C'est quoi une batterie ?

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Les batteries font partie intégrante de notre quotidien. Elles équipent nos smartphones, nos consoles de jeux, nos ordinateurs portables, nos appareils photo… et nos voitures électriques ou hybrides. Mais, au fait, c’est quoi une batterie ? 

C’est quoi une batterie ?

Selon le Petit Larousse, en électricité, une batterie est un « Groupement de dispositifs de même type (accumulateurs, piles, condensateurs, etc.) couplés de façon à agir simultanément ». Il serait donc plus précis d’utiliser l’expression « batterie d’accumulateurs » plutôt que seulement batterie. Mais, concrètement, c’est quoi une batterie ?  

La batterie : un élément de stockage d’énergie

Le but d’une batterie est de stocker de l’énergie pour la rendre sans branchement. Le principe est de convertir l’énergie électrique en énergie chimique puis d’inverser le phénomène pour assurer l’alimentation en électricité. Ceci s’opère à l’aide d’une réaction chimique réversible. Transportable, ce concentré d’énergie nous permet de bénéficier de l’électricité en tous lieux. 

Les composants d’une batterie

Comment parvient-on à stocker de l’énergie ? C’est quoi une batterie, quels sont ses composants ? Les réponses peuvent différer selon la destination de la batterie, mais le principe de base est le même. 

Des électrodes

Les électrodes sont les éléments qui permettent au courant de circuler, en fournissant et recevant des électrons. L’électrode négative est appelée anode, l’électrode positive, la cathode. Les électrodes se présentent sous forme de plaques, composées de différents matériaux. À l’origine, elles étaient en plomb et elles sont de plus en plus remplacées par le lithium. Elles sont reliées entre elles par un fil conducteur. 

Un électrolyte

Les électrodes sont immergées dans un élément conducteur, l’électrolyte, qui contient des ions mobiles. Cet électrolyte peut être liquide ou solide. L’élément liquide peut être du sel fondu ou du sel et de l’eau. En ajoutant du silice, l’élément se transforme en gel. Sous forme solide, l’électrolyte est constitué de cristaux ou de polymères. 

Un séparateur

Pour éviter que ne se produise un court-circuit entre l’anode et la cathode, un séparateur est placé entre les deux. Il est constitué d’une couche isolante. 

Quels sont les différents types de batterie ?

Quand on pose la question « C’est quoi une batterie », on souhaite également savoir quels sont les différents modèles existants. 

Batteries au plomb

Ce sont les premières à avoir existé. Elles restent encore très présentes dans les voitures thermiques, mais également dans le matériel médical mobile, les alarmes de sécurité ou les portails automatisés. 

Batterie de voiture au plomb

Batteries au lithium

Dotées d’une densité supérieure, les batteries au lithium sont plus légères. Elles conviennent mieux aux appareils électroniques portables et aux moyens de transport électriques. 

Batteries sodium-soufre

Elles peuvent être utilisées pour de très grandes puissances et servent surtout en soutien à un réseau électrique. Compte tenu de leur faible capacité énergétique et de leur cycle de vie court, elles se limitent essentiellement à cet usage. Cependant, ces défauts seraient sur le point d’être contournés par une nouvelle technologie et elles pourraient constituer une alternative intéressante. 

Fonctionnement batterie

Nous avons répondu à la question « C’est quoi une batterie », voyons maintenant quel est son fonctionnement. 

La décharge

Afin d’alimenter la voiture ou l’appareil électronique, il est nécessaire de décharger le courant accumulé dans la batterie. Le principe est de faire circuler les électrons pour fournir du courant électrique. Cette circulation est activée par une réaction chimique entre le matériau de l’électrolyte et celui des électrodes. Les électrons se déplacent de l’électrode positive à l’électrode négative par l’intermédiaire du fil conducteur.  

La charge

Contrairement à une pile, qui ne peut plus fonctionner une fois déchargée, la batterie dispose d’une capacité de recharge. C’est le même phénomène de réaction chimique qui le permet. Branchées à une source d’électricité, les électrodes inversent leur fonction et redonnent de l’énergie aux accumulateurs. 

Quels sont les avantages/désavantages d’une batterie ?

La batterie est-elle vraiment la solution à l’itinérance de nos appareils ? Pourrait-on s’en passer ? Passons en revue les avantages de la batterie et ses désavantages. 

Avantages de la batterie

Le principal avantage de la batterie, c’est de nous permettre de disposer d’une source d’énergie quel que soit l’endroit où l’on se trouve. Voyons maintenant quels sont les avantages des différents types de batterie. 

Avantages batterie au plomb

Le principal avantage de la batterie au plomb, c’est de fournir un courant élevé. Elle est donc tout indiquée pour le démarrage des moteurs automobiles ou ferroviaires. Autres avantages : sa technologie éprouvée et sa robustesse. 

Avantages batterie au lithium 

Apparue dans les années 1980, la batterie au lithium s’est vite imposée pour équiper les appareils mobiles. Parmi ses avantages, on peut citer une capacité et une durée de vie élevées, un rendement proche de 100 %, une taille et un poids réduits. 

Inconvénients de la batterie

Le principal inconvénient de la batterie, c’est son impact négatif sur l’environnement. Verdir sa production et assurer son recyclage sont les principaux défis de l’avenir. 

Inconvénients batterie plomb

À cause de leur faible densité énergétique, les batteries au plomb sont lourdes et encombrantes. Elles sont également très sensibles à la décharge profonde, qui accélère leur usure. Il est important de toujours conserver un minimum de 20% de charge. 

Inconvénients batterie lithium

Les batteries au lithium actuelles présentent des risques d’inflammation et d’explosion. En outre, leur production nécessite l’utilisation de matériaux rares, dont l’extraction participe à la dégradation de l’environnement.  

Comment entretenir sa batterie ?

Batterie de voiture ou batterie électronique, au plomb ou au lithium, il est important de bien l’entretenir pour la faire durer longtemps.  

Entretien batterie de voiture au plomb

La batterie au plomb se recharge en roulant, ce qui protège des inconvénients de la décharge profonde. Cependant, elle a tendance à s’encrasser. Il faut donc nettoyer régulièrement les bornes et les cosses. Si la voiture ne roule pas, il est préférable d’enlever la batterie, de la stocker dans de bonnes conditions et de la recharger régulièrement. 

Entretien batterie au lithium

Qu’elle soit installée dans un appareil électronique ou un moyen de transport, il est important de veiller à l’entretien de la batterie au lithium. Cela consiste essentiellement à la maintenir chargée entre 20 % et 80 % de sa capacité, qu’elle soit utilisée ou non.

Alors, c’est quoi une batterie ? Un accessoire qui rend bien des services, mais que nous devons traiter avec précaution. 

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