Pile électrique
Modèle:Voir homonymes Modèle:Méta bandeau d'avertissement{{#ifeq:||{{#if:||{{#if:juin 2020||}}}}}} Modèle:Infobox Objet
Une pile électrique, couramment dénommée « pile »<ref name="cnrp" />, est un dispositif électrochimique qui produit de l'électricité en convertissant de l'énergie chimique en énergie électrique grâce à une réaction d'oxydoréduction.
Ce système électrochimique a été inventé par le scientifique italien Alessandro Volta en empilant<ref group=alpha>Le mot « pile » vient de cet empilement.</ref> des couches de deux métaux séparées par des feutres imbibés d'acide. Le Bureau international des poids et mesures choisit de nommer l'unité de potentiel électrique le volt, en référence à Volta.
Par analogie, le terme « pile » désigne tout empilement d’éléments produisant de l'électricité, de même que « batterie » désigne toute mise en série de piles ou d'accumulateurs électriques.
Vocabulaire : pile, accumulateur, batterie
Pile et « pile rechargeable »
À l'origine, le terme « pile » désignait un dispositif inventé par le savant italien Alessandro Volta, composé d'un empilement de rondelles de trois métaux différents (cuivre, plomb, fer), séparés par des feutres imprégnés d'un électrolyte<ref name="cnrp">Modèle:CNRTL.</ref>.
Le mot « pile » désigne aujourd'hui tout élément monobloc, dont la décharge est irréversible<ref name=":0">Modèle:Lien web.</ref>. En effet, une fois que le potentiel des électrodes a été égalisé, il n'est plus possible de restaurer le potentiel initial.
Par extension, on appelle « pile rechargeable » un petit accumulateur électrique rechargeable de dimensions identiques à une pile, dont la tension est généralement inférieure à celle d'une pile alcaline de même taille.
Batterie
Le terme « batterie » désigne une association en série ou en parallèle de piles ou accumulateurs<ref>Modèle:Article</ref> afin que l'ensemble atteigne certaines caractéristiques nominales, telles que la tension, le courant maximum admissible ou la capacité.
Si les éléments montés les uns avec les autres sont des accumulateurs, ils forment une batterie d'accumulateurs<ref name=":0" />,<ref>Modèle:CNRTL.</ref>. Dans le cas d'une association de piles, l'assemblage, non rechargeable, est nommé batterie primaire.
Le terme de « batterie » utilisé dans l'industrie automobile désigne donc plus exactement une batterie d'accumulateurs, celle-ci étant rechargeable.
Autres
Le terme « pile » apparaît dans d'autres dénominations qui ne partagent pas le même principe de fonctionnement. Ainsi, la pile à combustible, bien que fonctionnant également par réaction d'oxydoréduction, n'est pas constituée d'empilement de métaux.
Principe de fonctionnement
Le boîtier d'une pile est le siège d'une réaction chimique entre deux substances dont l’une peut facilement céder des électrons (matériau réducteur), et l’autre qui les absorbe (matériau oxydant). Chacune de ces réactions chimiques est dite « demi-réaction ». Lorsqu'elles sont proprement combinées, elles forment une réaction d'oxydoréduction. Chaque demi-réaction survient dans une solution où se produit un échange d'électrons. Ce sont ces électrons qui sont échangés entre les deux substances. Pour assurer l'équilibre des charges électriques, il faut relier les deux solutions à l'aide d'un pont salin, système qui permet le transport de certains ions tout en interdisant la circulation du solvant.
Chaque élément du couple oxydant/réducteur est relié à une électrode. Ces électrodes, lorsqu'elles sont reliées à un circuit consommateur d'électricité, provoquent la circulation d'un courant électrique ; la réaction chimique provoque une circulation de charges (électrons, ions). Une pile fournit du courant continu. La borne (-) d'une pile correspond à l'anode où se produit la réaction d'oxydation qui va fournir les électrons. La borne (+) d'une pile correspond à la cathode où se produit la réduction qui va consommer les électrons.
Ce système est utilisé pour les piles électriques et les batteries d'accumulateurs, avec divers couples électrochimiques. Une pile électrique peut contenir plusieurs de ces couples montés en série, ce qui permet d'ajuster la tension disponible, aux bornes de la pile, à la valeur désirée.
Il est possible de réaliser une pile artisanale, par exemple en piquant dans un citron un trombone déplié ou un clou (en acier galvanisé, recouvert donc de zinc) et un fil électrique dénudé (en cuivre) reliés à une diode électroluminescente bien choisie<ref>Palais de la découverte, La Pile au citron Modèle:Pdf, IFIM23, 2006.</ref>. À l'anode, le zinc cède ses électrons, et à la cathode, l'ion H+ du jus acide capte les électrons et se dégage sous forme de dihydrogène Modèle:H2<ref>Modèle:Lien web.</ref>. On trouve dans le commerce des gadgets qui utilisent ce même principe : par exemple de petites horloges à quartz qui sont alimentées par une pomme de terre (même principe à l'anode, alors qu'à la cathode l'eau se réduit en ions HO− et en hydrogène)<ref>Modèle:Lien web.</ref>.
Histoire
Il existe des objets archéologiques, comme ceux trouvés en 1936, ressemblant à des piles. C'est le cas de la pile électrique de Bagdad, datant du Modèle:S mini- siècleModèle:Vérification siècle Modèle:Av JCModèle:Vérification siècle, bien que sa fonction de pile soit controversée <ref>Modèle:Lien web.</ref>. Elles auraient fonctionné aux jus de fruits, voire au sulfate de cuivre, des expérimentations sur des reconstitutions modernes ont validé la faisabilité des deux modèles. Il n'existe aucun lien historique entre ces objets et le développement des piles contemporaines, d'autant que l'usage de celles-ci serait le placage de métaux précieux, ce qui expliquerait son usage mineur, confidentiel, voire associé à un usage de faussaire (voir Archimède et la couronne du roi Hiéron)<ref>Magazine, Monde Inconnu (Le), Modèle:N°, 06/1987, Technologies avancées dans les temps reculés, Michel Granger.</ref>.
En 1786, Luigi Galvani observe que les muscles d'une cuisse de grenouille se contractent lorsqu'elle est mise en contact avec des métaux, de la même manière que lorsqu'on la branche sur une machine électrostatique. Il découvre que la réaction est plus forte quand il utilise un instrument composé de deux métaux différents<ref>Modèle:Lien web.</ref>.
En opposition avec les travaux de Galvani (électricité d'origine animale), Alessandro Volta invente la première pile à colonne le Modèle:Date-<ref>Publication soumise le Modèle:Date- dans une lettre en français au président de la Royal Society, Joseph Banks.</ref> ; ces premiers systèmes étaient constitués d'un « empilement » (d'où le nom de l'invention) de disques de deux métaux différents séparés par des disques de feutre, imbibés d'acide. La pression de la colonne sur les disques du bas provoque un assèchement des cylindres de feutre qui finissent par ne plus remplir leur office. Volta invente donc rapidement la pile à couronne, constituée d'empilements plus petits montés en série<ref name="Bonaparte_savants">Modèle:Article</ref>.
Quelques mois après l'invention de Volta, deux chimistes britanniques, William Nicholson (1753-1815) et Anthony Carlisle (1768-1840), utilisent la pile de Volta pour réaliser la première électrolyse artificielle (électrolyse de l'eau) le Modèle:Date-<ref>Modèle:Article</ref>.
Dès 1802, William Cruikshank crée la pile à auge en disposant verticalement les lames de zinc et de cuivre dans un bac à parois isolantes rempli d'eau acidulée. Elle est beaucoup plus simple à produire que la pile de Volta<ref name="Bonaparte_savants"/>.
- Différents types de pile Volta
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La pile voltaïque<ref group=alpha>Inventée par Alessandro Volta qui lui a donné son nom.</ref>.
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Schéma de fonctionnement de la pile Volta.
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Schéma de la pile Volta.
Piles polarisables
Entre 1813 et 1815, William Hyde Wollaston développe la pile Wollaston dans laquelle l'électrode de cuivre entoure l'électrode de zinc. Cela permet de doubler la surface de l'électrode et de prolonger le fonctionnement de la pile. Ces premières piles souffrent, en effet, d'un défaut de fonctionnement : la polarisation.
La réaction d'oxydoréduction provoque une accumulation de sous-produits qui perturbe le fonctionnement de la pile. Dans ces piles zinc cuivre, c'est la réduction de l'acide de l'électrolyte qui produit un dégagement de bulles de dihydrogène sur le cuivre qui empêche le passage du courant. Au bout d'un certain temps, il est nécessaire de nettoyer la pile de ces dépôts pour qu'elle continue de fonctionner.
En 1813, Napoléon fournit à l'École polytechnique une pile voltaïque de Modèle:Nobr cuivre/zinc, occupant Modèle:Unité de surface. Humphry Davy fait construire une pile Cruickshank constituée de Modèle:Nobr et de Modèle:Nobr|couples cuivre/zinc à l'Institut Royal de Londres. Avec ces piles monumentales, il était possible d'obtenir des intensités de Modèle:Unité, soit des puissances de l'ordre de la dizaine de kW.
