Les meilleures piles et batteries sont le moteur des appareils électroniques. Elles sont un dispositif qui permet le bon fonctionnement de certains objets utilisés dans notre vie quotidienne. Concrètement, la batterie convertit l’énergie chimique en énergie électrique en générant un courant continu. Les piles diffèrent par leur taille, leur forme physique, la chimie utilisée et leur capacité de recharge.
Ces dispositifs sont utilisés pour un grand nombre de produits : des téléphones portables aux télécommandes, des voitures aux motos, des montres aux ordinateurs. Chaque article mentionné implique l’utilisation de piles de différentes tailles, d’un certain type de matériau et d’une certaine capacité.
Les piles peuvent être divisées en deux catégories : les piles primaires et les piles secondaires. Dans les paragraphes suivants, nous allons découvrir tous les détails de ces dispositifs afin d’avoir une classification complète de chaque type différent.
Batterie : qu’est-ce que c’est et comment ça marche
Les batteries ont des formats et des processus chimiques qui ont différé dans le temps selon les fabricants et les pays. Avec le temps, de véritables normes internationales sont apparues sur les standards, les dimensions et la chimie que chaque type de batterie doit avoir. Mais quel est le fonctionnement interne d’une batterie ? Découvrons-le ensemble.
Comme nous l’avons déjà mentionné, la batterie convertit l’énergie chimique en énergie électrique par une réaction d’oxydoréduction. Ce type particulier de réaction permet aux électrons de s’échapper. Une caractéristique importante des piles est la capacité, qui permet de déterminer le courant de décharge normal d’une pile. La capacité d’une batterie peut être mesurée en ampères ou en watts. La tension aux bornes d’une batterie est exprimée en volts.
Pôles positifs et négatifs des meilleures piles et batteries: comment les reconnaître ?
Chaque batterie possède deux pôles, un pôle positif marqué ‘+’ et un pôle négatif marqué ‘-‘. Il est très important d’apprendre à reconnaître ces deux pôles puisqu’ils doivent être insérés dans une position précise à l’intérieur des dispositifs électroniques. Dans les compartiments à piles des différents appareils, nous trouverons un espace dédié au nombre de piles à insérer, ainsi qu’un signe ‘+’ et ‘-‘ indiquant la position de la pile.
Les électrons sont libérés lorsque le pôle négatif de la pile entre en contact avec le pôle positif d’une autre pile. Tant que deux pôles opposés n’entrent pas en contact, une pile n’est pas épuisée. En fait, la réaction chimique dont nous parlions plus tôt ne se produit que si nous connectons un pôle positif au pôle négatif de notre batterie.
Ce que l’on appelle communément une ” pile ” est le type de pile primaire, c’est-à-dire la cellule électronique primaire dans laquelle le sens de l’oxydation ne va que dans un sens. Les piles électroniques secondaires, par contre, ont un processus réversible. Cela signifie qu’elles effectuent à la fois un processus de charge de type direct et un processus de charge de type inverse. En fait, les modèles du second type sont également appelés “accumulateurs” ou, plus communément, piles rechargeables.
Types de piles
Les piles peuvent être de trois types : les piles sèches, les piles liquides et les piles à remplissage.
- Dans les piles sèches, l’électrolyte est immobilisé par l’ajout de substances colloïdales spéciales, telles que la gélatine, l’amiante et la silice. Il s’agit de piles prêtes à l’emploi, et les bouchons des trous d’aération doivent être retirés avant leur mise en service.
- Les piles liquides, en revanche, ont un électrolyte liquide et sont remplies d’électrolyte au moment de la mise en service.
- Les piles à remplissage, également appelées piles semi-sèches, ont un électrolyte qui est mélangé à des substances absorbantes pour former une pâte poreuse.
Types d’accumulateurs
Les accumulateurs électriques, comme déjà mentionné dans les paragraphes précédents, sont des dispositifs capables de transformer l’énergie électrique en énergie chimique pendant une période de charge. Ils sont également capables de transformer l’énergie chimique en énergie électrique pendant une période de décharge. Ce sont des dispositifs spéciaux capables de stocker l’énergie électrique sous forme d’énergie chimique.
Différents types de batteries
Sur le marché, nous trouverons différents types de batteries à choisir en fonction de nos besoins et du dispositif que nous allons utiliser.
