Une batterie au plomb produit de l'électricité en mélangeant de l'acide sulfurique à de l'eau, créant ainsi une réaction chimique qui génère des électrons libres, c'est-à-dire de l'électricité. Avec le temps, l'acide sulfurique se fixe sur les plaques de plomb, affaiblissant la batterie jusqu'à ce qu'elle soit hors service. Les chargeurs de batteries au plomb utilisent un courant électrique externe pour forcer l'acide sulfurique à se dissoudre dans l'eau, rechargeant ainsi la batterie. Il existe différents types de chargeurs.
Étapes de charge
Idéalement, une batterie au plomb se charge en trois étapes. Lors de la première étape, la batterie est chargée à courant constant à mesure que sa tension augmente. Cette étape permet de charger environ 70 % de la batterie et dure de cinq à huit heures. Lors de la deuxième étape, le courant est réduit et, pendant sept à dix heures supplémentaires, la batterie est chargée jusqu'à sa tension maximale.
Dans la troisième étape, un courant réduit assure une charge d'entretien d'environ quatre heures, durant laquelle la batterie se repose et sa tension diminue légèrement par rapport à sa valeur maximale afin de prévenir la corrosion. Comme les batteries peuvent être suffisamment chargées pour être utilisées lors de la première étape, de nombreux types de chargeurs permettent une charge plus rapide.
Chargeurs simples
Un chargeur de batterie « simple » à courant constant peut effectuer la première étape de charge, mais pas les étapes suivantes, et risque d'endommager la batterie par surcharge. Pour éviter une surcharge rapide et des dommages, le chargeur doit fournir un ampérage adapté à la batterie. Les chargeurs simples délivrent 12 V ou 24 V à une seule vitesse et nécessitent donc une surveillance étroite. Ils peuvent charger beaucoup plus vite que la charge idéale, mais ils ne dépasseront pas 70 % de charge en toute sécurité lors de la première étape.
Chargeurs à faible débit
D'autres types de chargeurs sont conçus pour suivre les différentes étapes de la recharge et adapter l'intensité du courant à chaque étape. Parmi ces chargeurs, on trouve les chargeurs d'entretien, les chargeurs à minuterie et les chargeurs « intelligents ». Les chargeurs d'entretien délivrent un courant faible et constant afin d'éviter les dommages liés à la surcharge, mais leur charge est lente. Les chargeurs à minuterie chronomètrent les différentes étapes de la charge, sans toutefois recevoir d'informations directes de la batterie. Les chargeurs intelligents, quant à eux, adaptent leur charge aux différentes étapes en fonction des informations fournies par la batterie.
Chargeurs à décharge profonde
La conception des chargeurs est adaptée à deux types principaux de batteries au plomb : les batteries de démarrage (comme celle qui démarre votre voiture) et les batteries à décharge profonde (comme celles qui alimentent les moteurs de pêche à la traîne des bateaux). Les batteries de démarrage fournissent une charge brève et puissante aux systèmes d’allumage. Les batteries à décharge profonde ont une tension plus faible et une charge plus lente, mais elles fournissent un courant constant pendant une longue période.
Ces dernières sont généralement des batteries marines, et il existe trois types de chargeurs pour ces batteries. Le premier est le chargeur ferro-résonant, économique mais lent. Les chargeurs linéaires sont lents et sensibles aux surtensions, par exemple celles provenant d'un générateur. Les chargeurs à découpage corrigent les problèmes des deux autres et sont légers ; cependant, ce sont les plus chers.