Piles jetables, piles rechargeables.

Première découverte

Dans un premier temps les scientifiques pensaient que l’électricité avait une origine organique et qu’elle ne pouvait être créée que par des tissus vivants. En 1786, Galvani pensait qu’une grenouille avait produit de l’électricité après avoir fait une expérience sur elle. Lors de cette expérience, la grenouille réagissait à des courants électroniques non voulues.

La première pile colonne

Par la suite, Alessandro Volta est le premier à découvrir la pile à colonne.
En effet, il se rend compte que ce n’est pas la grenouille qui produit de l’électricité mais qu’elle la subit.
Suite à cela, il entreprend plusieurs expériences jusqu’en 1800 ou la première pile est née, elle est nommée pile Voltaïque. Ces expériences prouvent parfaitement que l’origine de l’électricité n’est pas organique.
Cette découverte a permis à de nombreux physiciens de faire de grandes avancées sur les piles comme le physicien anglais Daniell qui a construit les véritables premières piles grâce à deux piles séparées.
Mais elles se révèlent peu efficaces pour cause de leur courte autonomie

Le début de la pile performante

C’est quelques années plus tard que le français, Georges Leclanché, inventa l’une des premières piles performantes.
Mais c’est finalement en 1888 que Carl Gassner, qui en améliorant l’invention de Leclanché, met au point la première pile sèche : la pile saline.
Suite à ces évolutions, de nombreux ingénieurs ont travaillé sur le domaine des piles et c’est comme ça que nous retrouvons maintenant plusieurs catégories de piles comme les alcalines, les lithiums et des piles plus technologiques comme les batteries rechargeables utilisant la technologie Ni-mh ou Ni-cd.

De quel type de piles avez-vous besoin ?

On trouve sur le marché plusieurs sortes de piles de composition et de format différents mais chacune à son utilisation précise. Une mauvaise utilisation des piles peut s’avérer dangereuse, c’est pour cela qu’il faut bien les choisir pour en avoir une utilisation optimale et sécurisée.

Ce type de pile offre des meilleures performances aux appareils les plus exigeants. Elle permet une bonne alimentation de vos appareils électroniques, et de vos systèmes de sauvegarde.
Elle est principalement utilisée dans les petits appareils du quotidien comme les télécommandes, lasers, thermomètres digitaux, magnétophones, pointeurs, briquets, allumes feu, stylos lumineux, casques sans fil, jouets...

Ce sont les petites piles les plus fréquemment utilisées au quotidien. Ces piles se trouvent soit en Lithium soit en Alcaline.
On l’utilise habituellement pour des objets du quotidien qui ont besoin d’un fort apport en énergie mais dans un format réduit tel que les souris, les bips parking, veilleuses…

Ce sont les piles les plus connues et les plus utilisées au quotidien, on en trouve en Lithium et en Alcaline.
Cette pile est utilisée couramment pour la télécommande, torche led, appareil photo…
C’est la pile numéro 1 pour les appareils électriques.

Les piles C ou aussi appelées piles « BABY » sont en Alcalines, elles offrent donc un apport énergétique plus important dans la durée. Cela permet de pouvoir profiter de vos appareils électroniques pendant un long moment.
On utilise plus ces piles pour des appareils électroniques consommant beaucoup d’énergie comme les radios-télécommandées, lampes à pile de poche, jouets, radios, musiques mobiles…

Ce sont les plus grosse piles de la famille des Alcalines et aussi celles qui délivrent le plus d’énergie.
On l’utilise le plus souvent pour les jouets radio-guidés, les radios, enceintes portables, appareils autonomes mobiles…

Les piles E se différencient des autres piles par leur forme carrée. Elles existent soit en Lithium ou soit en Alcaline. Elle est la plus souvent utilisée question sécurité pour les alarmes, détecteurs de mouvement, détecteurs de fumée, talkie walkie...
Pour les différents loisirs, son utilisation diffère. On peut la retrouver dans des voitures télécommandées ou comme pile de radio-guidage. Mais aussi dans les micros, caisses de distorsion…

Les piles 4,5 V aussi appelées piles 3LR12, sont connues comme étant les piles pour les lampes de poche. Elles existent soit dans la catégorie alcaline ou saline.
Les piles Salines 4,5 V sont plus légères mais elles contiennent moins d'énergie.
Ces grosses piles carrées de 4,5V sont aussi utilisées pour des appareils de mesure. On peut les utiliser pour les appareils demandant une forte consommation comme les jouets, les appareils audio, les jeux électroniques, les lampes de poches