Un appareil photographique aura besoin de piles différentes de celles utilisées dans les télécommandes, une pile pour le collier GPS de notre animal de compagnie sera différente de celle utilisée pour les appareils auditifs.
Et ce ne sont là que quelques exemples des différents modèles de condensateurs dont nous pouvons avoir besoin. Dans les paragraphes suivants, nous allons vous montrer tous les types de batteries que vous pouvez acheter dans le commerce.
Exemples de piles stylo AA
Exemples de piles mini-stylos AAA
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Piles Cylindriques
Les piles cylindriques sont le type de piles le plus courant. Dans cette classe, nous trouvons des produits ayant une capacité et une énergie élevées et une longue durée de vie. Les modèles alcalins ou en zinc-carbone peuvent avoir une tension de 1,5, s’ils sont neufs ; tandis que d’autres types, comme les piles au lithium, peuvent atteindre jusqu’à 3,0 V. Les modèles cylindriques comprennent les types suivants :
- mini-stylos (AAA)
- stylo (AA)
- à demi-torche (C)
- à torche (D)
Piles rectangulaires
Passons maintenant aux piles de type rectangulaire. Elles sont appelées ainsi parce qu’elles ne sont plus cylindriques mais de forme rectangulaire. Elles sont utilisées pour des circuits plus complexes, précisément en raison de leur tension. Un modèle de pile rectangulaire bien connu est le 9 volts, ou transitoire. D’autres types vont jusqu’à 4,5 V, et ce sont des modèles alcalins ou au zinc.
Piles à bouton
Les piles à bouton portent ce nom parce qu’elles ont la forme de petits boutons. La taille de ce type peut varier en fonction de leur puissance.
Pour comprendre quel est le pôle négatif ou positif de ces modèles, il suffit de se rappeler que le pôle positif est situé en bas du bouton et sur le côté. Le pôle négatif, quant à lui, est situé en haut à l’intérieur du cercle noir. On trouve souvent deux types de préfixes dans les condensateurs à bouton : CR et BR. Le premier indique qu’il s’agit d’une pile au dioxyde de manganèse et au lithium, tandis que le second confirme qu’il s’agit d’une pile au monofluorure de carbone et au lithium.
Les piles à boutons peuvent être au lithium avec une tension de 3V. On peut également trouver des piles à boutons à l’oxyde d’argent et alcalines. Celles-ci fournissent une tension de 1,55 V ou 1,50 V. Parmi les piles à boutons, nous trouverons également des modèles zinc-air qui utilisent l’oxygène de l’air comme électrode et qui ont une grande capacité. Elles possèdent un capuchon qui les maintient séparées de l’air. Ces types sont principalement utilisés dans les appareils auditifs.
Batteries pour véhicules
Il existe sur le marché de nombreuses batteries adaptées au fonctionnement des véhicules, voitures, motos, bateaux, vélos électriques, quads, et bien d’autres. Les batteries les plus courantes utilisées pour les voitures peuvent avoir une tension de 12 V et leur capacité varie de 44 Ah à 100 Ah.
Ce sont généralement des batteries rechargeables et elles sont conçues pour fournir de l’énergie pendant une longue période. Sur le marché, nous trouverons des batteries au plomb-acide, qui sont les moins chères, des batteries au nickel-métal-hydrure, qui sont moins efficaces en termes de charge et de décharge, et des batteries au lithium-ion, qui sont largement utilisées dans la dernière génération de véhicules électriques.
Pour savoir quel type de batterie pour voiture il faut acheter, il suffit de lire et de consulter le manuel du propriétaire du véhicule. Ensuite, il faut également vérifier la capacité en lisant l’ampérage sur le couvercle de la batterie.
Batteries pour téléphones portables
Enfin, il convient de mentionner les batteries qui permettent à nos téléphones portables de fonctionner. Il s’agit de batteries lithium-polymère-ion qui se présentent sous des formes très variées. Tous les fabricants de téléphones s’efforcent de fabriquer des batteries qui prennent le moins de place possible dans nos téléphones mobiles. Les téléphones mobiles plus anciens utilisaient des batteries plus épaisses et plus grandes. Les téléphones mobiles de dernière génération, en revanche, ont des batteries de plus en plus fines. Ces batteries ont trois pôles, mais seuls deux sont porteurs de tension. La tension est toujours de 3,6 V ou 3,7 V. Les ampères, quant à eux, atteignent jusqu’à 4000 mAh dans les modèles dotés du plus grand écran.
