PPCP Projet n°2

Gilliard Anthony
Dutay Rémy
Garbe Benjamin
TBEL2
P.P.C.P
Projet n°2:
Les Alimentations Electriques
Pile,Batterie,Accumulateur
Lycée Charles Blanc
2007/2008
Sommaire
1)Présentation du dossier
2)C'est quoi l'énergie électrique?
3)Les différents supports d'énergie portables
-3.1)Batterie pour portable (Accumulateur au
lithium).
-3.2)Batterie au plomb.
-3.3)Piles rechargeables Nickel-Cadmium (NI-CD) et
Nickel Metal Hydride (NI-MH)
-3.4)Pile lithium 1,5V
-3.5)Pile à usage commun
-3.6)Pile bouton
-3.7)La pile à combustible
1)Présentation du dossier
Dans ce dossier vous trouverez en premier lieu une petite définition de l'énergie électrique mais
vous y trouverez aussi plusieurs types d'appareils qui utilisent l'énergie électrique et qui sont
nécessaires pour la vie quotidienne et indispensables pour le travail. Il existe une multitude de types
de batteries portables qui s'utilisent dans différents appareils. Le but de notre projet est de vous les
présenter.
Vous trouverez aussi tout ce qui se rapporte à notre objet que l'on va fabriquer.
2 ) C'est quoi l'énergie électrique ?
L'unité de mesure de l'énergie est le joule. Les appareils électriques consomment de l'énergie
électrique et la transforment en énergie utile et/ou en chaleur. Pour certain appareils, la chaleur
dissipée est l'énergie utile(radiateur électrique). Pour d'autres appareils, la chaleur dissipée est de
l'énergie perdue (par effet joule) ex:une ampoule.
2,2 Quelques notions de base
L'accumulateur, la pile, la batterie présentent une TENSION(U) (aussi appelée différence de
potentiel) qui s'exprime en VOLT (V).
Ils sont comparables à un réservoir dont la QUANTITE D'ENERGIE ELECTRIQUE(Q)
s'exprime en AMPERE-HEURE (Ah).
Ils délivrent un COURANT ELECTRIQUE(I) exprimé en AMPERE (A) lorsqu'ils sont reliés à
un circuit de charge.
Circuits de charge
Batterie 12V
80Ah
Courant I
Batterie 12V
50Ah
Tension U
3)Les différents supports d'énergie portables
3.1)Batterie pour portable (Accumulateur au lithium).
Les accumulateurs à base de lithium sont issus d'une technologie récente, cette technologie est
encore en cours de développement. Ces accumulateurs présentent un très important potentiel
électrochimique. Il existe une multitude de types de batteries de portables toutes différentes.
Si les constructeurs décidaient de ne fabriquer qu'un seul modèle de batterie pour tous les portables
et que cette batterie soit facile à recycler, les constructeurs y gagneraient fortement dans l'utilisation
des matériaux. L'inconvénient majeur de ces batteries est qu'elles sont difficiles à recycler. Leur
principal avantage est que leur durée de vie est plus importante.
3.2)Batterie au plomb.
La batterie au plomb est composée de plusieurs éléments accumulateurs dont la tension nominale
est de 2V.
Il s'agit du système le plus ancien mais aussi potentiellement l'un des plus polluants.
En revanche le recyclage des batteries est facile.
Le transport et le recyclage des batteries sont de plus en plus sévèrement réglementés.
Cette réglementation entraine une augmentation des frais, et une diminution de la rentabilité du
recyclage.
Ce type de batterie permet le stockage d'une grande quantité d'énergie. Elles permettent donc de
fournir la puissance nécessaire à des machines à haute consommation au démarrage. Exemple: le
moteur d'un véhicule. Son principale avantage et qu'elle est facile à recycler. Son inconvénient
majeur est que c'est l'un des plus ancien système et c'est le plus polluant.
3.3)Piles rechargeables Nickel-Cadmium (NI-CD) et Nickel Metal Hydride (NI-MH)
La tension de ce type de piles est de 1,2V.
Ce couple électrochimique est l'un des plus couramment utilisé depuis plusieurs décennies pour
fabriquer des batteries d'accumulateur alimentant les appareils portatif.
Elles présentent plusieurs avantages:
On trouve ces piles avec les dimensions égales que les piles ordinaires non rechargeables. Ce qui
permet dans la plus part des cas de choisir l'un ou l'autre modèle. Voir liste des modèles. Ces
avantage sont: Elles peuvent être stockées un an sans perte de puissance. Elles se rechargent plus de
cent fois. Mais elles présentent aussi un inconvénient: elles sont difficilement recyclables.
3.4)Pile lithium 1,5V
Ces piles remplaçables par les consommateurs durent jusqu'à 10 fois plus longtemps qu'une pile
carbone zinc.
Elles présentent l'avantage de durer plus de 10 ans. Mais en revanche, elles sont difficilement
recyclables.
3.5)Pile à usage commun
Ces piles sont parfaites pour toutes applications domestiques. Mais, elles sont difficilement
recyclables. Ils en existes plusieurs types ( les R3, R6, R14, et R20)
R3
R6
R14
R20
type
AAA
AA
C2
D2
rayon
3mm
6mm
14mm
20mm
3.6)Pile bouton
Il existe une multitude de piles bouton, celles qui vont dans les montres, dans les ordinateurs, et
dans plein d'autres choses. Il en existe de toutes les tailles; elles peuvent toutes avoir des références
différentes. Il y en a de partout car elles sont pratiques grâce à leur petite taille. Elles ont une
tension de 1,5v, 3v. Avantage: elles sont très petites et ne prennent pas beaucoup de place.
Inconvénient elles sont très difficiles à recycler.
3.7)La pile à combustible
La pile à combustible vise à transformer l'énergie chimique en énergie électrique mais de façon
continue et avec des combustibles de moindre coût .Citons la pile à combustible hydrazinc, oxygène
,au méthanol etc...
Les batteries à combustibles qui pourraient être intégrées dans les petits appareils comme les
baladeurs mp3 et les kits mains libres sans-fil pour téléphones mobiles .
Ces batteries font 22x56x4,5 mm et ne pèsent que 8,5 grammes. Elles sont capables de produire
une puissance de 100 milli watts sans interruption, mais l'utilisateur doit faire le plein de
combustibles. Lorsque c'est nécessaire, la batterie peut faire fonctionner un baladeur mp3 pendant
20h avec 2ml de méthanol concentré.
Contrairement aux batteries de plus grande taille celle-ci n'utilise pas de pompe pour faire circuler
le combustible. Le méthanol se propage passivement par gradient de concentration. La technologie
de Toshiba permet d'utiliser du méthanol très concentré plutôt qu'une solution à 10%, ce qui
prolonge la durée de fonctionnement de la batterie.