Une pile est un bloc d’alimentation chimique autonome qui peut produire une quantité limitée d’énergie électrique partout où elle est nécessaire. Contrairement à l’électricité normale, qui arrive à votre domicile par des fils qui partent d’une centrale électrique, une batterie convertit lentement les produits chimiques qu’elle contient en énergie électrique, généralement libérée sur une période de plusieurs jours, semaines, mois, voire des années.

Quels sont les types de piles ?

Piles non-rechargeables

Les trois principaux types de piles non rechargeables sont le zinc-carbone, l’alcaline et le lithium. Comme elles ne contiennent pas de liquide, elles sont souvent appelées piles sèches.

Zinc-carbone

Ce sont généralement les piles les moins chères. Les piles utilisées généralement pour des objets comme des lampes de poche sont celles en zinc-carbone.

« Zinc-carbone » correspond en fait à la composition et au fonctionnement de la pile : l’électrode positive est constituée d’une tige de carbone entourée de poudre de carbone et d’oxyde de manganèse ; l’électrode négative est un alliage de zinc ; et l’électrolyte est une pâte de chlorure d’ammonium.

Alcaline

Les piles alcalines sont plus fiables que les piles zinc-carbone et stockent plus d’énergie. Elles sont donc en général plus cher. Elles peuvent rester chargées très longtemps et sont très performantes.

Leur apparence est similaire à celle des piles en zinc-carbone mais leur composition diffère. Les produits chimiques utilisés pour leur composition sont différents et les réactions à l’intérieur des piles sont également différentes. L’électrode positive est à base d’oxyde de manganèse et l’électrode négative est en zinc, mais l’électrolyte est une solution alcaline concentrée (hydroxyde de potassium).

Lithium (Pile Bouton)

De nombreuses piles bouton (utilisées pour des objets tels que les montres et les appareils auditifs) fonctionnent de la même manière que les piles alcalines, avec des matériaux d’électrode et des électrolytes alcalins similaires ; d’autres utilisent du lithium et des électrolytes organiques et fonctionnent grâce à des réactions chimiques différentes. La partie centrale supérieure d’une pile bouton forme l’électrode négative, qui est fabriquée à partir de zinc ou de lithium. Le boîtier extérieur et le fond forment l’électrode positive, elle est généralement faite d’oxyde de manganèse, d’oxyde d’argent ou d’oxyde de cuivre.

Les piles et batteries rechargeables

Plomb-acide

Les batteries au plomb existent depuis le milieu du XIXe siècle. D’une puissance globale de 12 volts, elles comportent six cellules distinctes, chacune produisant 2 volts. Réduite à ses composants de base, chaque cellule possède une électrode « spongieuse » en plomb métallique (négative), une électrode en dioxyde de plomb (positive) et un électrolyte en acide sulfurique. Lorsque la batterie se décharge, les deux électrodes sont recouvertes de sulfate de plomb et l’acide sulfurique est en grande partie transformé en eau, tandis que des électrons circulent dans le circuit externe pour fournir de l’énergie.

Les batteries au plomb permettent de démarrer les voitures et autres véhicules. Normalement, vous n’avez jamais besoin de les recharger, car votre voiture le fait automatiquement. La batterie se décharge (elle perd un peu de son énergie) pour aider le moteur à essence de la voiture à démarrer, et se recharge (elle récupère de l’énergie) lorsque le moteur commence à produire de l’énergie électrique grâce à un dispositif appelé alternateur.

Nickel-cadmium

Le nickel-cadmium (NiCd) est largement utilisé pour remplacer les piles jetables de 1,5 volt dans des objets tels que les jouets, les lampes de poche et les outils électriques. Elles sont relativement bon marché, peuvent être chargées et déchargées des centaines de fois et, si elles sont correctement traitées, dureront environ une décennie.

Bien qu’elles soient très fiables, on dit souvent que les piles NiCd doivent être complètement déchargées avant d’être rechargées ou la quantité de charge qu’elles stockent (et leur durée de vie effective) peut être considérablement réduite.

Nickel-métal-hydrure (NiMH)

Les piles à hydrure métallique de nickel fonctionnent de la même manière, mais souffrent moins de ce qu’on appelle « l’effet mémoire ». Elles sont devenues une alternative populaire aux piles NiCd dans les années 1990, en partie en raison des préoccupations environnementales liées au cadmium. Les piles NiMH fonctionnent plus efficacement dans les gadgets comme les téléphones portables, qui sont souvent « rechargés » avec une recharge rapide au lieu d’une décharge et d’une recharge complètes (ce qui est plus typique des outils électriques).

Lithium-ion

Les batteries au lithium-ion sont le type de recharge qui connaît la plus forte croissance ; il y a probablement des batteries au lithium-ion dans votre téléphone portable, votre lecteur MP3 et votre ordinateur portable. Pourquoi le lithium est-il de plus en plus privilégié ? C’est un métal léger qui forme facilement des ions, donc il est excellent pour fabriquer des piles. Les dernières batteries au lithium-ion peuvent stocker environ deux fois plus d’énergie que les batteries NiCd traditionnelles, elles fonctionnent à des tensions plus élevées et sont plus écologiques, mais ne durent pas aussi longtemps. Elles peuvent néanmoins être chargées et déchargées des centaines de fois et durent généralement plusieurs années. Elles sont donc idéales pour une utilisation quotidienne dans des gadgets électroniques qui ne sont pas censés durer aussi longtemps.

Quelles sont les différentes tailles de piles ?

Les tailles de piles les plus connues sont probablement celles que vous utilisez déjà. Il existe 5 tailles standard pour les piles alcalines : AAAA, AAA, AA, C, et D. Ces piles sont utilisées dans de nombreux appareils domestiques, comme les télécommandes les horloges et même certains appareils photo numériques.

Voici quelques caractéristiques techniques selon leur format :

  • Les piles AA également connue sous le nom de LR6, MN1500 ou MX1500, sont de forme cylindrique avec une tension de 1.5 Volt et des dimensions de 50mm x 14mm
  • Les piles AAA (équivalent à LR03, MN2400 ou MX2400), sont de forme cylindrique avec une tension de 1.5 Volt et des dimensions de 44.5mm x 10.5mm
  • Les piles AAAA sont de forme cylindrique avec une tension de 1.5 Volt et des dimensions de 42.5mm x 8.3mm
  • Les piles C, (également LR14, MN1400 ou MX1400), sont de forme cylindrique avec une tension de 1.5 Volt et des dimensions de 50mm x 26mm
  • Les piles D, de forme cylindrique avec une tension de 1.5 Volt et des dimensions de 58mm x 33mm.

Au lieu de jeter vos piles, essayez de les rassembler et de les déposer dans un point de recyclage car certaines piles contiennent des métaux toxiques comme le cadmium, le mercure et le plomb, mais toutes les piles sont faites de matériaux utiles qui peuvent être recyclés.