Les français consomment de tonnes de piles par ans soit plus de La

Les français consomment de tonnes de piles par ans soit plus de
La première pile a été inventé par
l’ingénieur Italien Alessandro Volta.
Il s’agissait d’un empilement de disques
séparés par des cartons imbibés d’eau
salée.
Principe de fonctionnement des piles
Un atome est composé d’un noyau autour duquel gravitent
. Le noyau renferme des charges , les
électrons de charges . Les atomes ont autant de
charges positives que négatives, ils sont .
Les métaux ont la particularité de posséder un ou plusieurs
qui passent d’un atomes à l’autre puis sont
remplacer pour maintenir .
Lorsque le circuit électrique est fermé, les électrons circulent tous dans le
même sens créant ainsi . Ils vont de la borne
négative qui fournit des électrons vers la borne positive qui en reçoit.
Composition d’une pile
Une pile est composée d’une tige (un métal qui a
tendance à donner des électrons) et d’une tige constituée de
(qui attire les électrons).
Pour permettre la circulation des électrons, les électrodes sont plongés
dans un bain contenant des ions positifs et négatifs :
Piles et batteries
1 GM

Un ion est un atome qui possède un électron en plus ou qui en a
perdu un. Il n’est donc plus .
Lorsque l’anode perd des électrons, elle devient ,
pour conserver sa neutralité, les ions positifs sont libérés et vont
donc se combiner avec des ions .
Elle se désagrège donc au fur et à mesure de la réaction.
La cathode en captant des électrons génère elle des qui viennent se
combiner avec les atomes de .
Une pile est donc composée d’un godet en acier dans lequel sont placées des
rondelles de .
Pour éviter les court-cicuits, les électrodes sont séparés par une
. Cette feuille est imprégnée d’une ,
l’électrolyte.
L’electrode négative est constituée d’un contenant du zinc
ainsi que de la solution ionique.
Les différents types de pile
Les deux principaux types de pile sont les
. La différence réside dans la
utilisée. Celle utilisée dans les piles
alcalines permet aux ions de circuler plus vite que dans une
pile saline. Le débit des électrons est donc plus importants pour
les piles alcalines, du courant est donc plus
forte.
Les piles au lithium grace à leur fabrication en spirale peuvent
fournir . La disposition
en spirale des électrodes permet d’avoir une plus grande surface
d’échange pour le passage des ions par contre le
est plus élevé.
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Tension d’une pile
Les matériaux ont tendance soit à donner des électrons, soit à en
recevoir. Cette tendance est plus ou moins accentuées suivant le
type de utilisé, elle sera mesurée .
Les matériaux ayant tendance à donner des électrons auront un
potentiel , les autres .
La tension aux bornes de la pile est la différence de potentiel
entre les matériaux utilisés.
Le zinc ayant un potentiel de , le manganèse de
, la tension des piles est de .
Le lithium a lui un potentiel de , il est utilisé avec
un du dioxyde de manganèse qui a un potentiel de
, la tension des piles au lithium est de
.
Pour augmenter la tension, il est possible de monter les pile
(les unes derrières les autres). C’est ce qui est réalisé
dans les piles de 4.5V ou 9V.
La taille d’une pile détermine sa capacité puisqu’elle influe
directement sur la contenu à l’intérieure.
Les piles ont une durée de vie limitée, elle s’auto-décharge car les
composants inter agissent lentement entre eux même.
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Les accumulateurs
Les accumulateurs souvent appelés improprement piles rechargeables peuvent
être ré-utilisées après avoir été placés dans un chargeur. Ils peuvent ainsi être
utilisé plusieurs centaines de fois.
Lorsque l’on utilise un accumulateur, libère des
électrons qui alimentent le circuit. Elle génère ainsi
Lithium (Li+) qui vont se combiner avec les ions négatifs
formés à la cathode par . L’accumelateur
est déchargé lorsque tous les ions lithium sont passés à la cathode.
Pour le recharger, il faut envoyer des électrons à l’anode qui vont
attirés pour maintenir la neutralité. La
cathode va elle perdre des qu’elle va renvoyer
dans le chargeur.
Le recyclage des piles
Les piles contiennent (du
cadmium, du mercure ou du plomb), elles ne doivent donc pas être
jetées n’importe où. Les distributeurs sont tenus de les reprendre afin
de les faire recyclées.
Les piles sont tout d’abord triées en fonction
qu’elles contiennent.
Les piles salines et alcalines sont brulées dans un four car en éclatant,
elles libèrent des gaz contenant . Les vapeurs sont
recueillies puis précipitées dans .
On obtient ainsi de l’hydroxyde de zinc qui pourra être utilisé pour
refaire des piles neuves ou des .
Les carcasses contiennent . Elles
seront donc fondues pour obtenir des lingots de ferro-manganèse qui
pour être incorporé dans des alliages pour
les rendre plus durs.
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