Une batterie, également appelée pile ou accumulateur électrique, est un dispositif de stockage d'énergie constitué de cellules électrochimiques capables de convertir l'énergie chimique qu'elles contiennent en énergie électrique. Les batteries génèrent ainsi du courant continu et alimentent ainsi différents circuits électriques.
Ces batteries ont une capacité de charge déterminée par leur composition, qui se mesure en ampères (Ah). Cela signifie que la batterie peut fournir un ampère pendant une heure continue. Plus sa capacité de charge est élevée, plus elle peut stocker de courant à l'intérieur.
Comment fonctionne une batterie
Le principe de base d'une batterie consiste en des réactions d'oxydation-réduction (appelées redox) d'une substance chimique, dont l'une perd des électrons (oxydation) tandis que l'autre en gagne (réduction). Elle peut ainsi retrouver sa configuration initiale dans les conditions nécessaires : application d'électricité (charge) ou fermeture du circuit (décharge).
Types de batteries
En fonction des éléments utilisés pour sa fabrication, il existe plusieurs types de piles :
Les piles alcalines
Ce type de pile est souvent jeté. Elles utilisent de l'hydroxyde de potassium (KOH) comme électrolyte. La réaction chimique qui produit l'énergie se produit entre le zinc (Zn, anode) et le dioxyde de manganèse (MnO2, cathode). Ce sont des batteries extrêmement stables, mais de courte durée.
Batteries plomb-acide
Ce sont les plus courantes dans les véhicules et les motos. Il s'agit de batteries rechargeables qui, lorsqu'elles sont chargées, comportent deux électrodes en plomb : une cathode en dioxyde de plomb (PbO2) et une anode en plomb spongieux (Pb). L'électrolyte utilisé est l'acide sulfurique (H2SO4).
Piles au nickel
Les piles au nickel sont moins coûteuses, mais leurs performances sont plutôt faibles. Elles ont été les premières piles fabriquées et ont donné naissance aux piles nickel-fer, nickel-cadmium et nickel-hydrure.
Piles au lithium
Les piles au lithium sont actuellement les piles les plus performantes. Elles sont utilisées dans l'électronique grand public, comme les tablettes et les smartphones, en raison de leur petite taille, de leur faible poids et de leurs excellentes performances par rapport aux autres batteries disponibles sur le marché.
Batteries lithium-ion
Ces batteries utilisent du sel de lithium comme électrolyte. Ce sont les batteries les plus couramment utilisées dans les petits appareils électroniques, tels que les téléphones mobiles et autres appareils portables. Elles ont une densité énergétique élevée, sont très légères avec une petite taille et de bonnes performances, mais ont un cycle de vie de 3 ans.
Recyclage des piles
Le recyclage des piles est devenu essentiel, car le cycle de vie court de la plupart des piles commerciales les a transformées en un puissant polluant de l'eau et du sol. En effet, une fois leur cycle de vie terminé, les piles ne peuvent être ni rechargées ni utilisées, et nombre d'entre elles sont mises en décharge alors que leurs composants séparés peuvent être réutilisés.
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