La pile est un dispositif principalement composé extérieurement de 2 éléctrodes (plaques ou tiges) , pôle positif et pôle négatif, dont le fonctionnement interne est lié à des transformations chimiques.

remarque : la réaction chimique peut aller jusqu’à saturation sans possibilité de retour en arrière.

M. Jeblaoui.



Ayant répondu aux questions sur la composition des piles, nous en déduisons que les minéraux les plus employés dans les piles, les batteries et accumulateurs portables sont:

  • 1/ Zn et Mn dans les piles « classiques » alcalines ou salines
  • 2/ Ni Cd, Li  dans les « piles rechargeables » (le Cadmium – Cd étant désormais interdit)
  • 3/ Argent Ag dans les piles boutons (le Mercure – Hg étant désormais interdit). 
  • 4/ Plomb dans les batteries de voiture

Prenant exemple sur la présentation de la production du Zinc (ci dessous) et les sources d’informations proposées (ci dessous également), trouver les 3 pays principaux producteurs et tonnages de production d’un des éléments suivants qui entrent communément dans la composition des piles ou accumulateurs :

Manganèse, Nickel, Lithium, Plomb, Mercure, Argent, Platine …

Si vous avez suffisamment de temps et d’expertise, vous pouvez présenter cette production sous la forme d’un tableau sous une feuille de calcul et faire le graphique de production correspondant.   



Principaux pays producteurs de Zinc en 2008, d’après les données de l’USGS 2009.
 

Chine Australie Pérou US Canada
3200 1510 1450 770 660

source
USGS production 2008

 

 



Au cours de mes intenses pérégrinations dans le domaine des piles, je me suis efforcée de trouver la meilleure source d’information. Et la source idéale est celle qui est à l’origine de l’information.

Ainsi, pour trouver des éléments chiffrés sur les déchets et l’énergie en France l’ADEME -Agence de l’Environnement et de la Maîtrise de l’Energie – est à privilégier

En ayant posé la question sur google « production de «  ou bien gisement de » pour le Cobalt, Wikipedia donne la référence du  minérals USGeological Survey qui pour des raisons stratégiques étudie de très près les ressources minières du globe. 

Donc rechercher les chiffres de production les plus actualisés il est conseillé de se baser sur cette source « primaire » d’information plutôt que la source secondaire qu’est Wikipédia. 

Source :

Bureau d’études géologiques des Etats Unis : USGS  http://minerals.usgs.gov/minerals



Selon l’article Wikipédia sur les Batteries, Nickel-Zinc et Brome seraient des technologies d’avenir. Parmi les nouvelles technologies présentées, on retrouve les éléments classiquement utilisés dans les piles : Nickel, Chlorure, Zinc, Argent, Manganèse, Lithium. Leur approvisionnement relève donc  d’une importance stratégique. On voit aussi apparaître de nouveaux éléments, le Vanadium, le Brome. Il est à noter que certains éléments, comme le Cobalt utilisé dans les accumulateurs Lithium – ion, n’apparaît pas. 

  • plomb 2e génération (2006) 75 Wh par kg.
  • système zébra : sodium – chlorure de nickel 85 Wh par kg
  • zinc – argent (2007) 200 Wh par kg
  • manganèse – lithium – ion ; également dénommées lithium – manganèse (2007) 300 Wh par kg
  • lithium – soufre de 2007 (Li – S) 300 Wh par kg
  • lithium – vanadium  ( 2007) + de 300 Wh  par kg 
Sources : 
Wikipédia. Article Batteries d’accumulateurs.   http://fr.wikipedia.org/wiki/Batterie_d’accumulateurs#.C3.89volution_des_batteries 
http://fr.wikipedia.org/wiki/Accumulateur_électrique#Tableau_comparatif_des_diff.C3.A9rentes_technologies_.5B2.5D.2C.5B3.5D
on remarquera que cet article est considéré comme insuffisamment référencé.


Ceux qui ont posé directement la question « quelle est la différence entre une pile et une batterie » sur un moteur de recherche trop bien connu, puis ont recopié benoîtement (et mot-à-mot) la réponse donnée sur un forum de questions réponses scientifiques, sans chercher d’information complémentaires se sont conduits comme des ânes.

Pour répondre à une telle question, il importe de bien comprendre les deux termes, et la consultation d’un dictionnaire ou d’une encyclopédie pour chacun des termes est encore la meilleure façon de procéder. 

La réponse la plus succinte et néanmoins la plus complète sera la plus élégante. A vous !

 



L’énergie stockée par les accumulateurs augmente régulièrement, l’objectif étant une réduction de la taille et une augmentation de la puissance. Voir l’article sur « l’évolution des accumulateurs« . 

Source :

Article Wikipédia. Batteries d’accumulateurs. http://fr.wikipedia.org/wiki/Batterie_d’accumulateurs#.C3.89volution_des_batteries



 

 

Piles

 

 

Lithium-manganèse

3,0

Calculettes,
montres, télécommandes

Oxyde d’argent-zinc

1,55

Montres, appareils
photo, calculettes

Manganèse
alcalin zinc

1,5

Calculettes

Zinc-air

1,4

Appareils
auditifs, appareils de
détection

Accumulateurs

 

 

Nickel-cadmium

1,2

Outillage
portatif, éclairage de
sécurité.

Nickel-métal-hydrure

1,2

Pager

 

Source

Corépile. Pile c’est collecté Face c’est recyclé. http://www.corepile.fr/education/pdf/dossier_information.pdf

 



La forme physique fait l’objet d’une réglementation stricte par la Commission électrotechnique internationale (CEI) 

Des informations sur les formats sont disponibles sur :

 

 

 



Piles rechargeables : improprement appelés piles, car ils ont un format et des utilisations identiques, ils constituent une catégorie à part. Contrairement aux piles, ils durent plusieurs années et plusieurs milliers de cycles de charge et de décharge.

Les classiques :

  • NI-Cd : Nickel Cadmium (50 Wh par kg)
  • Ni – MH : Nickel Metal Hydrure (80 Wh par kg)

Les nouvelles sur le marché

  • Li – ion  -= Lithium et cathode  Cobalt 150 Wh par kg
  • Li – Po : Lithium ion polymère avec une cathode au Manganèse 120 Wh par kg
Voir les évolutions à prévoir …

Sources d’information :