Batterie
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Sujet n°3950000Les BatteriesSujet n°3
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Introduction :
À l'origine, le terme pile (l’ancêtre de la batterie) désignait le dispositif inventé par le savant italien Alessandro Volta, composé d'un empilement de rondelles de deux métaux différents, séparés par des feuilles imprégnés d'un électrolyte (solution ionique).
Principe de fonctionnement :
Les batteries (ou accumulateurs) et les piles sont des systèmes électrochimiques, qui stockent de l'énergie sous forme chimique et la restituent sous forme électrique. Les batteries sont basées sur un système électrochimique réversible, contrairement aux piles.
Réaction électrochimique :
Le Courant électrique est produit à partir de la circulation des électrons entres deux électrodes plongées dans une solution ionique (électrolyte), isolées par un séparateur. C'est la réaction entre la solution et les électrodes qui sont à l'origine du déplacement des électrons et des ions dans la solution. Ainsi, l'électrolyte a pour fonction d'assurer la conduction ionique et, plus généralement, de participer à la réaction chimique, Un isolant poreux (ou séparateur) permet de séparer les deux plaques tout en admettant le passage des ions. L’électrode négative (anode) sera composée d’un corps oxydant (ex : plomb) capables d’attirer les électrons, à l’inverse, l’électrode positive (cathode) sera composée d’un corps réducteur (ex : oxyde de plomb) capable de céder des électrons, c’est ce qu’on appelle un couple «oxydant-réducteur». L'association de deux électrodes constitue l'entité primaire d'une batterie.
Phase de décharge :
Une batterie chargée possède un excès d'électrons sur son anode et un manque d'électrons sur sa cathode. La réaction électrochimique engendre le déplacement des électrons au travers du récepteur, créant ainsi le courant. Lorsque les deux électrodes possèdent le même nombre d'électrons, la batterie ne fournit plus de courant.
Phase de charge :
Le procédé est l'inverse de la décharge :