation, qu'ils tâchent de réduire au moyen d'artifices plus ou moins pratiques ; mais les éléments, une fois formés, sont très remarquables comme capacité et comme solidité.

114. Emploi d'accumulateurs comme volants d'électricité. — On a souvent dit et écrit que les accumulateurs constituent une source précieuse d'électricité, en cas d'arrêt forcé d'une dynamo. L'emploi d'une batterie d'accumulateurs comme volant exige des précautions toutes particulières qu'il est utile de signaler.

Nous avons vu en effet au n<^ 91 que lors de la décharge d'une batterie, la force électromotrice des éléments tombe presque immédiatement à 2,o5 volts, tandis que la source d'électricité qui sert à les charger doit avoir une force électromotrice minima de 2,5o volts par élément. Si, par exemple, une dynamo de 100 volts charge une batterie d'accumulateurs, le courant recueilli aux bornes de la batterie ne sera que de 84 volts quelques instants après le commencement de la décharge de la batterie.

Pour pouvoir employer des accumulateurs comme volants, sans dispositif spécial, il est par suite nécessaire d'effectuer un travail admettant des régimes de voltage différents, ce qui ne se présente que dans la très grande minorité des cas. Lorsqu'il s'agit de lumière électrique en particulier, cette solution est tout à fait inadmissible.

On a proposé plusieurs moyens pour parer à cet inconvénient : le premier consiste à faire tourner la dynamo à deux vitesses différentes, lentement pour Téclairag'e direct, plus vite pour la charge des accumulateurs. Nous avons vu en efiFet (n» 49) que la différence de potentiel aux bornes d'une dynamo est sensiblement proportionnelle à la vitesse de la machine. Ce procédé laisse à désirer, car si la dynamo est construite de manière à tourner à une certaine vitesse pour la charge des accumulateurs, son rendement sera diminué lorsqu'elle marchera plus lentement au moment de l'éclairage direct.

Un deuxième artifice consiste à caler sur un même arbre deux induits inégaux tournant entre les pôles des électros. Pour l'éclairage direct, la communication du plus petit induit avec le collecteur est interrompue par un commutateur et l'induit principal produit seul un courant. Pour la charge des accumulateurs, au contraire, les deux induits sont accouplés en série, ce qui élève la force électromotrice de la dynamo. Cette solution est meilleure, car en établissant convenablement les deux portions de l'induit, on peut obtenir le rapport que l'on désire entre les forces électromotrices de la dynamo dans les deux régimes de marche.

Il est également possible d'installer un jeu convenable de résistances seulement pendant la marche de la dynamo. Ces résistances sont destinées à provoquer une perte de charge artificielle correspondant à la diflérence qui existe entre la force électromotrice de la machine et celle de la batterie d'accumulateurs.

Enfin on peut intercaler, dans le circuit, des accumulateurs supplémentaires lorsque la dynamo s'arrête, de manière à égaliser les voltages, ou bien, ce qui revient au même, on peut brancher la canalisation de lumière en dérivation sur une partie seulement des éléments de la bat-

terie, les accumulateurs supplémentaires étant mis en circuit, automatiquement ou non, au moment de l'arrêt de la machine.

C'est ce dernier procédé, le plus simple, qui est le plus fréquemment adopté. Il faut avoir soin, quand on y a recours, de faire permuter de temps en temps les accumulateurs supplémentaires avec les autres, sans quoi, leur mise en service étant moins fréquente que celle des éléments voisins, ils serait exposés à des surcharg-es nuisibles à leur bonne conservation.

Dans tous les cas, il résulte de l'emploi des accumulateurs comme volants une perte de travail considérable, qui diminue notablement le rendement de l'installation. Il ne faut y avoir recours que lorsqu'on ne peut adopter une autre solution.

115. Augmentation de puissance d'une batterie d'accumulateurs. — Lorsqu'on installe une batterie d'accumulateurs, il est toujours préférable de lui prévoir des dimensions plus fortes que celles qui sont théoriquement nécessaires à la production du débit dont on a besoin pour alimenter la canalisation qu'elle doit desservir. Si l'on veut ajouter ensuite quelques lampes supplémentaires, on peut alors le faire sans inconvénient, à condition de ne pas dépasser les limites que nous avons fixées.

Le rendement des accumulateurs est en effet aussi bon lorsqu'on n'utilise pas leur capacité totale que lorsqu'on les fait fonctionner à pleine marche. Il est même meilleur dans certaines limites.

Il peut arriver que l'on soit conduit, par suite d'installations nouvelles, à demander à une batterie d'accumulateurs plus de courant qu'elle ne peut en fournir sans dang'cr pour sa bonne conservation. Il faut dans ce cas installer une deuxième batterie semblable à la première et

lui constituer un réseau spécial. Si toutefois les conducteurs principaux de la canalisation sont suffisants pour livrer passag*e à un courant ég'al à celui que devront fournir les deux batteries réunies, il peut y avoir intérêt, au point de vue de Téconomie des fils et de la simplicité de la distribution, à réunir en quantité les deux séries d'accumulateurs, comme on l'a vu pour les dynamos (n» 78).

