Différence entre les piles rechargeables et non rechargeables

Table des matières:

Différence principale - Batteries rechargeables et non rechargeables
Que sont les piles non rechargeables
Que sont les piles rechargeables
Différence entre les piles rechargeables et non rechargeables

Différence principale - Batteries rechargeables et non rechargeables

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

Que sont les piles non rechargeables

Les batteries 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 à la cathode et à l'anode, comme nous l'avons évoqué avec un exemple dans l'article sur les anodes et les cathodes. Ces réactions chimiques se traduisent par un flux d'électrons de l'anode vers la cathode. Ces électrons ont de l'énergie électrique, et si nous connectons un composant électrique entre le chemin des électrons, les électrons peuvent perdre leur énergie lorsqu'ils traversent le composant. L'énergie électrique que les électrons perdent peut alors 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 les piles rechargeables et les piles rechargeables, examinons d'abord une pile alcaline typique pour voir comment elle fonctionne:

Une coupe longitudinale à travers une pile alcaline

A 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 dans le processus:

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

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

Les piles alcalines ne sont pas rechargeables. Cela signifie que ces réactions ne peuvent avoir lieu que dans la direction 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 les batteries rechargeables, il est possible d'inverser les réactions qui leur permettent de conduire des électrons autour d'un circuit. Un bon exemple de batteries rechargeables est la batterie lithium-ion, qui est utilisée pour alimenter la plupart des téléphones portables et ordinateurs portables. Lorsque les batteries sont utilisées pour alimenter des appareils, nous disons que la batterie est décharger. Pendant que cela se produit, la « borne négative » libère des ions lithium, qui traversent l'électrolyte jusqu'à la borne positive. Dans le même temps, les électrons circulent à l'extérieur du circuit de la borne négative vers la « borne positive ». Pendant mise en charge, la batterie prend l'énergie d'une source externe pour inverser ces flux: les ions lithium circulent de la « borne positive » vers la « borne négative », reconstituant 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 batteries rechargeables se dégradent avec le temps. Les prédécesseurs rechargeables des batteries lithium-ion comprenaient des batteries nickel-cadmium. Ces batteries présentaient plusieurs inconvénients: leurs performances avaient tendance à souffrir si elles étaient fréquemment surchargées ou si elles n'étaient pas fréquemment autorisées à se décharger complètement. De plus, le cadmium était un métal toxique, ce qui signifiait que les piles nickel-cadmium mal mises au rebut posaient un danger pour l'environnement.

Différence entre les piles rechargeables et non rechargeables

Utilisation après décharge complète

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

Piles non rechargeables ne peut être complètement déchargé qu'une seule fois. Après cela, la batterie ne peut pas être chargée et elle 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.