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title: "Batteries et stockage d’énergie : cours, capacité Ah, Wh et exercices"
description: "Cours sur le stockage par batteries : accumulateur, capacité en Ah, énergie en Wh, série et parallèle, plomb, lithium, BMS, dimensionnement et sécurité."
url: "https://www.installation-renovation-electrique.com/metier-electricien/formation-electricite/cours-electricite/cours-stockage-batteries-accumulateurs-electrochimie/"
author: "Raphaël Bossoreil"
date: "2026-10-03T14:02:37+02:00"
modified: "2026-10-03T14:02:44+02:00"
lang: "fr_FR"
categories: ["Cours d'électricité"]
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# Batteries et stockage d’énergie : cours, capacité Ah, Wh et exercices

En bref

Une batterie d'accumulateurs stocke l'électricité sous forme chimique et la restitue en courant continu. Trois grandeurs la décrivent : sa **tension** en volts, sa **capacité** en ampères-heures (Q = I × t) et son **énergie** en wattheures (E = U × Q). En série, les tensions s'ajoutent ; en parallèle, ce sont les capacités. Le plomb (2 V par élément) reste robuste et économique, le lithium (3,2 à 3,7 V par cellule) accepte des décharges plus profondes mais exige un **BMS**. On dimensionne un parc avec C = E × N / (U × DoD × η). Côté sécurité, trois dangers : le court-circuit, l'hydrogène dégagé par le plomb en charge et l'emballement thermique du lithium.

Un onduleur qui tient un serveur dix minutes, un bloc d'éclairage de sécurité, une maison équipée de panneaux solaires qui garde son énergie de midi pour le soir, un chariot élévateur : derrière tous ces équipements, il y a une batterie d'accumulateurs. Elle se comporte très différemment du réseau : elle délivre du [courant continu](https://www.installation-renovation-electrique.com/glossaire-electricite/mecanismes-electriques/courant-continu/ "Courant continu"), on ne peut pas la mettre hors tension, et elle peut fournir plusieurs milliers d'ampères en cas de court-circuit.

Ce chapitre répond à la rubrique « stockage de l'énergie électrique » du référentiel du bac pro MELEC et du BP électricien ; la partie électrochimie sert aussi en BTS Électrotechnique. On y traite le principe, les grandeurs, les calculs et la sécurité. Le raccordement d'une batterie à des panneaux relève du cours sur [l'installation photovoltaïque](https://www.installation-renovation-electrique.com/metier-electricien/formation-electricite/cours-electricite/cours-installation-photovoltaique/), et son emploi dans un onduleur de secours du cours sur [l'alimentation de secours et les ASI](https://www.installation-renovation-electrique.com/metier-electricien/formation-electricite/cours-electricite/cours-alimentation-secours-groupe-electrogene-onduleur-asi/).

## Pourquoi stocker l'électricité

L'électricité a un défaut : elle doit être consommée à l'instant où elle est produite. Le stockage sert à décaler l'un par rapport à l'autre. On le retrouve dans trois grandes familles d'usages. Le **secours** : la batterie attend, chargée en permanence, et prend le relais quand le réseau disparaît. Le **cyclage** : elle se charge et se décharge chaque jour (autoconsommation solaire, site isolé). La **traction** : chariots, nacelles, véhicules électriques.

## Principe d'un accumulateur : un peu d'électrochimie

Une pile et un accumulateur fonctionnent sur le même principe : deux électrodes de matériaux différents plongent dans un électrolyte, et une réaction chimique fait circuler des électrons dans le circuit extérieur. La différence tient à la réversibilité. Dans une **pile**, la réaction ne va que dans un sens : une fois les réactifs consommés, on la jette. Dans un **accumulateur**, on peut inverser la réaction en imposant un courant de sens contraire : c'est la charge. Le mot **batterie** désigne un assemblage d'accumulateurs, qu'on appelle aussi éléments ou cellules.

Prenons l'accumulateur au plomb, le plus ancien et le plus simple à décrire. L'électrode positive est en dioxyde de plomb (PbO2), l'électrode négative en plomb spongieux (Pb), et l'électrolyte est de l'acide sulfurique dilué dans l'eau (H2SO4). La réaction globale s'écrit :

**PbO2 + Pb + 2 H2SO4 ⇄ 2 PbSO4 + 2 H2O**
(décharge de gauche à droite, charge de droite à gauche)

À la décharge, les deux électrodes se couvrent de sulfate de plomb et l'acide est consommé : l'électrolyte s'appauvrit, sa densité baisse. À la charge, le courant imposé par le chargeur défait ce sulfate, les plaques retrouvent leur état initial et la densité remonte. Une batterie au plomb laissée déchargée se **sulfate** de façon irréversible.