Cette réunion peut se faire sans aucune difficulté et sans diminution dans le rendement des appareils. Il faut seulement prendre certaines précautions spéciales au moment de la mise en service de la nouvelle batterie.

116. Accouplement en quantité. — Pour associer en quantité deux séries d'accumulateurs, il faut, comme nous l'avons vu (n^ 36), réunir ensemble d'une part les pôles positifs et d'autre part les pôles négatifs extrêmes, et les mettre en communication respectivement avec le fil positif et le fil nég-atif de la dynamo.

Si l'on mettait immédiatement en contact, sans précaution, les pôles positifs et les pôles négatifs extrêmes des séries d'accumulateurs, comme l'indique la fig-ure 29, la batterie la plus ancienne, par exemple celle qui porte le n» I, ayant par elle-même une force électromotrice assez élevée, chargerait immédiatement la batterie n» 2. A son action viendrait se joindre le courant de la dynamo qui se répartit à peu près également entre les deux batteries. Or la résistance du circuit formé par les deux batteries d'accumulateurs est très faible et tout au plus égale à o,5 ohm pour deux batteries de 26 éléments de 10 kilogs, par exemple (no 86), y compris la résistance des fils qui les relient. Les accumulateurs de la série n^ i ont à la décharge une force électromotrice de 1,9 volt chacun, soit 49»4 volts pour les 26. Quand le montage est terminé, les accumulateurs de la série n» 2 ne possèdent guère, plus qu'une force élec-

tro motrice de i,4 volt chacun, soit 36,4 volts pour Tensemble de la batterie, môme s'ils ont été soumis au préalable à l'opération de la formation. En appliquant la loi

•ri H H 1-

HHHi-

BcUIbtU 2f?2

BaUerx^7^92

ÎhHk

■ÎHHH

Fig. 29.

d*Ohm (n» 22) au circuit constitué par les deux batteries^ on obtient l'équation :

49,4 — 36,4 = «Xo, 5 d'où

i = 26 ampères.

On voit par là que jusqu'au moment où un certain équilibre se serait établi, la batterie n» i se décharg*erait très rapidement dans la batterie n» 2, en donnant naissance à un courant susceptible de détériorer à la fois les deux batteries. Le courant de charg-e provenant de la dynamo en s'ajoutant au précédent ne ferait qu'aug-menter son action nuisible sur la batterie n» 2.

Afin d'éviter ces inconvénients, il ne faut mettre en com-

munication les pôles des deux batteries qu'au moment où la première n'est plus susceptible de se décharg'er brusquement en envoyant dans la seconde un courant trop intense. Pour y arriver, on se sert d'un commutateur à trois directions permettant d'envoyer le courant de la dynamo à volonté soit dans l'une, soit dans l'autre des deux batteries, soit dans les deux à la fois, et Ton commence par les charg-er séparément.

On charge une partie de la journée le n» i et l'on s'en sert ensuite pour l'éclairage comme d'habitude, en réservant tout le temps disponible pour la charge de la batterie n» 2, afin de l'amener aussi vite que possible à une tension assez forte pour pouvoir l'accoupler au n® i . Quand on croit y être parvenu, on tourne le commutateur de manière à charger ensemble les deux groupes, et l'on observe séparément l'intensité des courants qui arrivent aux deux batteries au moyen d'un ampèremètre intercalé alternativement dans les deux circuits ; si l'on voit que cette intensité est trop élevée pour la batterie n» 2, on continue à la charger séparément jusqu'au moment où l'on atteint une valeur admissible. A partir de ce moment, on peut charger les deux batteries à la fois. Au bout de très peu de temps, le courant s'uniformise et il se partage également entre les deux séries. Ainsi, dans l'exemple cité plus haut, de 2 batteries de 26 éléments de 10 kilogs, on pourrait réunir en quantité les deux séries, dès que le courant passant dans la batterie n^ 2 ne dépasserait plus 10 ou 12 ampères.

Il peut arriver par suite d'irrégularités inexpliquées, soit dans la résistance intérieure des éléments, soit dans celle des fils qui réunissent leurs pôles extrêmes aux conducteurs de charge de la dynamo, que le courant ne se partage pas d'une façon rigoureusement égale, tout en ayant des valeurs admissibles dans chaque série au point de vue de la conservation des éléments. Pour égaliser cette diffé-

rence, il suffit d*intercaler une résistance supplémeutaire dans le fil qui communique avec le pôle du groupe où passe le courant le plus intense^ On détermine cette résistance supplémentaire d*après un calcul analogue à celui qui est indiqué dans Texemple du n^ 29.

En prenant ces précautions très simples en pratique, on obtient rapidement une bonne marche régulière des deux batteries qui ont été groupées.