Les piles boutons

Cette petite pile plate permet une économie d’énergie car lorsqu’elle se trouve dans un appareil en veille la pile se décharge très lentement en comparaison des autres types de piles. Celle-ci est utilisée principalement pour des sources d’énergie de petits appareils électroniques comme les montres, les calculettes, appareils auditifs, applications médicales…

Caractéristiques pile au Lithium CR2-CR1 en Bouton (pile CR2032…)

- Temps de décharge : Peut durer 10 ans !
- Tension : 3 V
- Avantage : Peut résister à des températures entre -40°C et +80°C
- Utilisation : Montre, télécommande, appareils médicaux…

Caractéristiques pile Alcaline LR en Bouton (pile LR44…)

- Temps de décharge : Longue durée mais plus courte que la Lithium
- Tension : 1,5 V
- Avantage : Parfait pour les appareils demandant un faible apport énergétique
- Utilisation : Lampe torche, calculatrice...

Caractéristiques pile bouton - 3 V - BR

- Temps de décharge : 10 ans
- Tension : 3 V
- Avantage : Résiste à des températures très basses ou très élevées de : -30  +80° C°
- Utilisation : Automation électrique, calculateur, alarme, sauvegarde, péage…

Caractéristiques pile bouton auditive - 1,4 V

- Temps de décharge : 1-2 semaine selon l’appareil (intra auriculaire ou contour d'oreille)
- Tension : 3 V
- Avantage : Parfaitement ajustée à vos appareils auditifs.
- Utilisation : Appareils auditifs...

Il existe certaines différences entre les piles pour appareils auditifs, c’est pour cela qu’il faut vérifier leur compatibilité avec toutes les références des différentes marques d’appareils auditifs pour vous assurer de bien choisir le bon type de pile.

Caractéristiques pile bouton pour montre en oxyde d’argent - 1,55 V – SR

- Temps de décharge : Entre 12 et 30 mois, cela dépend de son utilisation
- Tension : 1,55 V
- Avantage : Parfaite pour les montres et autres objets électroniques.
- Utilisation : Montres, appareils photo, jouets…

Lorsque une pile montre ne fonctionne plus il faut la retirer au plus vite car celle-ci pourrait couler et causer par la suite un endommagement conséquent de votre appareil.

Piles spéciales : Les piles à combustible

Les piles à combustible sont des générateurs d’électricité. Elles convertissent l’énergie d’une réaction chimique en courant électrique. Comparée aux batteries rechargeables, la pile à combustible a connu une croissance ces dernières années et se présente maintenant comme une bonne alternative. En effet ce type de piles est apparu il y a quelques années en mettant en avant la question : Comment recharger une batterie lorsqu’ on n’a pas de prise de courant sous la main ? La pile à combustible permet d’alimenter les appareils qui se rechargent grâce à un port USB à n’importe quel endroit et à tout moment !

Caractéristiques pile à combustible

- Temps de décharge : Entre 12 et 30 mois, cela dépend de son utilisation.
- Puissance : 6 W
- Avantage : Source d'énergie disponible tout le temps et partout, écologique, léger et petit et surtout simple d’utilisation !
- Utilisation : alimente ou recharge votre portable, Smartphone, baladeur MP3, console de jeu..

Quelles catégories de piles vous faut-il ?

Selon vos besoins, l’utilisation des piles diffère selon l’appareil et dépend de la durée. En effet les appareils électroniques n’utilisent pas tous la même quantité d’énergie, certains en consomment peu sur une longue durée et d’autres beaucoup plus mais ponctuellement. C’est pour cela que le choix de la technologie à utiliser est important et dépendra de l’appareil qui en bénéficiera.

Les piles Salines :

Connues comme étant les piles les moins coûteuses du marché à usage unique. Elles sont utilisées dans des utilisations irrégulières qui ne nécessitent pas une forte intensité de tension.

Caractéristiques pile Saline

- Temps de décharge : 20 à 25 heures.
- Tension : 1,5 V
- Avantage : Prix très attractifs.
- Utilisation : Réveil, télécommande TV, poste de radio, etc...

