Pourquoi les piles s'épuisent-elles ?

Les piles alimentent tout, des voitures aux lampes de poche. Mais elles ne durent pas éternellement, même les rechargeables, et finissent par « s'épuiser ». Pour comprendre pourquoi, il faut d'abord comprendre comment elles génèrent de l'énergie.

Fonctionnement

Les piles produisent de l'électricité par réactions chimiques contrôlées. Des piles rudimentaires peuvent être faites avec cuivre, plomb et tout acide (jus de citron, acide sulfurique). L'acide et le plomb interagissent, libérant des ions capturés par le cuivre qui deviennent électricité. Les piles puissantes contiennent des produits chimiques très réactifs pour créer des réactions énergétiques intenses et ainsi beaucoup d'électricité.

Évolution dans le temps

Les réactions chimiques vont et viennent constamment : rupture de liaisons (libère énergie) et reformation (consomme énergie). Avec le temps, l'énergie libérée par la rupture égale l'énergie consommée pour reformer. On observe l'affaiblissement de la pile. Quand la réaction atteint l'équilibre (énergies égales), la pile « meurt » ou « s'épuise ».

Signification

Comme le cuivre laisse l'énergie (électricité) s'échapper, plus une pile est utilisée, plus vite l'équilibre est atteint. Autrement dit : si rompre une liaison rapporte 5 cents, mais la reformer en coûte 4, vous avez un surplus en banque. Si vous dépensez ces cents, vous en avez moins pour reformer des liaisons et finissez par n'avoir juste de quoi reformer, peu importe combien vous rompez. L'analogie est imparfaite : même sans dépenser, il viendra un moment où cents gagnés = cents dépensés.

Identification (piles rechargeables)

Les piles rechargeables inversent ponctuellement le fonctionnement de base et réinjectent de l'énergie (électricité via chargeur) dans la réaction chimique. Mais au fil du temps, la capacité de la réaction à absorber cette énergie supplémentaire s'annule quand l'équilibre est atteint. Ainsi, les piles rechargeables sont légèrement moins efficaces après chaque recharge, jusqu'à « mourir ». Certes, elles durent bien plus longtemps que les piles classiques, mais la réaction chimique finira par atteindre l'équilibre.

Avertissements

Ne tentez jamais de recharger des piles standard. Leur conception ne le permet pas : risque d'incendie, endommagement du chargeur, explosion avec projection d'acide. De même, les piles rechargeables ont des chimies différentes (NiMH ou ancien NiCd) et nécessitent des protocoles de charge spécifiques. Au mieux, une mauvaise charge ne fait rien. Au pire : explosion, surchauffe, incendie.
Toutes les piles doivent être éliminées correctement : elles contiennent des produits toxiques (plomb, nickel, lithium, zinc). Quantités infimes, mais en masse contaminent sols et eau. Vérifiez si votre collectivité a un programme de recyclage piles ou déchets dangereux (ou « D3E »). Certains commerçants ont des bacs de recyclage. Piles auto : souvent une « consigne » remboursée à la reprise, pour encourager le recyclage (plusieurs kilos de plomb très toxique).