Cela fait maintenant plus de 200 ans qu'Alessandro Volta a construit la première pile fonctionnelle à cellules galvaniques à partir de plusieurs plaques de zinc et de cuivre. Même si la colonne de Volta, comme on l'appelait à l'époque, était encore grande et peu maniable, elle a ouvert la voie à l'électrotechnique et à de nombreuses autres découvertes intéressantes. Et jusqu'à aujourd'hui, le principe de fonctionnement d'une pile n'a pas beaucoup changé. 

L'image suivante montre la structure schématique d'une pile alcaline au manganèse disponible dans le commerce, telle qu'on la trouve aujourd'hui partout dans les magasins ou en ligne. 

Les batteries sont disponibles dans de nombreuses formes, tailles, tensions nominales et versions. Afin d'avoir une vue d'ensemble claire, nous allons d'abord examiner de plus près les technologies les plus importantes et les types de piles les plus courants.

Les électrodes peuvent être composées de différentes substances chimiques, ce qui entraîne non seulement des tensions nominales variables, mais détermine également les avantages et les inconvénients typiques ainsi que les domaines d'application spécifiques des différents types de piles. 

Outre la composition chimique et la tension des cellules, la taille et la forme de la pile sont sans doute les critères les plus importants pour choisir la pile adéquate. En effet, la pile de rechange doit pouvoir s'insérer dans le compartiment prévu à cet effet. En règle générale, plus la taille d'une pile est grande, plus elle fournit d'énergie. Les spécialistes parlent dans ce cas de capacité de la pile. La plupart des appareils fonctionnent avec des piles micro (micro AAA), des piles mignon (mignon AA), des piles mono (D) ou des piles 9 V E-Block. Mais il existe d'autres formes qui sont encore largement répandues. 

Les piles spéciales sont souvent utilisées pour des tâches particulières ou dans des appareils spéciaux. C'est pourquoi leur conception et leurs caractéristiques techniques sont parfaitement adaptées à leur utilisation prévue. Les données des piles spéciales peuvent différer considérablement de celles des piles disponibles dans le commerce. Nous avons résumé brièvement les différentes dimensions et tensions des piles spéciales les plus courantes. 

Les formats courants pour les piles spéciales sont les tailles 1/2 AA avec 15 x 25 mm (Ø x h) ou 2/3 AA avec 15 x 33 mm (Ø x h), la tension respective de la pile de 3 V ou 3,6 V dépendant de la composition chimique de la cellule utilisée. 

Les piles boutons sont indispensables dans les petits appareils tels que les montres-bracelets et les thermomètres médicaux, qui ont des boîtiers compacts. Différentes substances chimiques sont également utilisées pour les électrodes des piles boutons afin d'obtenir les propriétés souhaitées. Un type particulier de pile bouton, à savoir la pile zinc-air, était autrefois couramment utilisé dans les appareils auditifs.

Les piles spéciales, en particulier, portent des désignations très diverses qui prêtent souvent à confusion. C'est pourquoi nous avons récapitulé pour vous les différentes dénominations de piles dans un tableau.

Quelle quantité d'électricité une pile peut-elle fournir ?

Il est impossible de répondre concrètement à cette question, que ce soit pour les piles AA Mignon, AAA Micro ou tout autre type de pile. En effet, la capacité utile dépend d'une part de la taille de la pile, du type ou de la composition chimique de la cellule (par exemple alcaline ou lithium) et du courant de décharge. Plus le courant délivré par une pile AA Mignon est faible, par exemple, plus la capacité utile est élevée. Ainsi, dans des conditions de laboratoire, avec des courants de décharge minimaux, il est possible d'atteindre une valeur de capacité élevée. Ces valeurs sont parfois également indiquées dans la promotion du produit. Cependant, si les courants de décharge sont nettement plus élevés dans la pratique, les valeurs déterminées en laboratoire sont difficiles, voire impossibles à atteindre. 

Les piles peuvent-elles être rechargées ? 

Non, absolument pas. Les piles sont des piles primaires à usage unique et doivent être éliminées conformément aux prescriptions lorsqu'elles sont vides. Dans le passé, des piles rechargeables étaient proposées, mais elles nécessitaient des chargeurs adaptés au système. De plus, la capacité utile diminuait considérablement à chaque recharge. 

Puis-je utiliser une pile alcaline AA Mignon à la place d'une pile zinc-carbone AA Mignon ?

Oui, c'est possible, à condition que le rapport qualité-prix soit correct. Cependant, les limites de température de la pile alcaline doivent être respectées pendant son utilisation ou son stockage. 

Pourquoi les piles coulent-elles ?

Le problème des piles qui coulent concerne principalement les piles zinc-carbone. En effet, lors de la décharge, la coupelle en zinc devient poreuse et n'est donc plus étanche. Ce problème ne se pose généralement pas avec les piles alcalines, car l'électrode en zinc se trouve à l'intérieur de la pile. Dans la pratique, il arrive toutefois que des piles alcalines coulent. Dans ce cas, il s'agit généralement d'un problème de qualité au niveau des joints. 

Comment prolonger la durée de vie des piles ?

En principe, les piles sont soumises à un certain processus de vieillissement au cours de leur durée de vie, qui entraîne une perte de capacité. C'est pourquoi il convient de vérifier la date de péremption indiquée sur l'emballage lors de l'achat. Les piles doivent être retirées des appareils non utilisés afin d'éviter toute décharge due à des courants de fuite. Lorsque vous remplacez les piles, remplacez toujours le jeu complet et ne mélangez jamais les piles usagées avec les piles neuves. Les piles doivent être stockées dans un endroit frais et sec. Les températures élevées pendant le stockage accélèrent le processus de vieillissement et réduisent la durée de vie.