Les piles et les accumulateurs

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Classe(s) : Tle STI2D | Thème(s) : L’énergie chimique

Initialement, le nom de « pile » désignait un empilement de rondelles de deux métaux différents en contact grâce à une solution ionique conduisant le courant, appelée électrolyte. Aujourd’hui, on appelle « pile » un générateur électrochimique monobloc constitué d’un seul élément, non rechargeable.

Un exemple de pile saline est présenté ci-contre.

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Un exemple de pile à combustible est présenté au chapitre 20, p. 121. Les piles à combustible utilisent des espèces chimiques : l’électricité est produite par l’oxydation à l’anode d’un combustible réducteur, comme le dihydrogène ou le méthanol, en même temps que la réduction à la cathode d’un oxydant, tel que le dioxygène de l’air. La réaction d’oxydation est accélérée en utilisant un catalyseur, comme le platine.

Une pile est un convertisseur d’énergie :

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Chaîne énergétique d’une pile

Un accumulateur est une pile pouvant être rechargée. On trouve des accumulateurs dans les voitures, les camions, les motocyclettes (accumulateurs au plomb). On peut constituer un ensemble d’accumulateurs, qu’on appelle alors une batterie d’accumulateurs.

Lorsqu’un accumulateur se décharge, il fonctionne comme une pile : de l’énergie chimique est transformée en énergie électrique et en énergie thermique.

Lorsque l’on charge un accumulateur à l’aide d’énergie électrique, de l’énergie chimique est produite. Il y a souvent de l’énergie thermique dissipée au cours de la charge, car un accumulateur est un convertisseur d’énergie :

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Chaîne énergétique d’un accumulateur en charge

Pour recharger l’accumulateur, il faut relier la borne positive de l’accumulateur à la borne positive d’un générateur extérieur, et la borne négative à la borne négative du même générateur.