Dans un accumulateur lithium-ion, le principe est différent : des ions lithium font la navette entre une électrode négative, le plus souvent en graphite, et une électrode positive faite d'un oxyde métallique ou d'un phosphate, en s'insérant dans leur structure. L'électrolyte n'est pas de l'eau acidulée mais un solvant organique, inflammable.

Du point de vue électrique, un accumulateur se modélise comme une source de tension. Il possède une **force électromotrice E**, la tension à ses bornes au repos, et une **résistance interne r**, très faible. En décharge, la tension aux bornes vaut U = E − r × I ; en charge, U = E + r × I. C'est une application directe de [la loi d'Ohm](https://www.installation-renovation-electrique.com/metier-electricien/formation-electricite/cours-electricite/cours-loi-d-ohm-grandeurs-electriques/). Plus le courant est fort, plus la tension chute et plus la batterie chauffe.

## Tension, capacité en Ah et énergie en Wh

### La tension

La tension d'un élément dépend de sa chimie, pas de sa taille. Un élément au plomb a une tension nominale de **2 V**. En réalité, elle varie de 1,70 V en fin de décharge à 2,65 V en fin de charge. Une batterie « 12 V » contient donc 6 éléments en série, et une batterie de 48 V en compte 24. Une cellule lithium a une tension nominale comprise entre **3,2 et 3,7 V** selon la chimie.

### La capacité

La **capacité** est la quantité d'électricité que la batterie peut fournir. Elle s'exprime en ampères-heures :

**Q = I × t** (Q en Ah, I en A, t en h)

Une batterie de 100 Ah peut fournir 5 A pendant 20 h, puisque 5 × 20 = 100. Déchargée très vite, une batterie au plomb restitue nettement moins que sa capacité affichée : le fabricant précise donc toujours la durée de décharge qui a servi à la mesure, notée C20 pour 20 heures, C10 pour 10 heures, C5 pour 5 heures.

### L'énergie

Les ampères-heures ne disent pas tout : 100 Ah sous 12 V et 100 Ah sous 48 V ne représentent pas la même quantité d'énergie. Pour comparer, on calcule l'**énergie** en wattheures :

**E = U × Q** (E en Wh, U en V, Q en Ah)

Une batterie de 12 V, 100 Ah contient 12 × 100 = 1 200 Wh ; une batterie de 48 V, 100 Ah en contient 4 800, quatre fois plus. La durée d'alimentation d'un récepteur de puissance P s'en déduit : t = E / P.

## Associations en série et en parallèle

**En série**, le pôle négatif d'une batterie est relié au pôle positif de la suivante. Les tensions s'ajoutent, la capacité reste celle d'une seule batterie, puisque le même courant les traverse toutes. **En parallèle**, tous les pôles positifs sont reliés ensemble, tous les négatifs aussi. La tension reste celle d'une batterie, les capacités s'ajoutent.

![Schéma de l'association de quatre batteries 12 V 100 Ah en série (48 V, 100 Ah), en parallèle (12 V, 400 Ah) et en série-parallèle 2S2P (24 V, 200 Ah), avec 4 800 Wh dans les trois cas](https://www.installation-renovation-electrique.com/wp-content/uploads/2026/10/schema-association-batteries-serie-parallele.png)Quatre batteries de 12 V, 100 Ah : trois montages, trois couples tension-capacité, mais toujours 4 800 Wh.On combine souvent les deux. La notation 4S2P désigne 2 branches en parallèle de 4 batteries en série.

Deux règles de chantier accompagnent ces montages. On n'associe que des batteries **identiques** : même technologie, même capacité, même âge et, si possible, même lot. Une batterie plus faible que les autres limite tout le parc et vieillit encore plus vite. Ensuite, en parallèle, on soigne le câblage : des liaisons de même longueur et de même section, et un départ pris « en diagonale » (le positif sur la première batterie, le négatif sur la dernière), pour que le courant se répartisse également entre les branches.

