Composition de la Pile Alcaline
Les piles alcalines sont des composants essentiels dans de nombreux appareils portables, comme les outils électriques, les radios, les jouets et les télécommandes. Leur composition complexe leur permet de fournir un courant électrique direct efficace. Cet article détaille les différentes parties d’une pile alcaline et leur fonctionnement.
Collecteur de Courant Interne (Broche)
Le collecteur de courant interne, souvent appelé broche, est un élément clé de la pile. Il joue un rôle crucial dans la conduite du courant électrique à travers la pile, assurant ainsi son fonctionnement optimal.
Anode
L’anode est une des parties les plus importantes de la pile alcaline. Le matériau actif de l’anode est le zinc (Zn), choisi pour son potentiel standard d’électrode (SEP) de -0,76 volts. Ce potentiel permet au zinc de réagir efficacement dans les réactions électrochimiques nécessaires à la production d’électricité. En comparaison, le lithium, avec un SEP de -3,04 V, est utilisé dans les piles au lithium en raison de sa réactivité plus élevée.
Séparateur
Le séparateur est une membrane perméable placée entre l’anode et la cathode de la pile. Ce composant, souvent fait de tissu fibreux non tissé, empêche le contact direct entre les électrodes tout en permettant le passage des ions.
Cathode
La cathode est l’autre électrode principale de la pile alcaline. Le matériau actif de la cathode est le dioxyde de manganèse (MnO2). Ce composant est largement utilisé dans les piles sèches, y compris les piles alcalines et les piles au zinc-carbone.
Électrolyte
L’électrolyte utilisé dans les piles alcalines est une solution aqueuse d’hydroxyde de potassium (KOH). Cette solution alcaline remplace les électrolytes acides comme le chlorure d’ammonium (NH4Cl) ou le chlorure de zinc (ZnCl2) utilisés dans les piles au zinc-carbone.
Collecteur de Courant Externe (Canette)
Le collecteur de courant externe, souvent constitué d’une canette métallique, enveloppe la pile et assure la connexion électrique avec les appareils externes.
Fonctionnement de la Pile Alcaline
Dans une pile alcaline, les électrodes poreuses, c’est-à-dire l’anode et la cathode, constituent les parties les plus importantes. Ces électrodes sont composées de particules entre lesquelles l’électrolyte remplit les espaces vides. L’énergie électrique de la pile Zn-MnO2 est générée par les réactions électrochimiques des matériaux actifs de la cathode et de l’anode. Un séparateur poreux empêche le contact direct entre la cathode et l’anode. Les collecteurs de courant ont pour fonction de créer une connexion entre la pile et le circuit électrique externe.
La pile alcaline, connue sous le code IEC L, est un produit largement utilisé, essentiel pour alimenter de nombreux dispositifs portables. La taille la plus courante de la pile alcaline est la pile AA. Ces piles sont fréquemment utilisées dans des dispositifs portables qui nécessitent un faible drainage de courant, sont utilisés de manière intermittente, ou sont utilisés loin d’une source d’alimentation alternative, comme dans les circuits d’alarme et de communication où l’électricité n’est disponible que de manière intermittente.
