Piles bouton
À propos de
- Anode : différent
- Cathode : différent
- Électrolyte : différent
- Type : primaire / secondaire
- Tension nominale de la cellule : 1,4 – 3 volts
- Densité énergétique : différent
- Taux d'auto-décharge mensuel : différent
Avantages :
- Taille - les piles bouton sont les plus petites piles commerciales du monde
- Densité énergétique - les piles bouton possèdent une haute densité énergétique
- Prix - ces piles sont généralement peu coûteuses et ont une durée de vie relativement longue.
Inconvénients :
- Non réutilisables - la plupart des piles bouton sont des piles primaires et ne peuvent pas être rechargées
- Confus - les piles bouton se ressemblent toutes mais diffèrent grandement en composition chimique
- Risque d'étouffement - chaque année, de jeunes enfants avalent des piles bouton ou s'étouffent avec
Informations générales sur les piles bouton
Les piles bouton constituent une catégorie unique dans cette liste, car elles ne sont pas définies par leur chimie, mais par leur forme. « Pile bouton » fait référence aux piles plates et rondes souvent utilisées dans les montres, les calculatrices et les appareils auditifs. Elles varient d'environ 5 à 25 mm de diamètre et de 1 à 6 mm de hauteur. Ces batteries sont composées d'une seule cellule, où le boîtier métallique sert de cathode et un dessus métallique isolé fait office d'anode.
La chimie de ces cellules varie considérablement. Traditionnellement, ce sont des piles primaires, mais il existe également des versions rechargeables. Voici quelques-unes des chimies de cellules utilisées :
- Alcaline
- Oxyde de mercure
- Zinc-air
- Oxyde d'argent
- Lithium
La pile bouton est également connue sous le nom de cellule bouton ou pile de montre. Les premières piles bouton avaient une anode en oxyde de mercure et une cathode en zinc dans un électrolyte alcalin. Elles ont été utilisées pendant la Seconde Guerre mondiale à des fins militaires, mais peu après, le format a été adopté par l'industrie horlogère pour alimenter les premières montres électriques du monde (la première étant la Hamilton 500).
Au fur et à mesure que le mercure devenait moins populaire et finalement interdit en raison de sa toxicité, d'autres chimies ont été appliquées dans ce format de pile bouton pour continuer à alimenter de petits appareils électroniques compacts et discrets.
Applications les plus courantes
Les piles bouton se retrouvent principalement dans les petits appareils électroniques, comme les montres, les calculatrices, les thermomètres numériques et les appareils auditifs. Elles sont également cachées dans les cartes de vœux musicales.
Pourquoi recycler les piles bouton ?
Une législation introduite en 1991 dans l'UE a interdit avec succès la production de batteries au mercure, mais certaines sont toujours en circulation sous forme de piles bouton anciennes. Celles-ci représentent un danger pour nous et pour l'environnement, et doivent être éliminées par le biais d'un recyclage responsable.
Les piles bouton présentent également une autre risque unique. De par leur petite taille et leur aspect brillant, elles peuvent facilement être avalées par de petits enfants ou des animaux curieux. Dans les décharges, ces piles peuvent se mélanger avec des déchets organiques et ainsi entrer dans la chaîne alimentaire, empoisonnant les animaux, l'environnement et, à terme, les êtres humains.
Points forts du processus
Trier
Les piles bouton sont d’abord séparées dans un flux spécifique au sein des centres de tri, mais elles subissent ensuite un contrôle supplémentaire et sont triées en fonction de leur chimie, afin qu'elles puissent être traitées dans le processus de recyclage approprié.
Procédé pyrométallurgique
Les piles bouton sont parfois également recyclées en grandes quantités. La première étape de ce processus consiste à éliminer le mercure éventuellement présent en raison de sa toxicité. Cela se fait généralement par traitement thermique dans une unité de distillation, où le mercure s'évapore de la pile (le mercure s'évapore à une très basse température, d'environ 357 °C). Les vapeurs sont captées par un système de ventilation puis condensées afin d’obtenir du mercure liquide pur pouvant être réutilisé.
Dans certaines installations, cela constitue presque l'ensemble du processus. Des piles bouton entières sont chargées dans un four et chauffées progressivement jusqu'à 1100 °C, avec des paliers à des températures spécifiques pour permettre l'évaporation du mercure, du zinc et des électrolytes alcalins présents dans le mélange. Le mélange restant fond et forme un alliage métallique, qui est ensuite envoyé à des partenaires externes pour récupérer l'argent (des piles bouton contenant de l'argent) et de séparer les autres métaux précieux du mélange.
Procédé hydrométallurgique
Il existe également différentes méthodes hydrométallurgiques, bien qu'elles ne soient pas souvent appliquées à l'échelle industrielle. L'acide sulfurique, par exemple, peut être utilisé pour dissoudre le zinc, le fer et le nickel du boîtier, tandis que l'oxyde d'argent reste. Celui-ci peut ensuite être récupéré par précipitation et réduction en argent métallique avec une efficacité de plus de 99 % (par la réaction avec de la poudre de zinc métallique).
En résumé, il existe de nombreuses voies différentes pour le recyclage des piles bouton. L'objectif principal est de récupérer tout le mercure (pour des raisons de sécurité) et l'argent (pour des raisons économiques), tandis que les processus plus avancés visent également les autres alliages présents dans les cellules.
Produits finis
- Mercure
- Argent
- Divers alliages de nickel, zinc et fer
Tendances futures
Les piles bouton continuent de jouer un rôle important dans l'alimentation de divers petits appareils électroniques, allant des équipements médicaux aux pointeurs lasers. C'est un segment assez stable de l'industrie des batteries, sans grandes modifications, en raison des dimensions et de la structure spécifiques de ces piles.
Avec l'attention croissante portée à l'environnement et aux ressources dans l'industrie du recyclage, il est probable que beaucoup des méthodes actuelles de recyclage des piles bouton seront remplacées par des solutions en boucle fermée, qui récupèrent autant que possible le contenu des piles. Cela peut être mieux réalisé en séparant les piles bouton selon leur chimie et en les envoyant à des recycleurs spécialisés.