Pourquoi monter en tension ? Pour une même puissance, le courant est divisé d'autant : 3 000 W demandent 250 A sous 12 V, mais 62,5 A sous 48 V. Le courant est divisé par quatre : on peut réduire fortement les sections et, à section égale, les pertes par effet Joule (R × I²) sont divisées par seize.

## Technologies : plomb ouvert, AGM, gel, lithium

### Les batteries au plomb

La batterie au plomb **ouverte** a un électrolyte liquide et des bouchons. Elle perd de l'eau à chaque charge, par électrolyse : il faut contrôler les niveaux et compléter à l'eau déminéralisée. Elle dégage de l'hydrogène et impose un local ventilé.

Les batteries **étanches à recombinaison de gaz**, dites aussi à soupape ou VRLA, n'ont pas besoin de remise à niveau : l'hydrogène et l'oxygène produits se recombinent en eau à l'intérieur, à un taux de 95 à 99 %. Il en existe deux familles. Dans la batterie **AGM**, l'électrolyte est absorbé dans un buvard en fibre de verre placé entre les plaques ; elle supporte bien les forts courants de courte durée, ce qui en fait la batterie type des onduleurs et des alarmes. Dans la batterie **gel**, l'électrolyte est figé par de la silice ; sa résistance interne plus élevée la rend moins à l'aise sur les forts courants, mais elle supporte mieux les décharges profondes. « Étanche » ne veut pas dire « sans gaz » : en cas de surcharge, la soupape s'ouvre et laisse échapper de l'hydrogène.

### Les batteries au lithium

« Lithium » recouvre plusieurs chimies. Les deux que l'électricien rencontre en stockage sont le **LFP**, ou lithium fer phosphate (LiFePO4), à 3,2 V par cellule, et le **NMC** (nickel, manganèse, cobalt), autour de 3,6 à 3,7 V par cellule. Le NMC stocke plus d'énergie par kilogramme et domine dans les véhicules ; le LFP, plus stable thermiquement, s'est imposé dans le stockage stationnaire. La fiche [batterie LiFePO4](https://www.installation-renovation-electrique.com/glossaire-electricite/batterie-lifepo4/) du glossaire en détaille les caractéristiques.

| Critère | Plomb ouvert | Plomb étanche (AGM, gel) | Lithium (LFP) |
|---|---|---|---|
| **Tension par élément** | 2 V | 2 V | 3,2 V |
| **Éléments pour 48 V** | 24 | 24 | 16 (51,2 V) |
| **Énergie par kg** | faible | faible | plusieurs fois supérieure |
| **[Décharge profonde](https://www.installation-renovation-electrique.com/glossaire-electricite/decharge-profonde/ "Décharge profonde")** | à limiter | à limiter (le gel la supporte mieux) | bien supportée |
| **Entretien** | niveaux d'électrolyte à compléter | aucun appoint | aucun, surveillance par le BMS |
| **Danger propre** | hydrogène, acide | hydrogène en surcharge | emballement thermique |
| **Emplois types** | traction, site isolé | onduleurs, alarmes, éclairage de sécurité | stockage solaire, mobilité |

Le nombre de cycles et la durée de vie dépendent du modèle, de la température et de la profondeur de décharge : seule la fiche technique du fabricant fait foi.

## Profondeur de décharge, état de charge et régime C

L'**état de charge**, noté SOC (*state of charge*), est la part de capacité encore disponible : 100 % batterie pleine, 0 % batterie vide. La **profondeur de décharge**, notée DoD (*depth of discharge*), est son complément : une batterie à 30 % de SOC a subi une décharge de 70 %.

La profondeur de décharge commande la durée de vie. Une batterie vieillit à chaque cycle, et d'autant plus vite que le cycle est profond. Les valeurs qui suivent sont des ordres de grandeur d'usage, pas des valeurs normatives : la fiche technique du fabricant fait foi. Pour une batterie au plomb utilisée en cyclage quotidien, on se limite couramment à 50 % ; pour les batteries de traction, l'INRS rappelle de ne pas dépasser 80 % avant recharge. Les fabricants de batteries lithium LFP annoncent couramment des décharges régulières de 80 à 90 %. La conséquence pratique est simple : la **capacité utile** d'une batterie est sa capacité nominale multipliée par la profondeur de décharge admise. Une batterie au plomb de 200 Ah exploitée à 50 % ne fournit que 100 Ah.

