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Comment fonctionne une pile rechargeable ?

Nos appareils perdent de plus en plus le fil... Littéralement. Pour les alimenter en énergie, il existe une alternative intéressante aux piles classiques : les piles rechargeables. Mais quelles sont les grandes différences entre les deux, si ce n’est que l’une se recharge et l’autre pas ? Suivez le guide...

NiMH = NoRMe

Bien que les piles rechargeables semblent être devenues la nouvelle norme de nos jours, elles existent depuis belle lurette. C’est à Gaston Planté, un Français, que l’on doit la première batterie rechargeable : une batterie au plomb qu’il a mise au point en 1859. Aujourd’hui, il existe des dizaines de types de piles rechargeables. La plupart ne se trouvent pas en magasin, mais sont utilisées dans des sondes spatiales ou pour des applications industrielles. La grande majorité des piles rechargeables – à savoir les types AA et AAA que nous connaissons bien – sont des piles NiMH (hybrides nickel-métal). Auparavant, c’étaient les piles NiCd (nickel-cadmium) qui avaient la cote, mais elles ont été progressivement abandonnées, notamment parce qu’elles s’épuisaient rapidement.

Question de chimie

Une pile fournit du courant lorsqu'elle est en circuit fermé. En effet, les pôles positif et négatif sont reliés l'un à l'autre par l'intermédiaire d'un « consommateur » tel qu'une ampoule. Lorsque le circuit est fermé, une réaction commence au pôle négatif, qui produit des électrons, tandis qu'une deuxième réaction consomme les électrons au pôle positif. Dans la pile, il y a une cloison entre les pôles négatif et positif, le « séparateur », qui empêche les électrons de se déplacer entre les pôles négatif et positif au niveau de la pile même et d’ainsi provoquer des courts-circuits internes. Seuls les ions peuvent traverser le séparateur. Par conséquent, la seule façon pour les électrons de se déplacer du pôle négatif au pôle positif est de passer par le circuit à l'extérieur de la pile. Lorsque cela se produit, c’est la différence de tension ainsi générée qui fait fonctionner l’ampoule.

En même temps, différentes choses se produisent à l’intérieur même de la pile. Les électrons qui circulent « depuis l’extérieur » vers les pôles positifs subissent une réaction. Cette réaction fait passer les ions à travers un électrolyte (liquide conducteur à l'intérieur de la pile) vers l'autre conducteur. Au pôle négatif, une autre réaction se produit, provoquant la libération d'électrons dans le circuit externe. Ce processus se poursuit jusqu'à ce que les électrodes soient saturées et ne réagissent plus. À ce moment, la pile est vide.

Comment fonctionne une pile rechargeable ?

Pour recharger une pile, le processus est simplement inversé. L'électricité fournie est reconvertie en réaction chimique. Le chargeur débarrasse le pôle positif des électrons chargés négativement et les achemine vers le pôle négatif. Grâce à l'énergie qui circule dans la pile, les substances actives retournent à leur état initial et le processus de décharge peut recommencer.

Dans une pile, l'énergie électrique (puissance) est générée par un processus chimique. C’est grâce à une réaction chimique que le courant électrique circule entre deux matériaux séparés par le séparateur. Et pour que cette réaction puisse avoir lieu, il faut bien sûr d’autres matières premières, que l’on ne retrouve pas dans les piles classiques. Les piles rechargeables contiennent en effet des matières un peu plus rares, qui nécessitent davantage de traitement. Le processus de production proprement dit est souvent plus coûteux et plus lent. Voilà pourquoi les piles rechargeables coûtent plus cher que leurs homologues non rechargeables.

Attention : ne rechargez pas des piles ordinaires

Différents types de piles présentent des réactions chimiques différentes. Certaines de ces réactions sont facilement réversibles, d'autres non. C’est ce qui détermine si une pile peut être rechargée. Dans de nombreux cas, il peut être dangereux de recharger des piles qui ne sont pas conçues pour être rechargées. N’essayez pas, par exemple, de recharger des piles alcalines. La production rapide de gaz dans ce type de pile peut provoquer le déchirement et l'éclatement de la pile. Lorsque la pile éclate, l'électrolyte liquide est libéré (c'est ce que vous voyez lorsqu'une pile fuit). Tant que l’électrolyte est encore à l’état liquide, soyez extrêmement prudent et, en cas de contact avec les yeux ou la peau, rincez abondamment à l'eau.

 

Quand opter pour des piles rechargeables ? Tout dépend de l’usage que vous comptez faire de vos piles 

Quand opter pour des piles rechargeables ?

Tout dépend de l’usage que vous comptez faire de vos piles...

  • Si elles sont destinées à des appareils peu gourmands en énergie (calculatrice, horloge ou télécommande), il est recommandé d’utiliser des piles primaires. Il en va de même des appareils qui doivent fonctionner en permanence, comme les détecteurs de fumée et les lampes de poche. Contrairement aux piles rechargeables, les piles primaires perdent en effet moins d’énergie au fil du temps (ce que l’on appelle l’« autodécharge »).

  • Pour les appareils qui consomment beaucoup d’énergie sur un laps de temps plus court ou que vous utilisez souvent et de manière intensive, il est préférable d’opter pour des piles rechargeables. C’est le cas des consoles de jeux, des lecteurs de musique, du jouet favori de votre enfant, des talkies-walkies et des appareils photo numériques.

  • Un petit conseil de notre expert en piles : Si vous regardez l'emballage, les piles rechargeables NiMh présentent toujours un voltage de 1,2. Cependant, lorsqu'elles sont chargées, ces piles atteignent 1,45 volt, soit presque l’équivalent du 1,5 volt de leurs homologues primaires. Les piles rechargeables représentent donc des alternatives tout à fait indiquées à la plupart des applications qui nécessitent 1,5 volt.

Après une longue période de bons et loyaux services, vos piles rechargeables ont fini par rendre l’âme ? Pensez à aller les déposer dans un point de collecte Bebat. Nous les recyclerons et leur offrirons une nouvelle vie dans une multitude d’applications surprenantes. 

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