Qu'est-ce qu'une batterie à cellules humides?

Une batterie est un appareil qui crée de l’énergie électrique au moyen de réactions chimiques. Il existe deux types de piles: les piles humides et les piles sèches. Une batterie à cellules humides fonctionne au moyen d'une solution d'électrolyte liquide, tandis que dans une batterie à cellules sèches, la solution se présente sous la forme d'une pâte. Certaines cellules humides peuvent être rechargées, tandis que d'autres ne sont bonnes que pour une période plus courte. Cependant, toutes ces piles deviennent inutilisables et doivent être remplacées.

Différents types

Il existe un certain nombre de types de batteries à cellules humides, classés comme "primaires" ou "secondaires". Une batterie principale ne peut être utilisée que jusqu'à ce que ses produits chimiques soient épuisés et ne puissent plus réagir les uns avec les autres. Contrairement à cela, une batterie secondaire peut être rechargée en inversant efficacement le processus chimique interne utilisé pour générer une charge.

Composition de quelques piles

La plupart des automobiles utilisent une pile humide. La batterie au plomb, que l'on trouve souvent dans ces véhicules, est une batterie secondaire contenant du plomb, de l'oxyde de plomb, des plaques et une solution d'électrolyte liquide contenant 65% d'eau et 35% d'acide sulfurique. Certaines des plaques sont des anodes attachées à la borne négative, tandis que les autres sont des cathodes attachées à la borne positive.

Comment ça fonctionne

Lorsqu'une charge est fixée aux bornes de la batterie à pile à combustible, une réaction chimique entre la solution de plomb, d'oxyde de plomb et d'électrolyte se produit. À la suite de la réaction, l’électricité passe par les bornes jusqu’à la charge, puis l’acide sulfurique est éliminé de la solution et collé aux plaques. Lorsque la batterie est rechargée en faisant passer un courant inversé, les liaisons entre les plaques et l'acide sulfurique sont rompues et l'acide sulfurique retourne dans la solution liquide, ce qui lui permet de fournir plus d'électricité.

Utilisation à long terme et remplacement

Après une utilisation prolongée, une pile humide ne peut plus fournir suffisamment d’électricité à la charge qui y est attachée. Cela se produit car au fil du temps, le matériau dans les plaques positives se détache lors de la dilatation et de la contraction normales des cycles de décharge et de charge. À mesure que le matériau se détache, les plaques deviennent plus petites et les paillettes forment un dépôt au fond de la batterie qui finit par court-circuiter les plaques et tue complètement la batterie.

Une batterie à cellules humides meurt souvent plus rapidement dans un climat chaud car la chaleur provoque l’accumulation ou la perte de matériau des plaques, ainsi que l’évaporation de l’eau de la solution électrolytique. En outre, une utilisation prolongée de la batterie, des vibrations excessives et une surcharge peuvent entraîner le décès d’une batterie plus rapidement. Une fois ce point atteint, il ne peut plus être rechargé et doit être remplacé.

Histoire des cellules humides

Les piles ont été utilisées pendant plus d'un siècle et des preuves archéologiques montrent que les cellules galvaniques pourraient avoir été utilisées il y a 2 000 ans. La pile humide a été l’un des premiers types de piles modernes à avoir été mis au point. John Frederic Daniell a créé la première batterie à cellule humide en 1836, supérieure aux versions précédentes car elle était plus sûre et plus fiable, même si elle ne pouvait pas être déplacée et était assez fragile. Depuis lors, une série d'améliorations a permis de produire les piles couramment utilisées aujourd'hui.