Les piles rechargeables sont des modèles qui peuvent se recharger après que l’énergie ait été épuisée. Il s’agit de dispositifs spéciaux que nous trouverons sur le marché dans différents matériaux et modèles et qui peuvent être rechargés avec un simple dispositif. Cet appareil est appelé chargeur de piles et peut contenir plusieurs piles dans son compartiment. Dans cet article, nous allons découvrir tout ce qu’il faut savoir sur les piles rechargeables, comment elles fonctionnent en interne et quel est leur domaine d’application.
Piles rechargeables : ce que c’est
Les piles rechargeables appartiennent à la catégorie des piles secondaires. Contrairement aux produits primaires, qui comprennent les piles jetables, les produits secondaires peuvent être réutilisés une fois l’énergie épuisée.
Cela est dû au fait qu’elles ont un fonctionnement interne qui leur permet de retrouver leur cycle de charge complet. Normalement, les piles fonctionnent au moyen d’une réaction d’oxydation-réduction qui fait que leur énergie chimique est transformée en énergie électrique pour générer un courant continu et alimenter des appareils électroniques. Les piles primaires n’ont qu’une fonction de décharge, donc une fois qu’elles sont utilisées et qu’elles ont terminé leur cycle de charge, elles ne sont plus utilisables. En revanche, les piles rechargeables, c’est-à-dire les piles secondaires, ont une action réversible de décharge et de charge. Cela signifie qu’elles peuvent transformer l’énergie chimique en énergie électrique, puis l’énergie électrique en énergie chimique.
Une batterie ne se décharge que lorsque la borne négative d’une batterie entre en contact avec la borne positive d’une autre batterie. Si cette rencontre n’a pas lieu, la batterie peut durer jusqu’à 10 ans.
Piles rechargeables : comment elles fonctionnent
Les piles rechargeables sont également appelées “accumulateurs électriques”. La capacité interne des piles secondaires est différente de celle des piles primaires. En effet, si nous remplaçons une pile rechargeable par une pile jetable, nous ne respecterons pas toujours le bon fonctionnement d’un dispositif électrique normalement utilisé avec des piles primaires.
Les piles rechargeables les plus courantes sont les piles nickel-cadmium et nickel-métal. Elles ont une puissance de 1,25 volt par élément, alors que les piles primaires ont plutôt une tension nominale de 1,5 volt. Chaque batterie est mesurée en volts pour calculer la tension, et en ampères-heures pour la capacité.
Les pôles d’un accumulateur portent des noms spéciaux et fonctionnent également différemment des piles normales. Le pôle positif est appelé la cathode, le pôle négatif l’anode. Si nous prenons l’exemple d’une batterie de téléphone portable, nous devons savoir que l’anode fournit des électrons au circuit externe en générant des ions. Les ions se chargent ensuite positivement et, après un processus à l’intérieur de la batterie, retournent à la cathode, où ils achèvent la réaction chimique en acquérant d’autres électrons de l’extérieur.
La réaction de charge opposée se produit dans le sens inverse. Ainsi, les ions perdent des électrons lorsqu’ils sont dans la cathode, ceux-ci sont ensuite transférés vers le circuit externe. Au cours de la réaction de charge, les ions passent de la cathode à l’anode. Enfin, ceux-ci se neutralisent en acquérant des électrons du circuit externe.
Effet mémoire dans les piles rechargeables
Il sera très intéressant de savoir que les accumulateurs, c’est-à-dire les batteries rechargeables, souffrent de ce que l’on appelle “l’effet mémoire”. Ce système, que l’on retrouve souvent dans les batteries nickel-cadmium, présente certains aspects négatifs. Le système a tendance à mémoriser le niveau de charge que possède le dispositif électronique au début de la charge. Si le dispositif n’est pas complètement déchargé, la batterie finira par considérer ce niveau comme le minimum.
Cela signifie que si je recharge un téléphone portable dont la batterie est à 50 %, la batterie aura tendance à considérer que le dispositif est déchargé dès qu’il atteint ce niveau. Cependant, certains modèles de piles rechargeables peuvent être endommagés si vous attendez qu’ils soient complètement déchargés avant de les recharger, comme les piles lithium-ion.
Types de piles rechargeables
Il existe un grand nombre de piles rechargeables sur le marché, qui se distinguent par leur capacité électrique, leur composition chimique, leur forme et leur taille. Dans cette section, nous allons énumérer les types de piles rechargeables les plus courants.
- Pile plomb-acide : il s’agit de piles bon marché souvent utilisées dans les véhicules et les systèmes d’alarme.
- Piles lithium-ion : Ces piles ont une densité de charge très élevée et ne souffrent pas d’effet mémoire. Elles sont utilisées pour les ordinateurs portables, les appareils photo numériques et de nombreux autres dispositifs électroniques portables. On trouve également dans cette catégorie les batteries lithium-ion polymère, les batteries lithium-soufre et les batteries lithium-air.
- Piles nickel-cadmium et nickel-métal : ce type de pile permet de réaliser de nombreux cycles de charge. Avec les piles nickel-métal, elles sont les plus utilisées dans les appareils qui consomment beaucoup d’électricité. Aujourd’hui, les piles nickel-cadmium sont également en voie de disparition en raison de leur effet mémoire et sont souvent remplacées par des piles nickel-métal.
- Piles alcalines : les piles de ce type peuvent également être rechargées, contrairement aux idées reçues, si le chargeur le prévoit. En effet, elles peuvent être partiellement rechargées.
Combien de fois les piles peuvent-elles être rechargées ?
Les piles rechargeables n’ont pas des cycles de recharge infinis, et c’est un élément à prendre en compte. En effet, les différents types de piles, en fonction de leur réactif chimique et de leur puissance, ont des cycles de recharge limités et il est nécessaire de les reconnaître. En outre, il est très important de savoir que les piles primaires jetables ne doivent jamais être rechargées si l’on ne veut pas encourir des risques de surchauffe et d’explosion. Voyons maintenant combien de cycles de recharge ont certaines piles.
Les piles au nickel-cadmium ont plus de 1500 cycles de recharge. Ce modèle se recharge très rapidement et est également très économique. Cependant, il présente une autodécharge considérable, a un effet mémoire et contient des métaux lourds toxiques. Les batteries nickel-métal, quant à elles, ont environ 500 cycles de charge.
Les accumulateurs au plomb, quant à eux, ont une longue durée de vie et un faible coût, et fonctionnent bien même à basse température. Les modèles à hydrure métallique de nickel, en revanche, présentent l’inconvénient de se décharger s’ils ne sont pas utilisés. Les piles alcalines, quant à elles, ont une dizaine de cycles de charge, et leur tension ne doit jamais descendre en dessous de 1,25 volt.
Comment recharger les piles ?
Recharger des piles avec un chargeur de piles est très simple. Il suffit de se rappeler que les chargeurs de piles courants ne rechargent que les modèles de même capacité et de même tension dans le même compartiment. Certains modèles, en revanche, disposent de compartiments séparés qui permettent également de charger des piles de capacités différentes.
