Les piles et batteries rechargeables

Les piles secondaires existent depuis presque aussi longtemps que les piles primaires, mais sont capables d’inverser leur production d’ions par rĂ©action chimique d’oxydation de la cathode et l’anode, la rĂ©duction en prĂ©sence d’un courant inverse. Plus simplement, elles se rechargent lorsque vous inversez le flux d’Ă©lectrons dans le circuit. Les trois chimies les plus communs des batteries secondaires sont les batteries au plomb, Ă  base de nickel et au lithium-ion sont omniprĂ©sentes dans la sociĂ©tĂ© actuelle, notamment pour les tĂ©lĂ©phones cellulaires, les ordinateurs portables…

L’inventeur de la pile rechargeable

Gaston Plante a inventé la technologie de la première batterie rechargeable, la cellule humide plomb-acide en 1859. Ces batteries au plomb utilisent des électrodes à un conducteur, une pâte de dioxyde de plomb-submergée dans un mélange acide sulfurique / eau, connue sous le nom d’électrolyte.
A la diffĂ©rence des batteries Ă  base de lithium, l’Ă©lectrolyte dans une batterie au plomb-acide ne se contente pas d’agir comme tampon entre les pĂ´les des Ă©lectrons mais contribue activement au processus. Comme une batterie au plomb-acide libère du courant, l’Ă©lectrolyte et les plaques s’oxydent, ce qui donne des Ă©lectrons pour produire de l’eau et du sulfate de plomb. Inverser le courant Ă©lectrique dans la cellule inverse Ă©galement la rĂ©action, la production de l’Ă©lectrolyte et le plomb
chargeurs piles rechargeables
Les accumulateurs au plomb ne sont pas très efficaces, en fait, ils possèdent une capacitĂ© très basse d’Ă©nergie en raison de leur poids et de leur volume.
Ce qu’ils ont, cependant, c’est la capacitĂ© de pouvoir fournir un courant de grande intensitĂ©. Les batteries au plomb sont capables de fournir une surtension que les autres batteries ne peuvent pas. C’est pourquoi la plupart des batteries automobiles sur le marchĂ© aujourd’hui sont des batteries plomb-acide.

Les batteries plomb-acide sont Ă©galement excellentes pour maintenir une charge, ce qui les rend parfaitement adaptĂ©es pour les services publics intermittents comme des signaux de passage Ă  niveau oĂą une seule batterie peut ĂŞtre utilisĂ©e pour un maximum de 25 ans et aux lieux oĂą le poids n’est pas un problème, par exemple, les sauvegardes d’urgence pour les hĂ´pitaux, les centres de tĂ©lĂ©communications, ces batteries sont couramment utilisĂ©es compte tenu de leur longue durĂ©e de vie. L’US Navy emploie mĂŞme d’énormes batteries au plomb-acide pour la propulsion Ă©lectrique de ses sous-marins nuclĂ©aires modernes.

Évolution de la pile rechargeable

Dans les annĂ©es 1970, cette technique a connu un changement significatif avec l’avènement de la vanne rĂ©gulĂ©e au plomb, batterie qui utilise un Ă©lectrolyte en gel en suspension plutĂ´t que de liquide, lui permettant d’ĂŞtre utilisĂ©e dans n’importe quelle position comme la Pile Duluc. Lorsque les batteries VRLA dĂ©chargent, elles gĂ©nèrent de l’oxygène au pĂ´le positif qui se combine avec l’hydrogène produit Ă  la nĂ©gative pour produire de l’eau. Ce qui Ă©vite l’ajout rĂ©gulier d’eau. Et si elles produisent trop hydrogène, les cellules sont Ă©quipĂ©es de valves de pression sensibles pour Ă©vacuer l’excès de pression (jusqu’Ă  40 PSI sur certains modèles) causĂ© par la surcharge. Toutefois, si ces vannes sont dĂ©fectueuses ou bloquĂ©es par des dĂ©bris, elles peuvent exploser. Les batteries VRLA se divisent en 2 types les Glass Mat (AGM) et Gel. Les batteries AGM suspend l’Ă©lectrolyte dans un sĂ©parateur en fibre de verre avec les plaques Ă  proximitĂ© de chaque cĂ´tĂ© pour amĂ©liorer l’efficacitĂ© du cycle de la batterie. Ces batteries AGM sont les plus aptes Ă  fournir des courants très Ă©levĂ©s pendant de courtes durĂ©es (dĂ©marrage). Leur manque d’Ă©lectrolyte liquide les rend particulièrement bien adaptĂ©es pour les stations de surveillance de la glace comme en Arctique, par exemple, car elles ne gèlent pas contrairement aux cellules humides. Les cellules sous forme de gel, d’autre part, ont leur Ă©lectrolyte mĂ©langĂ© avec la poussière de silice pour former un gel immobilisĂ©. Cela leur permet d’ĂŞtre utilisĂ©es dans des environnements plus difficiles et de mieux rĂ©sister Ă  des tempĂ©ratures très basses, aux chocs et aux vibrations que les cellules humides. Elles bĂ©nĂ©ficient Ă©galement d’une longue durĂ©e de conservation.

Les batteries VRLA ont aussi quelques inconvĂ©nients. Il y a les batteries AGM dont les prix sont Ă  peu près le double du prix d’une cellule humide et les batteries Gel dont le prix peut ĂŞtre cinq fois plus cher. Elles se rechargent Ă©galement plus lentement et ont une tension infĂ©rieure aux cellules humides Ă  cause de la prĂ©sence de calcium sur les plaques pour rĂ©duire la perte d’eau. ĂŠtant «scellĂ©es», il n’existe aucun moyen de vĂ©rifier la concentration de l’Ă©lectrolyte. Et, par rapport Ă  des cellules humides, ces batteries tolèrent beaucoup moins des tempĂ©ratures Ă©levĂ©es et au-dessus de la charge, qui risquent de raccourcir considĂ©rablement la durĂ©e de fonctionnement de la batterie.