Dimensions des batteries
Les batteries peuvent avoir différentes dimensions en fonction de leur utilisation et de leur capacité. Dans cette section, nous allons classer toutes les différentes tailles de batteries en fonction du modèle.
- Mini stylo : Le type de pile appelé mini stylo est également connu sous le nom de pile de type AAA. Ces produits peuvent avoir une longueur de 44,5 mm et une hauteur de 10,5 mm.
- stilo : Les piles de type stylo, ou piles AA, ont une longueur de 50,5 mm et une hauteur comprise entre 13,5 mm et 14,5 mm.
- Demi-torche : Les piles à demi-torche, ou piles de type C, ont une longueur de 50 mm et une hauteur d’environ 26,22 mm. Ces piles peuvent également être remplacées par une pile stylo à condition que celle-ci ait les mêmes dimensions en hauteur, mais il faut ajouter un boîtier en plastique pour compenser le diamètre.
- Torche : Les piles à torche ont des dimensions plus importantes. Elles ont une longueur de 61,5 mm et une hauteur de 34,2 mm.
- Rectangulaire 4,5 V : Les piles rectangulaires d’une tension de 4,5 V ont une hauteur de 62 mm, une épaisseur de 22 mm et une largeur de 32 mm.
- Rectangulaire 9 V : Les piles de ce type, d’une tension d’environ 9 V, ont une hauteur de 48,5 mm, une épaisseur de 17,5 mm et une largeur de 26,5 mm.
- Piles à bouton : Les piles à bouton ont des dimensions plus variées. En raison de leur forme circulaire, ces piles seront mesurées par le diamètre et la hauteur. On peut trouver des modèles d’un diamètre de 10 mm et d’une hauteur d’environ 2,5 mm ou des modèles d’un diamètre de 12 mm et d’une hauteur de 2 mm. D’autres piles à bouton atteignent une circonférence de 16 mm, 20 mm et même 30 mm. Elles ont une hauteur de 3,2 mm mais aussi de 7 mm.
- Piles zinc-air : Les piles qui fonctionnent grâce à l’oxygène de l’air peuvent avoir un diamètre allant de 5,8 mm à 11,6 mm.
Matériaux des piles
Les piles peuvent se différencier par le type de matériau dont elles sont constituées. Chaque type est utilisé pour une raison spécifique et il est bon de la connaître. Les trois premiers types que nous allons illustrer sont primaires, c’est-à-dire jetables, et les deux derniers sont secondaires, c’est-à-dire rechargeables.
Piles zinc-carbone
Les piles zinc-carbone sont également connues sous le nom de “piles au carbone”. Ce matériau est principalement utilisé dans les condensateurs bon marché, tels que les types AA, C et D. Les électrodes de ces modèles sont constituées de zinc et de carbone et possèdent un acide qui fait office d’électrolyte.
On trouve du zinc et du carbone dans les piles de type mini-stylos, stylos, à demi-torches et à torches, ainsi que dans les piles rectangulaires. Ces produits peuvent être utilisés pour les ampoules, les jouets et autres appareils électroniques portables.
Piles au lithium
Les piles au lithium sont principalement utilisées dans les appareils photo. Le lithium a un potentiel d’électrode élevé et une charge très importante. Il s’agit d’une batterie primaire, donc jetable.
Les piles secondaires contenant du lithium sont celles qui contiennent des polymères ion-lithium, du phosphate ferreux de lithium et des piles à nanofils.
Les piles au lithium sont généralement en forme de bouton et peuvent être utilisées avec des montres, des appareils photo numériques, des appareils auditifs et des alarmes.
Piles alcalines
Les piles de type alcalin sont les plus courantes sur le marché, et on les trouve chez Duracell et Energizer. Elles sont de type primaire, donc une fois épuisées, elles sont jetées. Les modèles de ce type utilisent des électrodes en oxyde de zinc et de manganèse avec un électrolyte de type alcalin. On trouve ce matériau dans les piles stylos, les piles mini-stylos, les piles à demi-torches et à torches, et certaines piles rectangulaires. Ce sont des types de condensateurs très peu coûteux, mais ils s’usent rapidement avec une tension constante. En revanche, s’ils ne sont pas utilisés, ils peuvent même durer plus de 10 ans.
