PILES & ACCUMULATEURS

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Pile au bioxyde de manganèse-zinc

Pile au bioxyde de manganèse-zinc
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Accumulateur au plomb : décharge

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Accumulateur au plomb : recharge

Accumulateur au plomb : recharge
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Batterie de démarrage d'un véhicule

Batterie de démarrage d'un véhicule
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Les accumulateurs

Une batterie au plomb est un générateur électrique qui utilise généralement les propriétés électrochimiques d'un couple oxydant-réducteur.

Dans le cas particulier de l'accumulateur au plomb, le générateur de ce type le plus répandu, il s'agit du couple oxydoréducteur peroxyde de plomb-plomb, en solution sulfurique :

Les accumulateurs se distinguent des piles classiques par leur aptitude à la recharge. C'est pourquoi on les appelle parfois générateurs « secondaires » par opposition aux piles qui sont dites générateurs « primaires ».

Malgré la concurrence de nombreux autres générateurs électrochimiques (par exemple, accumulateurs alcalins, piles à combustible), l'accumulateur au plomb, grâce à sa robustesse, sa simplicité et son prix faible, rajeuni par l'emploi des matières plastiques, perfectionné sans cesse dans sa technologie, reste compétitif, que ce soit dans le domaine du démarrage des moteurs à combustion, de la traction électrique ou de la batterie stationnaire.

D'autre part, le nombre de wattheures par kilogramme (en régime rapide) emmagasiné dans une batterie a doublé en vingt ans. Enfin, nouvelle amélioration : l'accumulateur étanche, petite boîte fermée, sans bouchons, peut se loger n'importe où et fonctionner pendant plusieurs années sans exiger ni eau ni entretien.

Description et constitution

L'accumulateur au plomb est constitué par un empilage d'électrodes positives, de séparateurs et d'électrodes négatives logé dans un bac et fermé par un couvercle.

Accumulateur au plomb : décharge

Accumulateur au plomb : décharge

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Décharge d'un accumulateur au plomb.À l'électrode négative :Pb + SO2-4 → Pb SO4 + 2e-et à l'électrode positive :PbO2 + SO2-4 + 4H+ + 2e- → Pb SO4 + 2H2OÀ la décharge, les deux polarités se sulfatent, l'électrolyte est consommé (les ions SO2-4 vont sur les... 

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Accumulateur au plomb : recharge

Accumulateur au plomb : recharge

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Recharge d'un accumulateur au plomb.À l'électrode négative :Pb SO4 + 2e- → Pb + SO2-4et à l'électrode positive :Pb SO4 + 2H2O → Pb O2 + SO2-4 + 4H+ + 2e-À la recharge, les deux polarités se désulfatent, l'électrolyte est régénéré (mise en solution d'ions... 

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Les électrodes positives (oxydant) sont des grilles, en plomb antimonieux ou en alliage ternaire (Pb-Sb-As), dont les alvéoles sont remplis d'une pâte poreuse de peroxyde de plomb (matière active positive). Dans une batterie de démarrage classique, il y a de quatre à six plaques positives pour chacun des six éléments (soit environ de vingt-quatre à trente-six plaques positives pour la batterie).

Les électrodes négatives (réducteur), comparables aux grilles positives, sont remplies d'une pâte de plomb métallique très poreux (on dit parfois une « éponge  [...]

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Écrit par :

  • : ingénieur en chef à la société Fulmen
  • : ingénieur, adjoint au directeur des techniques d'applications énergétiques à l'Institut français du pétrole
  • : directeur de la division produits industriels à la Compagnie industrielle des piles électriques

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Pour citer l’article

Jacques MANDIL, Yves BRÉELLE, Raymond VIC, « PILES & ACCUMULATEURS », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 10 août 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/piles-et-accumulateurs/