Ce type de pile n’est plus trop utilisé car même si leur prix est très faible, elle n’est pas vraiment performante. Elle a été remplacée dans les foyers ces dernières années par la pile Alcaline qui possède un meilleur rapport qualité/prix pour les mêmes utilisations.

Les piles Alcalines :

Ce sont les piles les moins chères, elles sont standards et non rechargeables, elles s’adaptent parfaitement à une utilisation prolongée des appareils essentiels du quotidien tels que les télécommandes, jouets, consoles…

Caractéristiques pile Alcaline

- Temps de décharge : 50 à 60 heures.
- Tension : 1,5 à 12 V
- Avantage : Dure 4 fois plus longtemps qu'une pile saline standard.
- Utilisation : Appareil électronique commun...

Les piles Lithium :

Ces piles sont non rechargeables, elles sont dédiées aux appareils électroniques qui demandent une grande consommation énergétique de qualité comme les appareils de sécurité.

Caractéristiques pile Lithium

- Temps de décharge : Dure 4 à 5 fois plus longtemps qu’une pile standard.
- Tension : 1,5 à 9 V
- Avantage : Plus légères que les piles standards et fonctionnent sous des températures extrêmes allant de -40°C à +60°C.
- Utilisation : Appareil de sécurité, GPS, appareil photo numérique, détecteur de fumée, lecteur MP3…

Les batteries rechargeables :

Cette source d’énergie possède la propriété de permettre après l’utilisation de la pile, d’accumuler à nouveau de l’énergie dedans pour la réutiliser ensuite. Les batteries rechargeables permettent donc de faire des économies tout en utilisant un produit de qualité sur la durée.

Les piles Nickel-Métal-Hydrure (Ni-mh) :

Les batteries dotées de la Ni-mh peuvent permettre 10 h d’utilisation de l’appareil, il est également possible d’aller jusque 15h ! Ce type de technologie est très aimé car elle ne contient aucun composant polluant comme le plomb ou le cadmium. Elle est donc plus respectueuse de l’environnement par rapport aux autres catégories de piles.

Avant de recharger ce type de pile, il faudra veiller à ce qu’elle soit bien déchargée. En effet une mauvaise décharge de celle-ci peut causer un effet mémoire.
L’effet mémoire est un endommagement de l’accumulateur électrique. Il se caractérise par le fait que votre appareil ne livre plus toute l’énergie qu’il possède car si vous l’avez mis en charge avant qu’il soit totalement déchargé, il mémorisera un seuil d’épuisement. Autrement dit, à long terme, on ne pourra plus pomper toute l’énergie de l’accumulateur électrique jusqu’au fond, il ne livrera donc plus autant d’énergie et ne durera plus aussi longtemps qu’une batterie rechargeable en bon état.

Toutes nos piles sont vendues déjà chargées et prêtes à l’emploi et sont compatibles avec tous les chargeurs !

Caractéristiques batteries rechargeables

- Temps de décharge : Se recharge une centaine de fois !
- Tension : 1,2 à 8,4 V
- Avantage : Coûtent moins cher que les piles standards sur le long terme.
- Utilisation : Appareils photos, consoles de jeux vidéo, jouets…

Tableau récapitulatif : Quelles piles pour votre appareil ?

Quelle différence y a-t-il entre une pile alcaline et saline ?

Les piles Alcaline du fait de leurs propriétés chimiques possèdent des ions qui circulent plus vite que ceux des piles salines. Cela permet pour un temps identique, une durée de vie plus longue pour une pile Alcaline qu’une pile saline car son intensité est plus importante.

Peut-on recharger tout type de piles ?

Il n’est pas impossible de recharger des piles alcalines par contre cela s’avère peu efficace. Cette pratique peut endommager le chargeur et les piles. Cependant, si vous réussissez, vous ne pourrez pas réitérer cette méthode plus d’une dizaine de fois !
La meilleure des solutions pour recharger des piles reste à avoir des batteries rechargeables car malgré leur coût plus élevé, elles restent sur le long terme très économique pour les appareils qu’on utilise souvent et qui consomment beaucoup. En effet, le prix des piles sera amorti comparé aux autres piles qu'il faudrait racheter souvent.

Peut-on mélanger des piles neuves et usagées dans un même appareil ?

