Piles

Principe d’une pile

Exemple de la pile Daniell :

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Piles et accumulateurs

La réaction d’oxydoréduction d’une pile 

est spontanée = elle libère de l’énergie. 

On peut forcer la réaction 

inverse, appelée électrolyse

pour recharger le dispositif.

On ne parle alors plus de piles 

mais d’accumulateurs pour ces systèmes réversibles. 

Exemple de la pile à hydrogène

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Capacité et énergie disponible dans une pile

La quantité d’électricité disponible, ou capacité électrique Q de la pile (en coulomb C), vaut :

- ne est la quantité d’électrons échangés dans la pile (en mol) 

- F (Faraday) est la valeur absolue de la charge d’une mole d’électron (1 F = 9,65.104 C.mol-1)  

Si la pile débite un courant d’intensité I (en A), elle va se vider en une durée Δt donnée par :

La capacité électrique d’une pile est souvent notée en A.h par les fabriquants.

À combien de coulomb correspond 1 A.h ?

La caractéristique d’une pile (U,I) est donnée par la formule U = E - r×I

E (en V) est la tension à vide de la pile (sans courant), appelée force électromotrice f.e.m., et r (en Ω) est la résistance interne de la pile, responsable des pertes.

L’énergie disponible, ou charge énergétique W (en J), d’une pile vaut alors :

L’énergie massique des batteries (ensemble d’accumulateurs) 

des voitures électriques et hybrides est aujourd’hui 

supérieure à 100 Wh/kg.

Exemple : quelle est l’énergie contenue dans cet accumulateur ?