Piles

Guide des piles: les petits fournisseurs d'énergie sans fil

Nous avons besoin de piles pour la télécommande et pour la lampe de poche. Vous pouvez les retrouver dans la balance de cuisine ainsi que dans le détecteur de fumée. Au format mini circulaire, en revanche, ils sont dans la montre-bracelet et nous ne pourrions pas utiliser le smartphone sans eux sous forme de batterie. Il n'est pas possible d'alimenter des appareils électriques en énergie sans fil sans les batteries, qui constituent d'importants dispositifs de stockage d'énergie et des fournisseurs d'énergie mobiles.

Que sont les piles et depuis combien de temps existent-elles? Pour quels appareils en ai-je besoin et quelles sont les caractéristiques différenciatrices? Ce guide fournit des informations sur les petits paquets d'énergie et donne des conseils pratiques sur ce qu'il faut surveiller lors de l'achat afin de trouver les batteries appropriées et adaptées. Vous recevrez également des conseils utiles sur la manipulation, le stockage et l'élimination des piles.

Que sont les piles?

Une batterie est un petit dispositif de stockage d'énergie capable de fournir de l'énergie électrique de manière uniforme. Divers appareils techniques et électroniques peuvent être alimentés par des piles sans avoir à connecter les appareils à la prise avec un câble.

Une batterie est toujours constituée de plusieurs cellules galvaniques interconnectées. Les substances contenues dans les cellules individuelles réagissent entre elles dès qu'elles sont insérées dans un appareil électronique. La cathode (pôle positif) et l'anode (pôle négatif) échangent désormais des électrodes et génèrent ainsi de l'énergie électrique.

Les piles sont disponibles à la fois à usage unique et en versions rechargeables, également appelées piles rechargeables. Les batteries sont également différenciées selon leur type (composition chimique) et leur taille ou conception. Les fabricants de batteries bien connus incluent Varta, Duracell, Panasonic et Energizer.

Pourquoi ai-je besoin de piles?

Il existe une variété d'applications possibles pour les batteries: elles donnent vie à de nombreux appareils électroniques et les rendent utilisables en premier lieu. Voici quelques exemples concrets de ce dont vous avez besoin, dans une grande variété de types et de tailles de batteries:

• Lampes de poche
• Pèse-personne et balance de cuisine
• Télécommandes et contrôleurs
• Souris et claviers PC
• Smartphones, tablettes et ordinateurs portables (batterie)
• Horloges et réveils
• Jouets
• Détecteur de fumée
• dispositifs médicaux
• Équipement radio
• Prothèses auditives
• Dispositifs électriques de secours
• Appareils photo et flashs

Depuis quand les piles existent-elles?

Les gens étaient déjà préoccupés par la question de savoir comment des charges électriques pouvaient être générées dans les temps anciens. Cependant, cette question n'a pu trouver de réponse concrète qu'au XVIIIe siècle, lorsque le scientifique italien Luigi Galvani a découvert en 1780 que les pattes d'une grenouille morte se contractaient lorsqu'elles entraient en contact avec deux métaux différents.

Le développement de la première «vraie» batterie 20 ans plus tard peut être attribué au physicien italien Alessandro Volta. Il a créé une tension électrique en séparant les électrodes de zinc et de cuivre avec un morceau de papier imbibé d'acide. Son invention est désormais connue sous le nom de colonne voltaïque. Selon ce principe, des travaux de développement ont été réalisés petit à petit au cours des décennies suivantes. La pile sèche, inventée à la fin du XIXe siècle et très similaire aux piles zinc-carbone actuelles, est attribuée au scientifique allemand Dr. Carl Gasser. C'est Thomas Edison qui a développé le premier système de piles alcalines au début du 20e siècle.

L'importance de l'invention de la batterie est encore plus que évidente aujourd'hui: sans elle, de nombreux appareils et applications ne fonctionneraient pas. Leur plus grand avantage est leur flexibilité: après tout, grâce aux batteries, nous pouvons utiliser des appareils électroniques en déplacement sans avoir à les brancher à la prise. Le meilleur exemple est le téléphone: alors que les téléphones par câble recevaient autrefois leur énergie via la ligne téléphonique, les smartphones d'aujourd'hui sont équipés de batteries - afin que nous puissions utiliser les petits appareils en déplacement. Et même si une connexion électrique n'est pas disponible assez rapidement, il est même possible d'utiliser une batterie externe comme source d'énergie externe et mobile.

Quelle est la différence entre les batteries primaires et secondaires?