Il faut éviter de mettre des piles neuves et usagées dans le même appareil. Car cela peut réduire la performance de l’appareil et peut présenter un risque sur le long terme.
C’est pour ça que nous vous recommandons lorsque vous changer une pile de remplacer toutes les piles en même temps.

Est-ce que laisser charger des piles toute une nuit est-il dangereux ?

Non, car les chargeurs ont une fonction intégrée de sécurité pour éviter ces accidents donc il n’est pas dangereux de laisser ses piles charger pendant la nuit.
Mais il est évidemment recommandé de débrancher le chargeur après utilisation.

Dans quel appareil ne peut-on pas utiliser les batteries rechargeables ?

Les batteries rechargeables peuvent être utilisées dans n’importe quel appareil, le fait qu’elles se rechargent ne les différencient pas des autres piles en terme de compatibilité.
Mais en termes de puissance certains appareils sont quand même à proscrire comme ceux où l’on ne change les piles que rarement.
Par exemple si on utilise des batteries rechargeables dans les détecteurs de fumée, les télécommandes TV et les torches qui sont des appareils qu’on utilise que ponctuellement, ils auront tendance à perdre leur charge et risque de ne pas fournir les performances attendues.

Est-ce que je dois nettoyer le compartiment à pile de mes appareils ?

Il est conseillé de nettoyer avec une gomme ou un tissu propre le comportement à piles ainsi que les points de contact pile-appareil (+/-) à chaque fois que vous les changez. Cela vous permettra de bénéficier d’une meilleure performance de l’appareil.

Lorsque je n’utilise pas mon appareil pendant un temps est ce que je dois retirer les piles ?

Si vous ne comptez pas utiliser votre appareil pendant au moins quelques mois il est conseillé de retirer les piles pour éviter tout accident.
Cela pourrait provoquer sur le long terme une fuite des composants chimiques de vos piles ce qui peut s’avérer dangereux.

Comment se débarrasser de ces piles usagées ?

Les piles ne doivent sous aucun cas être jetées à la poubelle ! En effet les piles/accumulateurs contiennent des composants chimiques dangereux (mercure, plomb, zinc, cardium). Il présente des grands risques pour la santé et l’environnement. C’est pour cela qu’il faut les amener dans les points collecte de pile pour être recyclées.

A quelle température dois-je garder mes piles ?

Il est recommandé de ranger ses piles à température ambiante dans un endroit sec car le froid et la chaleur extrême réduira leurs performances.

Pourquoi un même chargeur propose différents temps de charge ?

Si un chargeur indique différents temps de charge c’est qu’il fait référence au temps de charge d’une pile à faible capacité mAh (mesure de la puissance d'une batterie). En effet il existe des différences de charge entre les différents types de piles comme par exemple les AAA qui ont une capacité de charge plus faible qu’une pile AA. Elle mettra donc moins de temps à se recharger.

Que dois-je faire quand ma pile coule ?

Les piles contiennent des produits toxiques mais à faible dose ("Electrolyte"). Donc lors d’une fuite la toxicité n’est pas trop forte donc peu dangereuse vue la quantité de produits qu’il contient mais il faut quand même prévenir et ne pas y toucher avec les doigts et se laver les mains après en cas de contact.
Cependant, tout dépend des types de piles qui fuient, la dangerosité varie alors. Par exemple les piles boutons contiennent beaucoup de mercure qui est un composant très toxique mais celles-ci coulent rarement.
Pour nettoyer la fuite d’une pile vous devrez gratter là où le liquide a coulé lorsqu’il aura séché. Il faut que les point de contact (+/-) soit nickel car sinon ils finiront par rouiller.

Passez aussi un coup de chiffon imbibé d’un peu d’alcool ou de diluant.
Puis il vous faudra surveiller les points des contacts pour vérifier que ceux-ci ne rouillent pas.

Quels types de pile correspondent aux différentes catégories ?

Voici un tableau récapitulatif des différents types de piles qui existent (format et taille) avec les différentes technologies et tensions associées :

Les piles rechargeables

Une solution est donc d'utiliser des piles rechargeables. D'une durée de vie nettement supérieure - elles peuvent pour les dernières générations être rechargées un millier de fois - elles durent un peu moins longtemps que les piles jetables. Elles sont parfaitement adaptées aux appareils utilisés régulièrement. En effet, elles ont l'inconvénient de se décharger même si elles ne sont pas utilisées.

