1. Définition et classification des batteries
Classification des piles
- Par nature de fonctionnement : piles primaires (non-rechargeables), batteries secondaires (rechargeables) et piles à combustible.
- Par type d'électrolyte : Piles acides, piles alcalines, piles à électrolyte organique et piles à électrolyte solide.
- Par matériaux d'électrodes positives et négatives : batteries au plomb-acide, batteries au nickel-cadmium, batteries au nickel-hydrure métallique, batteries au lithium-ion, etc.
2. Composition de base des batteries
- Électrode positive : subit une réaction de réduction et gagne des électrons.
- Électrode négative : subit une réaction d’oxydation et perd des électrons.
- Électrolyte : conduit les ions mais isole des électrons.
- Séparateur : isole les électrodes positives et négatives pour éviter les courts-circuits tout en laissant passer les ions.
- Boîtier extérieur : Protège la structure interne de la batterie.
3. Principe de fonctionnement des batteries
- Processus de décharge : l'énergie chimique est convertie en énergie électrique et les électrons circulent de l'électrode négative à l'électrode positive via le circuit externe.
- Processus de charge : l'énergie électrique est convertie en énergie chimique et les électrons circulent de l'électrode positive à l'électrode négative via le circuit externe.
4. Principaux indicateurs de performance des batteries
- Tension : La différence de potentiel entre les électrodes positives et négatives de la batterie.
- Capacité : capacité de la batterie à stocker une charge électrique, avec l'unité d'ampère-heure (Ah).
- Densité énergétique : quantité d'énergie stockée par unité de masse ou de volume de la batterie, avec les unités de watt-heure par kilogramme (Wh/kg) ou watt-heure par litre (Wh/L).
- Densité de puissance : quantité d'énergie pouvant être produite par unité de masse ou de volume de la batterie, avec les unités de watt par kilogramme (W/kg) ou watt par litre (W/L).
- Durée de vie : nombre de fois où la batterie peut être chargée et déchargée à plusieurs reprises.
- Taux d'auto--décharge : taux auquel la capacité de la batterie diminue pendant le stockage.
- Sécurité : capacité de la batterie à éviter les dangers dans des conditions abusives (telles que surcharge,-décharge excessive, court-circuit, température élevée, etc.).