Une première et fondamentale caractéristique distinctive des batteries d'appareils est la division en batteries primaires et secondaires. Ils se caractérisent par les propriétés suivantes:

• Piles primaires:

Lorsque nous parlons de piles, nous entendons généralement des piles primaires ou des piles jetables. Puisqu'ils ne peuvent décharger leur énergie stockée qu'une seule fois, ils sont conçus pour un usage unique et ne sont alors qu'un déchet.

• Batteries secondaires:

Les piles secondaires sont plus communément appelées accumulateurs, ou accumulateur en abrégé. Ils peuvent être rechargés à l'aide d'un chargeur (qui est connecté à la prise via une fiche secteur) et peuvent donc être utilisés plusieurs fois. Les coûts d'achat des piles secondaires sont plus élevés que ceux des piles jetables, mais l'essentiel est qu'elles permettent d'économiser de l'argent par rapport à leur durée de vie. La durée de vie plus longue est également un plus pour l'environnement.

Quels types de piles existe-t-il?

Même si vous ne le remarquez pas de l'extérieur, le matériau utilisé à l'intérieur des batteries, leur structure et leur fonctionnement sont tous très différents les uns des autres. Voici les types de batteries courants avec leurs caractéristiques correspondantes:

Piles primaires

• Piles alcalines

Les piles alcalines sont le type de pile d'appareil le plus répandu aujourd'hui. Elles sont également populaires en raison de leur polyvalence et de leurs hautes performances avec une faible autodécharge. Elles ont depuis longtemps dépassé les piles zinc-carbone, les plus utilisées depuis de nombreuses années. Les piles alcalines sont fabriquées avec de l'oxyde de zinc-manganèse (électrode) et de l'hydroxyde de potassium est utilisé comme électrolyte.

• Piles au lithium

La principale caractéristique des batteries au lithium est leur haute densité énergétique. En termes d'utilisation, cela signifie que ces piles peuvent fournir plus d'énergie et/ou plus longtemps que les piles alcalines, mais qu'elles sont également comparativement plus chères. Ils sont donc utilisés de préférence dans le secteur de la haute technologie. Le froid n'ayant que peu ou pas d'effet sur eux, ils conviennent également à une utilisation en extérieur.

• Piles à l'oxyde d'argent

Les piles à l'oxyde d'argent sont comparables aux piles alcalines en termes de fonctionnement. Cependant, son composant principal n’est pas le dioxyde de manganèse, mais – comme son nom l’indique – l’oxyde d’argent. La densité énergétique de ce type de pile est supérieure à celle des piles alcalines et au lithium. En conséquence, ce sont eux qui coûtent le plus cher par rapport à leur taille. Les batteries puissantes sont disponibles sous forme de petites piles bouton. Leurs performances élevées combinées à leur faible poids et à leur faible taille les rendent particulièrement attrayants pour une utilisation dans les dispositifs médicaux et les montres-bracelets.

• Piles zinc-carbone

Les batteries zinc-carbone sont depuis longtemps le type de batterie le plus populaire. Cependant, leur technologie est désormais considérée comme obsolète. À prix similaire, leurs performances sont nettement inférieures à celles des alcalins, on les trouve donc rarement.

• Piles zinc-air

Le zinc contenu dans la batterie réagit avec l'oxygène - pour l'activer, un film protecteur doit être retiré avant utilisation. Semblables aux piles à l’oxyde d’argent, les piles zinc-air sont également très puissantes et sont généralement disponibles sous forme de piles bouton. Leur densité énergétique élevée dans un espace réduit et leur capacité à fournir une tension à intensité constante sur une période plus longue les rendent particulièrement parfaits pour une utilisation dans les aides auditives.

Un aperçu des propriétés les plus importantes des principaux types de batteries:

Type de batterie Caractéristiques/Avantages Inconvénients Alcalines peut être utilisé universellement, faible autodécharge, bonne durée de stockage, robuste, prix bas peut fuir, décharge rapide pendant le fonctionnement Lithium haute densité énergétique, faible autodécharge, peut également être utilisé à l'extérieur et lors de fluctuations de température prix élevé, réactif (risque d'incendie) Oxyde d'argent haute résilience, longue durée de vie, faible encombrement prix élevé, ne convient pas aux basses températures Carbone zinc prix bon marché faibles performances et densité énergétique, technologie obsolète, pourraient être progressivement supprimées Zinc-air haute densité énergétique, décharge horizontale plus écologique que les autres types de batteries

piles rechargeables (piles rechargeables)

• Batterie nickel-hydrure métallique (NiMH)

Ce type de batterie est la variante standard parmi les batteries. Les piles nickel-hydrure métallique se trouvent principalement dans les tailles AA et AAA courantes et sont donc préférées pour une utilisation dans les appareils électroménagers courants. Ce type de batterie nécessite un certain «soin»: les batteries de l’appareil doivent être complètement déchargées et rechargées régulièrement pour éviter l’effet mémoire. La durée d'utilisation moyenne peut atteindre 400 cycles de charge.

• Batterie lithium-ion (Li-ion)

Ces piles rechargeables sont à base de lithium et, comme les piles au lithium jetables, ont une très haute densité énergétique. Les batteries lithium-ion marquent également des points sur d'autres aspects: elles ont une longue durée de vie (jusqu'à 500 cycles), ont une faible autodécharge, sont relativement légères et n'ont pas d'effet mémoire. Cependant, un prix plus élevé doit être accepté.

• Batterie nickel-cadmium (NiCd)

Cette variante est considérée comme obsolète, mais présente les grands avantages de pouvoir fournir de grandes quantités d'énergie, de pouvoir être rechargée rapidement et d'avoir une longue durée de vie (1 500 cycles de charge). L'effet mémoire et l'aspect environnemental s'avèrent pénalisants. Les batteries au nickel-cadmium contiennent des métaux toxiques.

Un aperçu des propriétés les plus importantes des principaux types de batteries:

Type de batterie Caractéristiques/Avantages Inconvénients Hydrure métallique de nickel robuste, rechargeable avec un chargeur universel, insensible à la température Effet mémoire, durée de vie courte, autodécharge rapide Ions lithium nombreux cycles de charge, faible autodécharge, haute densité énergétique prix élevé, réactif (risque d'incendie) Nickel-Cadmium courant élevé, temps de charge court ingrédients toxiques, effet mémoire

Quelles sont les différentes tailles de batterie?

Un autre critère de distinction important pour les batteries, qui est également évident pour le profane, concerne leur taille. Bien que vous soyez plus ou moins libre de décider quel type de batterie vous souhaitez utiliser, l'appareil électronique respectif dicte la taille correcte des batteries. Une étiquette correspondante sur l'emballage ou sur l'appareil lui-même indique quelles piles sont nécessaires. En cas de doute, un coup d'œil dans le compartiment des piles (et surtout l'insertion des piles) fera la lumière sur le sujet.

Voici les batteries les plus courantes avec les tailles standardisées:

Nom de la batterie Abréviation Hauteur Diamètre Tension capacité maximale (milliampères-heures) Type de batterie convient à Batterie Mignon AA 14,5 cm 50,5 mm 1,5 volts 3 000 mAh Alcalines, lithium Utilisation standard: télécommandes, réveils, balances, appareils photo, jouets Micro-batterie AAA 10,5 cm 44,5 mm 1,5 volts 1 450 mAh Alcalines, lithium Utilisation standard: télécommande, brosse à dents, réveil, téléphone, balance de cuisine, clavier Mini batterie AAAA 8,3 cm 42,5 mm 1,5 volts 600 mAh Alcalines, lithium usage moins courant: souris, clavier, microphone Batterie bébé C 5 cm 27 mm 1,5 volts 8 000 mAh Alcalines, lithium Horloges murales, radios, détecteurs de fumée, lampes de poche Batterie mono D 6,15 cm 34,2 mm 1,5 volts 18 000 mAh Alcalines, lithium Jouets, appareils électroménagers et de jardin, télécommandes, radios Batterie dame N 3,2 cm 12 mm 1,5 volts 1 000 mAh Alcalines, lithium Ouvre-portes, éclairages de vélo, lampes frontales, téléphones Bloquer la batterie Bloc 9 volts 48 x 26 x 17 mm aucune information 9 volts 1 200 mAh Alcalines, lithium Détecteurs de fumée, télécommande, dispositifs médicaux Batterie à plat Batterie scolaire 67 x 62 x 22 mm aucune information 4,5 volts 2 000 mAh Alcalines, zinc-carbone Cours à l'école, bricolage, appareils plus anciens Pile bouton différentes tailles 1,2 à 11,4 mm 4,8 à 30 mm 1,45 à 3 volts 8 à 1 000 mAh Oxyde d'argent, zinc-air Détecteurs de fumée, télécommande, appareils médicaux, appareils auditifs Piles photo pas de définition fixe 2,7 cm 15,6 mm 3 ou 6 volts au moins 1 000 mAh Piles au lithium CR2 Appareils photo, flashs, lampes de poche, appareils intelligents pour la maison

La plupart des piles (à l'exception des piles bloc et des piles bouton) ont la forme typique d'une pile ronde cylindrique. Les tailles de piles les plus courantes sont de loin Mignon (AA) et Micro (AAA).

Les batteries block qui, conformément à leur nom, ont la forme d'un cuboïde sont visuellement hors du commun. et sont rectangulaires. La tension relativement élevée de 9 volts est générée par six batteries plates de 1,5 volts contenues dans le bloc et connectées en série. Ces batteries conviennent aux appareils plus grands nécessitant une puissance élevée. Les piles plates ressemblent beaucoup aux piles bloc, mais avec une tension de 4,5 volts, elles ont moins de puissance - aujourd'hui, elles sont presque utilisées uniquement dans les cours scolaires pour des expériences créatives et dans des appareils plus anciens au caractère nostalgique.Les piles plates ressemblent beaucoup aux piles bloc, mais avec une tension de 4,5 volts, elles ont moins de puissance. /p>

De plus, les piles bouton ne correspondent pas à l'image d'une batterie standard. À proprement parler, il ne s’agit même pas d’une batterie, mais plutôt d’une seule cellule électrochimique. Les petites cellules circulaires et plates sont disponibles dans de nombreuses tailles différentes. Les batteries photo sont des batteries particulièrement puissantes qui fournissent aux appareils beaucoup d'énergie, même pendant une courte période (même lorsqu'ils ne sont pas utilisés pendant une longue période).

À quoi dois-je faire attention lorsque j'insère une batterie?

Insérer une batterie dans un appareil électronique n'est pas difficile, mais vous devez quand même y regarder de plus près. Si la pile est insérée à l’envers, le courant ne circulera pas et l’appareil électronique ne fonctionnera pas. Il est donc important de toujours faire attention aux symboles sur ou dans le compartiment à piles ainsi que sur la batterie: Les signes plus et moins indiquent la direction.

Le pôle négatif de la batterie est plutôt plat, vous pouvez le reconnaître dans l'appareil grâce à un ressort ou un petit levier métallique. En revanche, la borne positive de la batterie présente une légère bosse. Lorsque plusieurs piles sont insérées dans un compartiment, leurs pôles sont généralement dans la direction opposée

Conseil: Pour éviter les dysfonctionnements, les performances globales faibles et les fuites, ne mélangez jamais des piles neuves et anciennes et utilisez-les ensemble dans un appareil.

Comment savoir si une batterie est pleine ou vide?

Avec une batterie dans son emballage d'origine, le casse-tête peut être résolu rapidement, mais cela devient beaucoup plus délicat avec des batteries d'appareil «en vrac»: on ne peut pas savoir de l'extérieur si elles sont encore pleines d'énergie ou si elles l'ont déjà fait. je l'ai utilisé. Si vous n'avez pas de multimètre ou autre appareil de mesure à portée de main et que vous ne souhaitez pas tester le niveau de charge dans l'appareil lui-même, vous pouvez utiliser l'astuce suivante:

Prenez la batterie en question dans votre main et laissez-la tomber d'une hauteur d'environ 20 centimètres sur le sol ou sur un dessus de table avec le pôle négatif vers le bas.

• Première variante: si la batterie est vide, elle saute plusieurs fois avant de basculer.
• Variante 2: une batterie pleine ou chargée tombe immédiatement après l'atterrissage. Alternativement, il reste debout.

Les différentes réactions sont dues au fait que la masse contenue dans la batterie ressemble à un gel lorsqu'elle est pleine. Ce gel amortit la chute. Lorsque la batterie est vide, le gel se solidifie en réagissant avec l'oxygène. Cela conduit à ce que l'on appelle le «comportement de saut».

Combien de temps durent les piles lorsqu'elles ne sont pas utilisées?

Ce que beaucoup de gens ne savent pas: les piles ont une date limite d'utilisation. Dans de nombreux modèles, celui-ci est imprimé directement sur le produit, ou du moins sur l'emballage. Tant qu'elles ne sont pas utilisées, les piles dureront comme suit si elles sont stockées correctement:

Type de batterie Durabilité Piles zinc-carbone 3 à 4 ans Piles alcalines 5 à 10 ans Pile bouton à l'oxyde d'argent 2 à 3 ans Piles au lithium 10 à 20 ans

En raison de leur très longue durée de conservation de plusieurs années, il n'y a aucune raison de ne pas acheter des batteries à l'avance afin d'être prêt en cas d'urgence et d'avoir toujours la bonne batterie à portée de main en cas de besoin et pour les différents appareils.

Une fois les piles insérées dans un appareil, leur durée de vie diminue naturellement considérablement: la durée d'utilisation des piles dépend non seulement du type de pile, mais également de l'appareil électronique ainsi que de la durée et de l'intensité d'utilisation.

Comment stocker correctement les piles?

Pour garantir que les piles durent de plus en plus longtemps, même si elles ne sont pas utilisées, vous pouvez contribuer à la longue durée de vie de l'appareil de manière appropriée. Il faut savoir que les batteries sont relativement sensibles aux pannes et sensibles aux influences extérieures. L'humidité, la chaleur et la lumière provenant directement du soleil sont particulièrement dommageables pour les batteries et entraînent une décharge rapide et parfois même des fuites. Fort de ces connaissances, il convient de prendre en compte les conseils suivants pour un stockage approprié:

• Il est préférable de stocker les batteries dans leur emballage d'origine, idéalement fermé.
• Un endroit frais et sombre avec une température comprise entre 6 et 15 degrés Celsius est idéal. Une pièce sous-solaire est également une bonne option. Si vous conservez les pieux à température ambiante, il n’y a pas d’erreur. Cependant, il est conçu pour utiliser le réfrigérateur afin d'augmenter l'humidité.
• Afin qu'elles ne soient pas posées à une humidité excessive, les batteries (avec ou sans emballage d'origine) trouvent une place adaptée dans une boîte fermée ou dans un récipient à l'abri de l'air et de la lumière.
• Lorsque vous choisissez un contenu, assurez-vous qu'il est en plastique, en bois, en carton ou en verre. Cependant, les conteneurs métalliques ne sont pas une bonne idée.
• En général, vous n'avez absolument pas besoin de stocker les batteries à proximité d'objets métalliques. S'ils entrent en contact avec des pièces de monnaie ou des clés, par exemple, un court-circuit pourrait se déclencher, ce qui entraînerait la décharge des piles. Les fuites sont également possibles.
• Les piles utilisées doivent toujours être distribuées séparément des neuves, et pas seulement pour des raisons de clarté. Le risque de fuite est désormais également accru.

Que faire si la batterie de l'appareil a coulé?

En particulier lorsque les appareils restent inutilisés pendant une longue période, les piles qui y sont installées peuvent fuir. Le petit accumulateur d'énergie ne peut certainement plus être sauvegardé, mais la télécommande, le réveil ou le détecteur de fumée le peuvent souvent (à condition que le dommage soit découvert à temps). Nous recommandons maintenant la procédure suivante:

• Le port de gants jetables est fortement recommandé pour protéger la peau.
• Après avoir retiré la batterie endommagée, le compartiment est d'abord nettoyé avec un chiffon humide (mais pas mouillé).
• Maintenant, grattez soigneusement toute corrosion sur les contacts, reconnaissable à leur décoloration généralement verdâtre.
• Nettoyez ensuite tout le compartiment à piles avec un coton-tige imbibé d'alcool ou de vinaigre. Après un court temps de séchage, tout est à nouveau essuyé avec un chiffon humide.
• Ce n'est que lorsque le compartiment est complètement sec que vous pouvez tester avec des piles neuves si l'appareil fonctionne toujours.

Comment puis-je me débarrasser des piles?

Les piles usagées et vides ne sont certainement pas un cas pour les déchets résiduels et ménagers. En raison de leurs ingrédients non recyclables et nocifs pour l’environnement, il est même interdit de les jeter négligemment. Il y a un marquage correspondant directement sur les piles avec le symbole d'une poubelle barrée. Les ingrédients tels que le lithium, le fer et les métaux lourds doivent être éliminés de manière appropriée. Les consommateurs disposent de plusieurs options pour cela:

Vous pouvez apporter les piles aux points de collecte des déchetteries municipales ou des stations de recyclage. Alternativement, les piles standard peuvent également être éliminées dans les supermarchés, les pharmacies, les magasins d'électronique, les stations-service et chez tous les détaillants qui ont des piles dans leur gamme. Les magasins placent souvent des conteneurs de collecte spéciaux à l'entrée. Votre obligation de reprendre les batteries résulte de la Loi sur les batteries.