Le **régime C** exprime le courant par rapport à la capacité. À 1 C, le courant en ampères est numériquement égal à la capacité en ampères-heures, et la batterie se vide en une heure. Pour une batterie de 100 Ah, C/20 correspond à 5 A pendant 20 h, C/10 à 10 A pendant 10 h, C/2 à 50 A pendant 2 h et 1 C à 100 A pendant 1 h.

Chaque batterie a un régime maximal de charge et de décharge, donné par le fabricant. Une batterie au plomb se charge lentement (C/10 est l'ordre de grandeur habituel) ; le lithium accepte des régimes nettement plus élevés. Là encore, on applique la valeur de la fiche technique.

Enfin, une batterie ne rend pas tout ce qu'on lui a donné : une partie de l'énergie de charge part en chaleur. Le **rendement** d'un cycle charge-décharge est meilleur pour le lithium que pour le plomb ; dans un calcul, on prend la valeur de la fiche technique.

## La charge et le rôle du BMS

Un chargeur suit un cycle. Pour le plomb, il commence à courant constant ; la tension monte progressivement, puis il la maintient à un palier pendant que le courant diminue. Une batterie de secours reste ensuite en **charge d'entretien**, ou *floating* : le chargeur la maintient à une tension de l'ordre de 2,25 à 2,35 V par élément (la valeur exacte est donnée par le fabricant), juste assez pour compenser l'autodécharge. Le lithium se charge à courant constant puis à tension constante, et le chargeur s'arrête quand le courant est devenu faible : il ne supporte ni surcharge ni charge d'entretien prolongée à tension trop haute. Un chargeur se règle donc toujours sur la technologie de la batterie.

Dans un pack lithium, les cellules en série ne sont jamais parfaitement identiques. Sans surveillance, l'une d'elles atteindrait sa tension maximale avant les autres en charge, ou sa tension minimale avant les autres en décharge, et sortirait de sa plage de sécurité. C'est le rôle du **BMS** (*battery management system*), l'électronique intégrée au pack.

![Schéma d'un pack lithium LFP 48 V de 16 cellules avec son BMS : mesure de la tension de chaque cellule et de la température, organe de coupure, fusible et communication avec l'onduleur chargeur](https://www.installation-renovation-electrique.com/wp-content/uploads/2026/10/schema-bms-pack-batterie-lithium-48v.png)Le BMS mesure chaque cellule, commande l'organe de coupure et dialogue avec l'onduleur ou le chargeur.Le BMS remplit trois fonctions. Il **protège** : il empêche chaque cellule de sortir des plages de tension, de courant et de température prévues, et isole la batterie en ouvrant un [contacteur](https://www.installation-renovation-electrique.com/glossaire-electricite/composants-electriques/contacteur/ "Contacteur") ou des transistors. Il **équilibre** : il ramène les cellules au même niveau de charge. Il **informe** : il calcule l'état de charge et communique avec l'onduleur ou le chargeur, qui adapte son courant. L'onduleur et la batterie doivent donc être déclarés compatibles par leurs fabricants.

Le BMS ne remplace pas la protection contre les surintensités. Un [fusible](https://www.installation-renovation-electrique.com/glossaire-electricite/composants-electriques/fusible/ "Fusible") ou un disjoncteur prévu pour le courant continu reste indispensable, au plus près des bornes.

## Dimensionner un parc de batteries

La méthode tient en cinq étapes, résumées sur le schéma puis détaillées sur un exemple.

![Méthode de dimensionnement d'un parc de batteries en cinq étapes : énergie journalière, autonomie, tension, profondeur de décharge et rendement, capacité C = Ej × N / (U × DoD × η), avec exemple à 139 Ah sous 48 V](https://www.installation-renovation-electrique.com/wp-content/uploads/2026/10/methode-dimensionnement-parc-batteries.png)Du besoin journalier à la capacité : cinq étapes et une vérification du courant.**Étape 1 : l'énergie journalière.** On liste les récepteurs, leur puissance et leur durée d'utilisation, et on additionne les produits P × t. Exemple pour un atelier isolé : 200 W d'éclairage pendant 5 h (1 000 Wh), un réfrigérateur qui consomme 600 Wh par jour, 400 W d'outillage pendant 2 h (800 Wh). Total : Ej = 2 400 Wh par jour.

**Étapes 2 et 3 : l'autonomie et la tension.** L'autonomie est le nombre de jours N pendant lesquels la batterie doit tenir sans recharge : prenons N = 2. La tension du parc se choisit d'après la puissance, pour garder un courant raisonnable : ici 48 V.

**Étape 4 : la décharge admise et le rendement.** On retient la profondeur de décharge de la technologie choisie (0,8 pour un parc lithium dans cet exemple) et le rendement η de la chaîne entre la batterie et les récepteurs, onduleur compris (0,9 ici).

**Étape 5 : la capacité.**

**C = (Ej × N) / (U × DoD × η)**

C = (2 400 × 2) / (48 × 0,8 × 0,9) = 4 800 / 34,56 ≈ 139 Ah. On retient la capacité disponible juste au-dessus, soit un parc de 48 V, 150 Ah. Le même besoin couvert par du plomb, avec une décharge limitée à 50 %, demanderait 4 800 / (48 × 0,5 × 0,9) ≈ 222 Ah.

Il reste à vérifier le **courant**. Si la puissance maximale appelée est de 3 000 W, la batterie débite I = P / (η × U) = 3 000 / (0,9 × 48) ≈ 69 A. Ce courant sert à trois choses : vérifier que le régime de décharge (69 / 150 = 0,46 C) est admis par la batterie, choisir le fusible, et calculer la section des câbles. En très basse tension, la chute de tension devient vite le critère dominant. La méthode de calcul est celle du cours sur [les sections de câble et la chute de tension](https://www.installation-renovation-electrique.com/metier-electricien/formation-electricite/cours-electricite/cours-section-de-cable-chute-de-tension/), en courant continu.

Ce calcul donne un ordre de grandeur, que l'on corrige ensuite pour la température et le vieillissement d'après les données du fabricant. Pour le choix entre les solutions du marché en résidentiel, voyez notre article [stockage solaire et micro-onduleurs : quelles solutions pour ajouter une batterie](https://www.installation-renovation-electrique.com/consommation-electrique/panneaux-photovoltaiques/stockage-solaire-et-micro-onduleurs-quelles-solutions-pour-ajouter-une-batterie/).

## Sécurité : court-circuit, hydrogène, emballement thermique, habilitation

### Le court-circuit et l'arc

Une batterie est toujours sous tension : on ne la consigne pas en ouvrant un disjoncteur en amont. Et sa résistance interne est si faible que le courant de court-circuit est énorme. Une batterie de 12 V dont la résistance interne vaut 4 mΩ peut débiter Icc = E / r = 12 / 0,004 = 3 000 A. Une clé qui tombe entre deux bornes rougit, fond et projette du métal en fusion.

Le courant continu ajoute une difficulté : il ne passe jamais par zéro, et un arc amorcé s'entretient bien plus facilement qu'en alternatif. L'appareillage doit être prévu pour le courant continu et pour la tension du parc. Le fusible se place au plus près de la batterie, car le tronçon de câble situé entre les bornes et lui n'est protégé par rien.

Les gestes de métier en découlent : outils isolés, bornes capotées, rien de posé sur la batterie, bagues et montres retirées, connexion et déconnexion hors charge.

### L'hydrogène des batteries au plomb

En fin de charge, une partie du courant ne sert plus à charger : elle décompose l'eau de l'électrolyte en oxygène et en hydrogène. Dans chaque élément, un ampère-heure de surcharge libère 0,42 litre d'hydrogène. Mélangé à l'air, ce gaz est explosif dès **4 % en volume**, sa limite inférieure d'explosivité. Plus léger que l'air, il s'accumule sous le plafond.

La prévention repose sur la **ventilation** du local de charge : une entrée d'air en partie basse, une sortie en partie haute, directement vers l'extérieur, sans poche où le gaz pourrait stagner. L'INRS préconise une ventilation mécanique, verrouillée avec la charge : si la ventilation s'arrête, la charge est coupée. On écarte toute source d'inflammation des batteries, et le chargeur reste à 0,50 m au moins. Le calcul du débit d'air est traité dans la partie BTS.

L'électrolyte est de l'acide sulfurique : écran facial, gants et tablier anti-acide pour toute intervention sur une batterie ouverte.

### L'emballement thermique du lithium

Une cellule lithium maltraitée (surcharge, court-circuit, choc, perforation, chaleur excessive) peut entrer en **emballement thermique** : une réaction chimique incontrôlée qui s'entretient d'elle-même, fait monter la température, libère des gaz inflammables et toxiques, dont du fluorure d'hydrogène, et se propage aux cellules voisines. Un extincteur portatif est peu efficace sur ce type de feu, car l'agent extincteur n'atteint pas l'intérieur du pack : on évacue et on alerte les secours.

Pour l'installateur, la prévention tient en quelques règles : respecter l'emplacement et la plage de température de la notice, ne jamais contourner un BMS qui s'est mis en sécurité, n'utiliser que le chargeur ou l'onduleur prévu, et ne jamais remettre en service une batterie gonflée, déformée, percée ou qui a chuté.

### Habilitation et domaine de tension

En courant continu lisse, le domaine de la très basse tension (TBT) va jusqu'à 120 V ; au-delà, et jusqu'à 1 500 V, on est en basse tension. Mais ce n'est pas le seul seuil à connaître pour les batteries. L'INRS rappelle qu'en dessous de **60 V** et de **180 Ah**, on admet que le risque d'électrisation par contact direct n'existe pas, tout en maintenant le risque de court-circuit et d'arc. Au-dessus de 60 V en courant continu **ou** de 180 Ah, toute opération sur une batterie dont les connexions ne sont pas protégées (degré IP2X non assuré) doit être confiée à une personne **habilitée** par son employeur et équipée (gants isolants, écran facial). Un parc de 48 V, 400 Ah est donc concerné par sa capacité.

Le symbole d'habilitation est choisi par l'employeur selon la norme [NF C 18-510](https://www.installation-renovation-electrique.com/installation-electrique/la-norme-nf-c-18-510-comprendre-la-reference-incontournable-de-la-securite-electrique-mise-a-jour-a2-2023/ "La norme NF C 18-510 : comprendre la référence incontournable de la sécurité électrique (mise à jour A2 – 2025)"), d'après la nature de la batterie, l'opération à réaliser, la tension et la capacité. Voir le cours sur [l'habilitation électrique](https://www.installation-renovation-electrique.com/metier-electricien/formation-electricite/cours-electricite/cours-securite-habilitation-electrique/). Enfin, une batterie en fin de vie est un déchet dangereux, à remettre à une filière de collecte.

## Pour aller plus loin (BTS)

**Modèle électrique et pertes.** Avec le modèle E, r, la puissance fournie au circuit vaut U × I, et la puissance perdue dans la batterie vaut r × I². Le rapport U / E donne le rendement instantané en décharge. On en tire aussi le courant de court-circuit aux bornes, Icc = E / r, point de départ du choix du pouvoir de coupure de la protection ; la démarche générale est celle du cours sur [le calcul du courant de court-circuit](https://www.installation-renovation-electrique.com/metier-electricien/formation-electricite/cours-electricite/cours-calcul-courant-court-circuit-icc/).

**Capacité et régime de décharge.** La capacité d'une batterie au plomb n'est pas une constante : elle diminue quand le courant de décharge augmente et quand la température baisse. La loi empirique de Peukert traduit ce phénomène. Conséquence : une batterie de secours qui doit tenir dix minutes à fort courant se choisit sur les tables de décharge du fabricant, pas sur sa capacité C10 ou C20.

**Ventilation d'un local de charge.** Pour les locaux de charge des batteries de **traction** au plomb, ouvertes ou à soupape, la norme NF EN 62485-3, reprise par l'INRS, donne le débit minimal Qmin = 0,055 × N × Igaz, en m³/h, où N est le nombre total d'éléments de la batterie en charge (et non le nombre de batteries) et Igaz, en ampères, le courant de fin de charge qui produit le dégagement gazeux. Pour un chargeur régulé, Igaz est le courant de fin de charge donné par le fabricant ; pour un chargeur non régulé dont ce courant n'est pas connu, on prend 40 % du courant de sortie. Si plusieurs batteries chargent ensemble, on additionne les débits. Ce débit est ensuite multiplié par 4, afin de rester sous 25 % de la limite inférieure d'explosivité : Qréel = 4 × Qmin. Cette formule ne vaut que pour la traction : les batteries stationnaires (onduleurs, secours) relèvent d'une autre partie de la norme, avec sa propre méthode.

**Stockage et réseau.** Les installations photovoltaïques avec dispositif de stockage, raccordées au réseau public de distribution, font l'objet d'une norme expérimentale dédiée, la XP C 15-712-3.

## Les erreurs qui reviennent

**Confondre ampères-heures et wattheures.** Comparer une batterie de 12 V, 200 Ah à une batterie de 48 V, 100 Ah en ne regardant que les Ah conduit à choisir la moins bonne : la première contient 2,4 kWh, la seconde 4,8 kWh.

**Oublier la profondeur de décharge.** Dimensionner un parc au plomb sur 100 % de sa capacité, c'est le détruire en quelques mois. La capacité utile est toujours inférieure à la capacité nominale.

**Croire qu'une batterie de 12 ou 48 V est sans danger** parce qu'elle est en très basse tension. Le danger est le court-circuit, la brûlure et, pour le plomb, l'explosion d'hydrogène ; et un fusible éloigné de la batterie laisse le câble amont sans protection.

## Exercices corrigés

Les cinq premiers exercices correspondent au niveau bac pro et BP, les deux derniers au BTS. Cherchez avant d'ouvrir le corrigé.

**Exercice 1.** Une batterie porte l'indication 12 V, 80 Ah (C20). Calculez l'énergie stockée, le courant de décharge correspondant à l'indice C20, puis la durée théorique d'alimentation d'un projecteur de 48 W.

Voir le corrigéÉnergie : E = U × Q = 12 × 80 = 960 Wh. Courant en C20 : I = Q / t = 80 / 20 = 4 A. Le projecteur appelle I = P / U = 48 / 12 = 4 A, exactement le régime C20 : la durée théorique vaut t = E / P = 960 / 48 = 20 h. Conclusion : 960 Wh, 4 A, 20 h en déchargeant la batterie à fond, ce qu'on évite en pratique avec du plomb.

**Exercice 2.** On dispose de 8 batteries identiques de 12 V, 200 Ah et on veut un parc de 48 V. Proposez le montage, puis calculez la tension, la capacité et l'énergie du parc.

Voir le corrigéPour 48 V, il faut 48 / 12 = 4 batteries en série. Avec 8 batteries, on forme 2 branches de 4 en série, mises en parallèle : montage 4S2P. Tension : U = 4 × 12 = 48 V. Capacité : Q = 2 × 200 = 400 Ah. Énergie : E = 48 × 400 = 19 200 Wh, soit 19,2 kWh. Vérification : 8 × (12 × 200) = 8 × 2 400 = 19 200 Wh. Conclusion : un parc 4S2P de 48 V, 400 Ah, 19,2 kWh.

**Exercice 3.** Une batterie lithium de 200 Ah admet 0,5 C en décharge et 0,2 C en charge. Calculez les courants maximaux correspondants et la durée minimale d'une charge complète.

Voir le corrigéDécharge : I = 0,5 × 200 = 100 A. Charge : I = 0,2 × 200 = 40 A. Durée de charge à 40 A : t = Q / I = 200 / 40 = 5 h, un peu plus en réalité car le courant diminue en fin de charge. Conclusion : 100 A au plus en décharge, 40 A au plus en charge, au moins 5 h pour une charge complète.

**Exercice 4.** Un parc lithium de 48 V, 100 Ah est exploité avec une profondeur de décharge de 90 %. Il alimente, à travers un onduleur de rendement 0,92, des récepteurs qui consomment 600 W en moyenne. Calculez l'énergie utile et l'autonomie.

Voir le corrigéÉnergie nominale : E = 48 × 100 = 4 800 Wh. Énergie utile côté batterie : 4 800 × 0,9 = 4 320 Wh. Énergie disponible en sortie d'onduleur : 4 320 × 0,92 ≈ 3 974 Wh. Autonomie : t = 3 974 / 600 ≈ 6,62 h, soit environ 6 h 37 min. Conclusion : le parc tient un peu plus de six heures et demie à 600 W.

**Exercice 5.** Un refuge isolé consomme 3,6 kWh par jour. On veut 3 jours d'autonomie avec des batteries au plomb déchargées à 50 % au plus, sous 24 V, avec un rendement de 0,9. Calculez la capacité du parc. La puissance maximale étant de 2 000 W, calculez le courant débité et commentez le choix de la tension.

