Différence entre les piles rechargeables et non rechargeables

Différence principale - Piles rechargeables par rapport aux piles non rechargeables

Les piles permettent d’alimenter des appareils électriques qui ne peuvent pas être branchés à tout moment. Les voitures, les téléphones portables, les ordinateurs portables et les jouets pour enfants peuvent être alimentés par des batteries. En fonction de leur capacité à être réutilisées, les piles sont classées en deux catégories: les piles non rechargeables (primaires) et les piles rechargeables (secondaires). le différence principale entre piles rechargeables et non rechargeables est que les piles rechargeables peuvent être réutilisées après avoir été complètement déchargées une fois, tant que non rechargeable les batteries ne peuvent pas être rechargées une fois qu'elles se déchargent complètement.

Que sont les piles non rechargeables?

Les piles sont constituées de deux électrodes appelées cathode et le anode, qui sont placés dans des électrolytes. Lorsque les électrodes sont connectées, des réactions chimiques ont lieu au niveau de la cathode et de l'anode, comme nous en avons discuté avec un exemple de l'article sur les anodes et les cathodes. Ces réactions chimiques entraînent un flux d'électrons de l'anode à la cathode. Ces électrons ont de l'énergie électrique et si nous connectons un composant électrique entre le trajet des électrons, les électrons peuvent perdre leur énergie lorsqu'ils traversent le composant. L'énergie électrique perdue par les électrons peut ensuite être convertie en une forme qui nous est utile. Par exemple, une ampoule convertit l'énergie électrique en énergie lumineuse (et en énergie thermique) et un moteur convertit l'énergie électrique en énergie cinétique.. 

Avant de discuter de la différence entre des piles rechargeables et rechargeables, examinons d’abord une pile alcaline typique pour voir comment elle fonctionne:

Coupe longitudinale d'une pile alcaline

À l'anode, le zinc réagit avec les ions hydroxyde libérés par la cathode, produisant de l'oxyde de zinc et de l'eau, et libérant des électrons au cours du processus:

À la cathode, les électrons libérés sont combinés avec de l'oxyde de manganèse (IV) et de l'eau pour produire des ions oxyde et d'hydroxyde de manganèse (III):

Pour que ces réactions se poursuivent, les ions traversent continuellement l'électrolyte tandis que les électrons se déplacent à l'extérieur de l'électrolyte à travers les fils qui relient l'anode à la cathode. Cela crée un courant électrique dans le fil.

Les piles alcalines ne sont pas rechargeables. Cela signifie que ces réactions ne peuvent se produire que dans la direction indiquée ci-dessus. Une fois que tout l'oxyde de manganèse (IV) a été converti en oxyde de manganèse (III), les réactions s'arrêtent et la batterie ne peut plus produire de courant électrique..

Que sont les piles rechargeables?

Avec des piles rechargeables, il est possible d’inverser les réactions qui leur permettent de conduire des électrons autour d’un circuit. Un bon exemple de batterie rechargeable est la batterie lithium-ion, utilisée pour alimenter la plupart des téléphones portables et des ordinateurs portables. Lorsque les batteries sont utilisées pour alimenter des périphériques, nous disons que la batterie est déchargeant. Pendant ce temps, le «terminal négatif» libère des ions lithium, qui traversent l’électrolyte jusqu’au terminal positif. En même temps, les électrons s'écoulent hors du circuit de la borne négative vers la "borne positive". Pendant charge, la batterie utilise l'énergie d'une source externe pour inverser ces flux: les ions lithium s'écoulent de la «borne positive» vers la «borne négative», renforçant ainsi la capacité de la batterie à conduire à nouveau le courant.

Une batterie lithium-ion conçue pour être utilisée dans un ordinateur portable

Cependant, les performances des piles rechargeables se dégradent avec le temps. Les prédécesseurs rechargeables aux batteries lithium-ion comprenaient des batteries nickel-cadmium. Ces batteries présentaient plusieurs inconvénients: leur performance avait tendance à se dégrader si elles étaient fréquemment surchargées, ou s’il n’était pas souvent autorisé de les vider complètement. De plus, le cadmium était un métal toxique, ce qui signifiait que les piles nickel-cadmium mal éliminées constituaient un danger pour l'environnement..

Différence entre les piles rechargeables et non rechargeables

Utilisation après décharge complète

Batteries rechargeables peut être réutilisé après la charge, une fois qu'ils ont été complètement déchargés.

Piles non rechargeables ne peut être complètement déchargé qu'une fois. Après cela, la batterie ne peut pas être chargée et ne peut pas être utilisée pour produire un courant électrique.

Coût

Le prix de batteries rechargeables est plus élevé que celui des non rechargeables. Cependant, à long terme, l’utilisation de piles rechargeables est plus rentable.

Piles non rechargeables sont moins chers que les rechargeables.

Types de batterie

Batteries rechargeables comprennent les batteries au plomb, nickel-cadmium et lithium-ion.

Piles non rechargeables comprennent les piles Leclanché, zinc-carbone et alcalines.

Courtoisie d'image

“Schéma simplifié de la construction de piles alcalines.” Par Tympanus (Propre travail) [Domaine Public], via Wikimedia Commons

“Batterie Li-ion d'un ordinateur portable.” Par Kristoferb (travail personnel (enwiki)) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons