Qu'est-ce qu'une pile ? 

Comprendre la différence entre une batterie et une pile.

Une pile est un appareil qui convertit l'énergie chimique en énergie électrique. C'est un moyen pratique de stocker l'énergie, car il ne perd pas d'énergie au fil du temps, c'est pourquoi elle est largement utilisée, notamment dans les appareils électroménagers.

Une batterie est un appareil qui convertit l'énergie chimique en énergie électrique, mais qui perd de l'énergie avec le temps si elle n'est pas rechargée. Ils peuvent avoir un usage domestique et industriel.

Qu'est-ce qu'une pile ?

Une batterie est un générateur primaire d'énergie électrique, (génère de l'énergie par lui-même), composé d'une cellule électrolytique, de deux électrodes métalliques (une positive, appelée cathode, et une négative, appelée anode) et d'un milieu liquide ou pâteux appelé électrolyte.

L'énergie stockée dans la batterie n'est pas perdue avec le temps ; c'est pourquoi ils peuvent être stockés pendant quelques années et encore fonctionner.

Cependant, ses composants internes se dégradent avec le temps, provoquant la détérioration de la batterie et la rendant inutilisable.

Origine des piles

La première batterie a été créée par Alessandro Volta en 1800 et s'appelait la batterie voltaïque. Bien que sa présentation soit loin des piles industrialisées actuelles, sa création a permis non seulement de découvrir une forme de stockage d'énergie, mais aussi de vérifier que si plusieurs piles groupées en série étaient connectées, il était possible d'augmenter la tension à volonté, ce qui constituait une découverte.

Suite à la création de Volta, de nombreuses expérimentations ont vu le jour, notamment en Europe, pour améliorer ladite invention. Or, celle qui a donné naissance à la batterie que l'on connaît aujourd'hui est la pile Leclaché, fruit des recherches de Georges Leclanché, scientifique et ingénieur français.

Cette pile, inventée en 1868, était composée de deux électrodes de zinc et de carbone plongées dans une solution de chlorure d'ammonium. Une pâte de dioxyde de manganèse entourait l'électrode de carbone, tandis que la poudre de carbone agissait comme un dépolarisant.

Avec la batterie Leclanché, une manière plus efficace de stocker l'énergie a été découverte : les batteries sèches. Ils se composent d'un cylindre de zinc, qui est le pôle négatif, d'une tige de carbone au centre, qui agit comme pôle positif, et d'une charge électrolytique. Le cylindre est scellé, empêchant les fuites de composés toxiques.

Aujourd'hui, les piles sèches sont produites industriellement et sont essentielles au fonctionnement de nombreux appareils du quotidien.

Comment fonctionne une pile ?

Les électrodes de la batterie réagissent à la pâte ou au gel de l'électrolyte, ce qui génère un processus d'oxydation à l'anode (électrode négative) qui active la production d'électrons. D'autre part, à la cathode (électrode positive), un processus de réduction est généré qui provoque un déficit d'électrons.

Lorsque les électrons supplémentaires de l'électrode négative passent à l'électrode positive via un conducteur externe, un courant électrique est généré.

Caractéristiques de la pile

• Les piles ont une série de caractéristiques qui influencent la génération d'énergie et sa durée.

• La connexion en série d'un ensemble de piles permet de multiplier à volonté la tension électrique.

• L'énergie d'une pile n'est pas infinie, elle est limitée par la taille des électrons et la distance qui les sépare.

• Les batteries sont constituées d'une source de tension parfaite, ce qui signifie que leur résistance interne est nulle. Au fur et à mesure que la pile s'use ou se détériore, la résistance commence à augmenter et une résistance plus élevée, une tension plus faible. Par conséquent, l'énergie sera de plus en plus insuffisante.

• Les composants d'une pile sont sensibles aux changements de température, des températures très élevées ou très basses peuvent donc affecter le fonctionnement de l'appareil.

• La tension actuelle de la pile varie de 1,5 volts (pour une batterie courante à bas prix) à 9 volts.

Les différents types de piles

Selon leurs caractéristiques électrochimiques, les piles peuvent être courantes, alcalines ou alcalines au manganèse.

Piles communes

Ce sont des piles sèches composées d'un cylindre de zinc (pôle négatif), d'une pâte électrolytique de chlorure d'ammonium et d'une barre de carbone au centre (pôle positif).

Ce sont les piles les moins chères du marché, c'est pourquoi elles sont souvent incluses dans de nombreux nouveaux appareils.

Piles alcalines

Elles sont similaires aux piles ordinaires, à l'exception de la pâte électrolytique contenant du potassium ou du chlorure de sodium, à l'intérieur du cylindre de zinc, qui est rugueux. Cela sert à créer une plus grande surface de contact.