Voir le corrigéCapacité : C = (Ej × N) / (U × DoD × η) = (3 600 × 3) / (24 × 0,5 × 0,9) = 10 800 / 10,8 = 1 000 Ah. Courant maximal : I = P / (η × U) = 2 000 / (0,9 × 24) ≈ 93 A. Sous 48 V, la capacité serait de 500 Ah et le courant d'environ 46 A, pour la même énergie stockée (24 × 1 000 = 48 × 500 = 24 000 Wh). Conclusion : 24 V, 1 000 Ah conviennent, mais un parc en 48 V divise le courant par deux, donc les sections et les pertes ; au-dessus de 180 Ah, l'intervention sur les bornes non protégées exige de toute façon une personne habilitée.

**Exercice 6 (BTS).** Un pack de 16 cellules LFP a une f.é.m. E = 51,2 V et une résistance interne totale r = 20 mΩ. Il débite 80 A. Calculez la tension aux bornes, la puissance fournie, les pertes dans le pack, le rendement instantané et le courant de court-circuit aux bornes.

Voir le corrigéTension aux bornes : U = E − r × I = 51,2 − 0,020 × 80 = 51,2 − 1,6 = 49,6 V. Puissance fournie : P = U × I = 49,6 × 80 = 3 968 W. Pertes : p = r × I² = 0,020 × 80² = 128 W. Rendement instantané : η = U / E = 49,6 / 51,2 ≈ 0,969, soit 96,9 %. Courant de court-circuit : Icc = E / r = 51,2 / 0,020 = 2 560 A. Conclusion : le pack perd 128 W en chaleur à 80 A, et la protection placée à ses bornes doit avoir un pouvoir de coupure en courant continu supérieur à 2 560 A.

**Exercice 7 (BTS).** Dans un local, on charge simultanément deux batteries de traction au plomb de 48 V avec des chargeurs non régulés de 50 A chacun. Calculez le débit de ventilation à installer selon la méthode de la NF EN 62485-3 reprise par l'INRS.

Voir le corrigéNombre d'éléments par batterie : N = 48 / 2 = 24. Chargeur non régulé : Igaz = 40 % × 50 = 20 A. Débit minimal pour une batterie : Qmin = 0,055 × N × Igaz = 0,055 × 24 × 20 = 26,4 m³/h. Pour deux batteries, on additionne : 2 × 26,4 = 52,8 m³/h. Débit à installer : Qréel = 4 × 52,8 = 211,2 m³/h. Conclusion : une ventilation mécanique d'au moins 212 m³/h, asservie aux chargeurs, avec entrée d'air basse et sortie haute vers l'extérieur.

## Sources

- INRS, [Charge des batteries d'accumulateurs au plomb. Prévention du risque explosion](https://www.inrs.fr/media.html?refINRS=ED%206120) (ED 6120) : principe de l'accumulateur au plomb, dégagement d'hydrogène, ventilation.
- INRS, [Les batteries au lithium. Connaître et prévenir les risques](https://www.inrs.fr/media.html?refINRS=ED%206407) (ED 6407) : BMS, emballement thermique, seuils de 60 V et 180 Ah.
- INRS, [Utilisation de batteries au lithium](https://www.inrs.fr/metiers/Energie/utilisation-batteries-lithium/utilisation-batteries-lithium-action.html) : risques et mesures de prévention.
- Éduscol, [référentiel du baccalauréat professionnel MELEC](https://referentiels-professionnels.eduscol.education.fr/Bac_Pro_MELEC.html) (arrêté du 8 janvier 2024) : rubrique « stockage de l'énergie électrique ».

## Pour aller plus loin sur le site

- [Batterie Plomb](https://www.installation-renovation-electrique.com/glossaire-electricite/batterie-plomb/)
- [Batterie Lithium](https://www.installation-renovation-electrique.com/glossaire-electricite/batterie-lithium/)
- [Capacité Batterie](https://www.installation-renovation-electrique.com/glossaire-electricite/capacite-batterie/)
- [Onduleur Hybride](https://www.installation-renovation-electrique.com/glossaire-electricite/onduleur-hybride/)
- [Coffret Protection Batterie](https://www.installation-renovation-electrique.com/glossaire-electricite/coffret-protection-batterie/)

[Tous les cours d'électricité, du CAP au BTS](https://www.installation-renovation-electrique.com/metier-electricien/formation-electricite/cours-electricite/)

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*Source : [www.installation-renovation-electrique.com](https://www.installation-renovation-electrique.com/metier-electricien/formation-electricite/cours-electricite/cours-stockage-batteries-accumulateurs-electrochimie/)*