Les technologies

Il existe actuellement 3 principales sortes de piles rechargeables : les Ni Cd (nickel cadmium), les Ni MH (Nickel-Métal-Hydrure) et les Li-Ion (Lithium-Ion). De la moins chère à la plus chère, de la plus polluante à la plus écologique.

Les piles NiCd : leur principal avantage est le prix. Mais elles doivent absolument être déchargées avant de pouvoir être rechargées, sinon elles perdent de leur capacité (effet mémoire). Certains chargeurs ont cette fonction de décharge qui permet d'éviter cet inconvénient.

Les piles NiMH : un peu plus chère à l'achat, elles n'ont pas d'effet mémoire et peuvent être rechargées quand bon vous semble. Certains chargeurs sont même capables de les garder chargées en permanence en arrêtant le chargement lorsqu’elles sont pleines, et en le reprenant lorsqu'elles se vident.

Les piles Li-Ion, ou Lithium ou encore Lithium-ions : encore peu diffusées, du moins sous forme de pile rechargeable, elles n'ont pas d'effet mémoire non plus, et ont bien moins tendance à se décharger même lorsqu'elles ne sont pas utilisées. De plus, elles seraient bien moins nocives pour l'environnement en fin de vie.

La capacité des piles

Mesurée en mAh ( milli-ampère heure ), cette capacité indique combien de temps va durer la pile une fois qu'elle sera complètement chargée. Les valeurs courantes vont actuellement de 800 à 2500 mAh. Par exemple, pour un jouet consommant 1 ampère, la pile de 800 mAh durera 48 minutes et celle de 2500 mAh 2 heures et demi.

Et toujours un seul mot d'ordre en ce qui concerne les piles, rechargeables ou non : jetez les aux endroits prévus à cet effet.

Piles alcalines jetables

Les pour : performantes, faible coût d’achat, longue conservation

Les contre : contiennent de nombreux métaux lourds, peu rentable énergétiquement, utilisées en trop grande quantité (trop de déchets)

Les piles à usage unique (primaires, non rechargeables) sont utilisées en grandes quantités dans nos objets du quotidien mais (jouets, lecteurs MP3, outils électriques « sans fil », etc.). Il existe plusieurs types de pile, parmi lesquelles les salines et alcalines, "bâtons" délivrant
une tension de 1,5 volt. Les piles alcalines – plus puissantes et
endurantes – représentent les trois quarts du marché en volume, les plus répandues étant  les piles alcalines de type AA (ou LR6) ou AAA (ou LR3). Malheureusement leur fabrication est très énergivore et elles sont souvent rejetées
sans précaution dans nos poubelles ou, pire, dans la nature :

De plus, d’après une étude menée à l ‘institut d’électronique de l’Ecole polytechnique fédérale de Zurich, en moyenne, les piles alcalines que l’on jette ont encore un tiers de leur énergie. Et une sur dix est comme neuve !
En effet, lorsqu’une pile neuve est utilisée dans un appareil, sa tension électrique de départ va baisser peu à peu en même temps qu’elle se décharge. Or, si des appareils comme un réveil , un jouet, ou une lampe de poche peuvent «tirer» sur leurs piles jusqu’à ce qu’elles soient presque déchargées, ce n’est pas le cas des produits "high-tech" (lecteur CD, appareil de photo numérique…) qui demandent beaucoup plus d’énergie et une tension minimale pour fonctionner :  en dessous d’un certain seuil, ils se mettent hors circuit et exigent de nouvelles piles… Résultat : on jette des piles encore utilisables sans le savoir…

Piles rechargeables

Les pour : très économiques à l’usage, participent à la réduction des déchets, nouvelles technologies performantes, plus écolo (NiMH)

Les contre : se déchargent plus rapidement, moins adaptées aux équipements à usage occasionnel, présence de métaux lourds dans les NiCd

A côté des piles jetables, on trouve sur le marché des piles rechargeables (dites piles secondaires ou accumulateurs).
Une pile rechargeable supporte 400 à 1000 charges. Et il en existe 2 types principaux de piles rechargeables qui vont avoir un impact environnemental très différent :

• Les piles au nickel-cadmium (NiCd)  : fournissent une tension de 1,2 V qui convient pour la plupart des usages domestiques. Mais elles contiennent une part importante  de cadmium (+/- 15 à 20 % du poids de la pile) et présentent un effet mémoire* important.  Leur durée de vie est moins longue que celles des piles rechargeables NiMH
• Les piles  nickel-métal hydrure (NiMH) : ont une puissance énergétique qui dépasse de 20 à 30 % celle des NiCd. Le cadmium y a été remplacé par de l’hydrogène (hydrure). Elles se déchargent aussi moins vite et sont sans effet mémoire. Cependant elles ne supportent pas les températures supérieures à 45°C.

