La charge d'un accumulateur est une réaction forcée, contrairement à sa décharge qui est spontanée (ne demande pas d'intervention). On peut se demander pourquoi une pile n'est pas rechargeable.

Charge d'une pile

La charge d'un pile est une réaction forcée, contrairement à sa décharge qui est spontanée (ne demande pas d'intervention).

Lors de la charge des réactions parasites (non souhaitées) peuvent avoir lieu :

  • Formation de dendrites : lors des cycles successifs de charge et de décharge, le métal peut se déposer au niveau d'une électrode et former des excroissances appelées dendrites (voir image ci-contre). Ces dernières peuvent alors croitre jusqu'à l'électrode opposée, créant ainsi un court-circuit ce qui fera chauffer l'accumulateur, pouvant aller jusqu'à l'explosion de ce dernier.
  • Formation de gaz : l'électrolyte (milieu ionique permettant le passage du courant entre les électrodes) de l'accumulateur peut se vaporiser et/ou se décomposer. Il se forme alors du gaz, qui va "gonfler" l'accumulateur voire le faire exploser.
formation de dendrites

Auteur : EL-CELL

Solution trouvées pour la charge des accumulateurs

Afin de pouvoir charger une pile (en fait un accumulateur) il faut donc parvenir à éviter les problèmes causés par la charge.

  • La nature physique des électrodes (poreuses, traitements de surface) et la nature des électrolytes (solides, contenant une membrane...) va pouvoir limiter la formation de dendrites.
  • On peut aussi utiliser des électrolytes incapables de se décomposer afin d'éviter la formation de gaz.
  • La technologie du chargeur peut permettre aussi de suivre les paramètre physiques de l'accumulateur au cours de la charge (tension, intensité, température...) et ainsi détecter les disfonctionnements. Le chargeur pourra aussi modifier l'intensité du courant de charge en fonction du pourcentage de charge de l'accumulateur afin de limiter les "problèmes".

Vers d'autres types de batteries

On connait les batteries classiques rechargeables : plomb, Ni-Cd, Ni-MH, Li ion, Li-Po.

Les technologies évolues et la recherche se tourne vers d'autres types de batteries, dont la batterie à hydrogène ou des batteries moins connues comme celle développée par l'université de Rennes à base de molécules organiques.

Questions :

  • Quelle est la différence essentielle du point de vue chimique entre la charge et la décharge d'un accumulateur ?
  • Pourquoi ne peut-on pas recharger une pile ?
  • Qu'est-ce qui a permis de créer des accumulateurs ?
  • En quoi les dendrites sont-elles problématiques ?

CORRECTION

Synthèse
La charge d'une pile est une transformation chimique forcée, contrairement à la décharge qui est spontanée.


Lors de la charge d'une pile, la formation de dendrites et de gaz la dégradent. Les dendrites, en se formant, finissent par former un pont entre les deux électrodes ce qui crée un court-circuit rendant la pile inutilisable. La formation de gaz quant à elle fait gonfler la pile, pouvant aller jusqu'à son explosion.


Pour éviter cela il a fallu changer la nature des électrodes et de l'électrolyte. C'est cela qui a permis de créer des accumulateurs.

L'évolution technologique des chargeurs a permis d'augmenter encore plus la durée de vie des accumulateurs.



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