Les piles alcalines durent plus longtemps que les piles ordinaires et le courant est plus stable. De plus, elles fonctionnent dans une plage de température plus élevée qu'une batterie ordinaire.

Piles alcalines au manganèse

Ce sont des piles alcalines dont le pôle positif est composé de zinc ou de lithium, tandis que le pôle négatif est composé de dioxyde de manganèse ou d'oxyde d'argent. Elles sont largement utilisées dans les appareils de précision, tels que les montres, les stimulateurs cardiaques ou les calculatrices.

Types de piles ou batteries rechargeables

Ni-Cd : Nickel Cadmium

Ces types de batteries sont de moins en moins utilisés en raison de leur effet mémoire et du caractère très polluant du cadmium. L'un des avantages qu'elles présentent par rapport aux autres piles rechargeables est leur durée de vie utile, qui est considérablement plus longue que celle des autres piles rechargeables. Ils ont généralement plus de 1000 cycles de charge.

Ni-Mh : Nickel et Hydrure Métallique

Ces types de batteries ressemblent beaucoup aux batteries Nickel Cadmium mais à la grande différence qu'elles ne contiennent pas de cadmium, ce minéral très polluant pour la nature. Ce type de batterie a généralement une capacité de charge plus élevée que les batteries au cadmium, de plus, elles souffrent moins de l'effet mémoire.

Li-Ion : Lithium Ions

Ce sont les batteries et les cellules les plus utilisées aujourd'hui. Ils ont une grande capacité de charge en plus de ne pas avoir le soi-disant effet mémoire. Ces batteries sont actuellement utilisées dans les smartphones, ordinateurs portables, tablettes, etc...

Recommandations pour prolonger la durée de vie de votre batterie rechargeable

La manière de traiter notre batterie rechargeable sera essentielle pour prolonger sa durée de vie. Si nous suivons cette série de recommandations, notre batterie durera des années :

• Ne chargez pas la batterie à l'intérieur d'un objet tel que des sacs à dos ou des tiroirs. S'il y a une surchauffe dans la charge, cela pourrait induire des fuites et provoquer un incendie.

• Nous ne devons jamais laisser notre batterie au soleil, car les liquides à l'intérieur pourraient surchauffer et provoquer des fuites externes.

• Nous ne devons pas non plus placer l'appareil que nous chargeons sur la prise d'alimentation, car les deux appareils commenceront à chauffer considérablement.

• Nous devons nous assurer que la batterie ne descend jamais en dessous de 20% de sa capacité, car dans ces conditions les performances diminuent progressivement.

• Lorsque nous n'allons pas utiliser la batterie pendant une longue période, il est recommandé de la stocker avec une charge d'au moins 50% de sa capacité .

Quelques conseils pour stocker vos piles

Les piles sont des matériaux très polluants lorsqu'elles sont jetées avec le reste des déchets que nous avons à la maison. Et il est conseillé de les stocker dans un endroit approprié.

Voici quelques méthodes pour stocker les batteries en toute sécurité sans contaminer l'environnement.

LES BATTERIES NE DOIVENT PAS ÊTRE JETÉES SANS STOCKAGE PRÉALABLE

Les piles sont l'un des objets les plus toxiques qui puissent exister, elles ne doivent donc pas être jetées au sol. Une fois jetés, ils pourraient même contaminer l'eau s'ils ne sont pas stockés dans un récipient spécial.

C'est pourquoi les grandes entreprises de recyclage construisent de grands conteneurs en ciment sous le sol pour stocker celles-ci. Elles sont stockées en grande quantité et conservées afin qu'elles n'affectent pas l'environnement et la santé des personnes.

L'idéal est de les déposer dans un lieu destiné au recyclage des piles et accumulateurs comme point de collecte, mais il est normal d'attendre d'en avoir accumulé plusieurs chez soi pour se rendre sur ce site.

Il est essentiel de ne jamais les jeter ou de les ranger dans un tiroir , car si le métal entre en contact avec les pôles positif et négatif d'une batterie cela pourrait provoquer un court-circuit et par conséquent un incendie.

Pour stocker les piles usagées à la maison, il est nécessaire de :

• Utiliser un récipient en plastique hermétique , comme une bouteille de soda ou une carafe d'eau vide.

• Ne mélangez pas les piles dans le même conteneur .

• Assurez-vous que le récipient est propre et sec, car s'il entre en contact avec de l'eau ou un autre élément, elles libèreront des substances toxiques et pourraient être nocives.

•  Placez-les dans un endroit frais et sec où elles ne reçoivent pas la lumière du soleil.