Les batteries au plomb
Les batteries plomb ont été les premiers types de batteries rechargeables disponibles dans le commerce. Les batteries plomb sont principalement utilisées pour les voitures ou les motos. Elles ont des électrodes en plomb et en oxyde de plomb avec un électrolyte puissant. Ce sont des condensateurs secondaires, ils font donc partie des accumulateurs rechargeables.
Les batteries nickel-cadmium et nickel-métal
Les piles nickel-cadmium sont des piles rechargeables souvent utilisées dans les dispositifs électroniques grand public et les jouets. Ces modèles utilisent les métaux nickel et cadmium comme réactifs chimiques. Mais ces modèles ont tendance à se décharger trop rapidement à cause de l’effet mémoire, c’est pourquoi ils ont été remplacés par des piles nickel-métal. Ces dernières ne souffrent pas de l’effet mémoire et sont rechargeables.
L’effet mémoire est une sorte de dépression de la tension de la batterie. Si nous avons tendance à recharger, par exemple, un ordinateur portable qui est à 50%, la batterie mémorise que c’est le niveau minimum de la batterie. Par conséquent, on considère que l’ordinateur est déchargé à ce niveau. En substance, l’effet mémoire fait que la batterie se souvient du dernier état de la batterie avant la recharge et reconnaît le dispositif comme déchargé dès qu’il atteint ce niveau.
Les marques les plus vendues d’octobre 2024
Sur le marché, nous trouverons le modèle de batterie qui nous convient le mieux, et nous pouvons choisir parmi de nombreuses marques. Les fabricants les plus célèbres et les plus rassurants en termes de qualité garantiront un large éventail de types dans leur catalogue. Découvrons quelles sont ces marques célèbres.
Duracell est certainement la marque la plus valable et la plus connue des acheteurs de piles. La marque propose toutes sortes de modèles : du stylo au mini-stylo, à une dizaine d’euros le paquet, en passant par celles à torches 9V et les piles ultra-puissantes. Ces dernières ont un grand potentiel et garantissent même une durée de vie de dix ans si elles ne sont pas utilisées. Duracell propose également d’excellentes piles à boutons au lithium.
Si nous devons acheter une mini-stylo, le type de pile le plus utilisé pour les dispositifs électroniques, nous devrons certainement opter pour Duracell. La marque garantit une excellente durabilité et aucune autre pile ne présente des qualités similaires. Si, par contre, nous avons besoin d’un condensateur pour un dispositif à forte consommation, les piles AA jetables d’Energizer offrent d’excellentes qualités. Mais si la durabilité ne nous intéresse pas, nous pouvons aussi nous tourner vers Panasonic, Maxell, Philips et Varta. Les modèles Kodak, Minadax et Texcus offrent également un excellent rapport qualité-prix.
Duracell
Energizer
Varta
Panasonic
Maxell
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Philips
Kodak
Minadax
Mise au rebut des piles et accumulateurs
Nous nous demandons souvent comment nous pouvons nous débarrasser de nos piles. Il est important de savoir que les piles et les accumulateurs sont des polluants, ce qui signifie qu’ils ne peuvent pas être jetés dans les poubelles normales, mais doivent être éliminés avec précaution.
Ils contiennent des métaux lourds qui peuvent nuire à l’environnement, comme le plomb, le chrome, le cadmium, le cuivre et le zinc. Les batteries au plomb, en particulier, utilisées dans les voitures, les téléphones et les centrales électriques, sont un polluant majeur pour l’environnement puisqu’elles contiennent des éléments à haute toxicité. Les condensateurs des voitures, dans notre pays, sont collectés et recyclés une fois épuisés. Ils sont démantelés selon un processus spécial. Les piles et les accumulateurs sont également collectés dans des seaux spéciaux que l’on trouve le long des routes.
Comme nous l’avons vu, il existe une infinité de notions à connaître sur les piles. À l’aide de ce guide, nous pourrons choisir la batterie qui nous convient le mieux, après avoir bien évalué le matériel, l’usage que l’on veut en faire et, surtout, la capacité dont nous avons besoin.
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