En principe, les piles rechargeables peuvent remplacer les piles alcalines classiques et conviennent parfaitement
aux appareils très énergivores avec un usage de faible puissance et de longue durée (ex. baladeur, jouet téléguidé)
Cependant, la plupart se décharge au fil du temps, même non utilisée. Les piles rechargeables ne s’adaptent donc pas aux équipements utilisés de façon occasionnelle : horloge, lampe de poche, télécommande,… Durant la phase d’utilisation, il est préférable de choisir une pile rechargeable dont la puissance est adaptée à l’appareil : pour un appareil fortement consommateur (appareil photo, lecteur mp3), les piles rechargeables de haute capacité (2500mAh) génèrent 2,5 fois moins d’impacts pour l’environnement que des piles rechargeables de basse capacité (800 mAh)

Sachez qu’il existe également des piles alcalines rechargeables. Si ces dernières ont l’avantage d’avoir une tension de 1,5 V et de ne pas se décharger au cours du temps, elles sont difficiles à utiliser pour le consommateur car doivent être rechargées de manière très régulière et précise. De plus, elles ne se rechargent théoriquement qu’une centaine de fois (une vingtaine de fois en pratique).

Pourquoi les piles AAA et leurs équivalents rechargeables n'ont pas le même voltage ?

Une tension de 1,2 volt (V) des piles rechargeables, au lieu de 1,5 V des piles AA et AAA, suffit largement. Les appareils électroniques ont une grande plage de tolérance : ils peuvent se contenter d'une tension minimale de 0,9 V par pile. Les piles jetables affichent une tension de 1,5 V parce qu'elles s'épuisent plus vite que les piles rechargeables. En moins d'une heure de sollicitation, leur tension délivrée tombe sous 1,2 V. Le voltage des piles rechargeables les plus répandues (celles au lithium) reste stable durant plusieurs heures. Du coup, après quelques dizaines de minutes, la tension délivrée par les piles rechargeables est supérieure à celles des piles classiques. Et ce n'est pas leur unique atout. Avant décharge complète, les piles rechargeables tiennent plus longtemps que les piles jetables. Une durée de vie indiquée par la quantité d'énergie qu'elles peuvent emmagasiner et restituer, exprimée en milliampères-heure (mAh). La différence saute aux yeux avec certains appareils exigeants, tels les flashs d’appareils photos. Les piles rechargeables ont aussi des défauts. En vieillissant, après quelques centaines de cycles de charge, leur voltage baisse de manière drastique et devient insuffisant et, hors utilisation, elles se déchargent plus vite. Les piles jetables sont donc mieux indiquées pour alimenter les dispositifs de sécurité comme des alarmes et des lampes électriques

Les piles

. Quels sont les éléments indispensables au fonctionnement d'une pile

Etude de la réaction entre les ions Cu²⁺ et le zinc

La réaction produit du cuivre métal.

La réaction dégage une énergie thermique.

On peut donc écrire que la réaction est :

Cu2+ + Zn Cu + Zn2+

Les ions cuivre Cu2+ présents dans la solution vont capter les électrons des atomes de zinc : le cuivre va devenir métal et le zinc partira sous forme d’ions Zn2+ dans la solution.

Fonctionnement d’une pile

Dans un circuit électrique, le courant est le résultat du déplacement des électrons.
Pour qu'une réaction chimique puisse donner du courant, il faut que des électrons soient échangés, ce qui est le cas dans la réaction entre le zinc et le cuivre.
De plus, il faut pouvoir "obliger" les électrons à passer à travers le circuit : ions cuivre Cu2+ et zinc ne doivent donc pas se trouver en contact.

Schéma d'une pile du commerce