Différence entre les cellules primaires et secondaires

La batterie, ou la combinaison série-parallèle de cellules électrochimiques, est un dispositif de stockage d'énergie qui est encore largement utilisé aujourd'hui. La division de base des batteries en fonction de leur utilisation fait référence à leur capacité à être chargée.

Donc, il y a des cellules primaires - qui ne peuvent pas être chargées et des cellules secondaires (rechargeables).

Quelle est la cellule primaire?

Les cellules primaires sont celles qui ne peuvent pas être rechargées et doivent être jetées après l'expiration de leur durée de vie. Si l'électrolyte n'est pas sous forme liquide, on parle de cellules sèches.

Cellules primaires ont généralement une densité d'énergie élevée, une capacité élevée, se déchargent lentement, sont faciles à utiliser et ne sont pas excessivement coûteux. Les piles alcalines sont probablement les piles primaires les plus utilisées.

Ils ont généralement une anode en zinc, une cathode en carbone et un électrolyte. La courbe de tension pour décharger des piles alcalines est très raide (presque linéaire).

Lorsque la batterie se vide, sa tension chute presque linéairement. De telles cellules ne conviennent donc pas aux appareils photo numériques, car leur fonctionnement nécessite une tension relativement élevée. Une pile alcaline apparaît donc comme «vide» après quelques heures d'utilisation, bien qu'en réalité ce ne soit pas.

La plupart des cellules primaires sont confortables, toujours disponibles et respectueuses de l'environnement. Ils ont également une densité d'énergie extrêmement élevée.

Ce n’est que récemment que les cellules rechargeables ont atteint la densité de cellules primaires, mais les piles alcalines conventionnelles produisent près de 50% plus d’énergie que les piles secondaires Li-Ion comparables..

Ces cellules chargent et alimentent en permanence toutes sortes d'appareils, des appareils de base aux appareils spécialisés, en passant par tous les appareils connus. Les cellules primaires sont le plus souvent utilisées dans les montres-bracelets, les télécommandes, les jouets pour enfants et les appareils électroniques de divertissement non exigeants. Ils sont également utilisés chaque fois que la charge est impossible ou impossible, dans le cas de techniques militaires et de sauvetage, dans des stations de contrôle difficiles d'accès, etc..

En raison de leurs prix bas, ils sont particulièrement adaptés lorsque les besoins en énergie ne sont pas très élevés, lorsque les appareils ne nécessitent pas un niveau d'énergie élevé pour leur fonctionnement et nécessitent simplement une tension constante..

Quelle est la cellule secondaire?

Avec la montée en puissance des appareils portables tels que les ordinateurs portables, les smartphones ou les lecteurs MP3, il existe une demande croissante de bonnes batteries que nous n'aurons pas besoin de changer tous les deux jours. Et nous en venons au besoin de cellules (secondaires) rechargeables.

Le principe de leur travail est en fait le même - l'électricité est générée par une réaction chimique impliquant l'anode, les cathodes et les électrolytes, mais la différence réside dans la composition chimique des cellules contenues dans les batteries..

Nous avons ici le cas que la réaction chimique est réversible. Lorsque la batterie «consomme» (ou lorsque les ions chargés négativement vont au côté positif de la batterie), la batterie est chargée. En connectant une cellule secondaire à une source d'énergie électrique externe (par exemple, de l'électricité), le processus inverse se produit: les ions chargés négativement retournent vers le côté négatif de la batterie et peuvent être réutilisés..

Les batteries secondaires les plus utilisées sur le marché sont les suivantes: lithium-ion (LiOn), hydrure de nickel-métal (NiMH) et nickel-cadmium (NiCd). Quand on parle de piles secondaires, il faut dire qu'elles ne sont pas toutes égales. Les piles NiCd (nickel-cadmium) ont été les premières piles secondaires utilisées partout dans le monde, mais elles présentaient un petit problème: «l'effet mémoire»..

L'effet mémoire signifie que vous devez les remplir et les vider à chaque fois, sinon ils vont perdre leur capacité rapidement. Cela a conduit à une situation où les gens optent pour l'hydrure de nickel-métal (NiMH). Ils avaient un peu plus de capacité et ne "souffraient" pas de l'effet mémoire, mais leur durée de vie était courte - vous pouviez les remplir et les vider environ 100 fois..

Et enfin, les piles LiOn les plus populaires sont utilisées aujourd'hui, qui se sont avérées être la meilleure variante. Leur capacité est peut-être un peu plus petite, mais la technologie permettant de les fabriquer est plus simple que celles mentionnées précédemment, ils sont plus petits, plus faciles et ont un cycle de 1000 cycles de charge et de décharge..

Différence entre les cellules primaires et secondaires

1. Conception de cellules primaires et secondaires

Les cellules primaires sont le plus souvent des «cellules sèches», en ce qui concerne la technologie utilisée pour les fabriquer. C'est parce qu'il n'y a pas de liquide dans la batterie, mais que les cellules sont pleines de pâte qui permet le mouvement des ions, mais empêche leur renversement. Les cellules secondaires utilisent les deux autres types de cellules: les cellules humides (cellules liquides et inondées) et le sel fondu (cellules liquides de composition légèrement différente)..

2. Spécifications des cellules primaires et secondaires

Les cellules primaires ont une résistance interne élevée, une réaction chimique irréversible, une capacité supérieure, sont généralement plus petites et plus légères et sont globalement moins chères. Les cellules secondaires ont une résistance interne plus faible, doivent être chargées, ont des réactions chimiques réversibles et sont plus complexes et coûteuses.

3. Application des cellules primaires et secondaires

Les cellules primaires sont utilisées dans des appareils nécessitant un courant faible mais constant - horloges, jouets, équipements de sécurité, etc. Les cellules secondaires sont utilisées dans les appareils portables - ordinateurs portables, téléphones portables, lecteurs MP3, tablettes, etc..

Cellule primaire ou secondaire: Tableau de comparaison

Résumé des cellules primaires et secondaires

• Les cellules primaires sont capables de produire du courant électrique au moment de la genèse. On les appelle également piles jetables, car elles sont destinées à un usage unique et à leur mise au rebut. Ce sont les cellules les plus couramment utilisées dans les appareils portables qui ne nécessitent pas de haute tension. En principe, les batteries primaires ne peuvent pas être remplies de manière fiable à plusieurs reprises car les réactions chimiques ne sont pas réversibles et il est peu probable que les matériaux utilisés retrouvent leur état initial..
• Les cellules secondaires doivent être chargées avant utilisation. Également appelées piles rechargeables, elles peuvent être rechargées en leur apportant un courant électrique, ce qui inverse le cours de la réaction chimique qui se produit lors de l'utilisation de la pile..