Piles impolarisables
Dans les piles impolarisables, les produits de la réaction d'oxydoréduction utilisée n'altèrent pas les propriétés électrochimiques de l'ensemble.
En 1829, Antoine Becquerel crée la première pile à deux liquides séparés en enfermant la plaque de zinc en solution acide dans un gros intestin de bœuf, qui la sépare de l'électrode de cuivre placée dans un bain de sulfate de cuivre. La génération d'hydrogène est remplacée par une accumulation de cuivre sur les parois de la cathode.
Le principe est amélioré en 1836 par John Frederic Daniell qui remplace l'intestin de bœuf par un vase en terre poreuse. La pile Daniell est la première à offrir une source durable d'énergie. Le principe de la pile Daniell aura plusieurs améliorations technologiques avec notamment la pile Callaud.
Johann Christian Poggendorff invente, en 1842, la pile à bichromate : elle dégage de l'oxygène qui se recombine avec l’hydrogène responsable de la polarisation. Créée en 1850, la pile Grenet est une pile à un seul liquide, avec des électrodes en charbon et en zinc amalgamé (plongé dans le mercure) dans un électrolyte d'acide sulfurique et de bichromate de potassium. Quand la pile n'était pas utilisée, il était nécessaire de retirer l'électrode en zinc de la solution pour la préserver. Diverses améliorations (pile Trouvé, pile Chardin, pile Voisin et Dronier…) vont suivre pour isoler cette électrode.
Ces piles bouteilles seront utilisées jusqu'au début du Modèle:S mini- siècleModèle:Vérification siècle : la puissance et la tension élevée des piles au bichromate ont été longtemps appréciées au laboratoire. Elles ont été peu utilisées comme pile domestique à cause de la toxicité des bichromates et des problèmes d'entretien de l'électrode.
Piles à dépolarisation
Les piles à dépolarisation utilisent un réducteur pour éliminer les produits de réaction qui se forment à la cathode.
La première pile à dépolarisation est inventée en 1838 par William Robert Grove. Il remplace le cuivre par du platine et utilise de l'acide nitrique (nommé acide azotique à cette époque). Il obtient une pile puissante, mais chère, car le platine est un métal rare. En 1843, Robert Wilhelm Bunsen remplace le platine par du charbon ce qui réduit notablement les coûts (voir Pile Bunsen) mais la dépolarisation nitrique entraîne un dégagement de vapeurs toxiques qui rend l'emploi de ces piles malcommode.
En 1867, Georges Leclanché crée la première pile à dépolarisant solide : elle contient du dioxyde de manganèse. La pile Leclanché est moins puissante que la pile bouteille, mais ne nécessite aucun entretien (elle Modèle:Citation comme dira la publicité de la pile Wonder). En 1888, Modèle:Lien invente la pile sèche en gélifiant la solution de chlorure d'ammonium avec de l'agar-agar. Avec quelques améliorations, cette pile sèche est toujours utilisée au Modèle:S mini- siècleModèle:Vérification siècle.
Pendant la Seconde Guerre mondiale, Samuel Ruben et Philip Mallory créent la pile au mercure.
En 1959, la première pile alcaline grand public est conçue par Lewis Urry, Karl Kordesch et Paul A. Marsal pour Union Carbide.
En 1970, les premières piles au lithium, permettant de remplacer le zinc par un métal plus réducteur, sont mises au point. Elles sont commercialisées en 1977.
Des piles ont été utilisées comme références pour définir une norme de tension avant d'être détrônées par une mesure basée sur l'effet Josephson : la pile Daniell, puis la pile Clark inventée en 1872 par Josiah Latimer Clark a été employée jusqu'en 1905, puis elle a été remplacée par la cellule de Weston jusqu'en 1972.
Piles de concentration
Il existe aussi des « piles de concentration » qui sont des dispositifs électrochimiques comme les piles (deux solutions et un pont salin) qui tirent leur énergie de la différence de concentration d'un soluté d'une solution à l'autre. Les solutions et les anodes sont toutes de même type. C'est une méthode simple pour produire de l'électricité. Ce modèle de pile intervient surtout dans l'industrie métallurgique au niveau de la galvanisation et de l'étude de la corrosion.
Classification
Par technologie
Il existe cinq technologies de piles grand public :
- pile alcaline ;
- pile saline ;
- pile au lithium ;
- pile à l'oxyde d'argent (certaines piles boutons pour montres) ;
- pile zinc-air (utilisée notamment dans les prothèses auditives).
Depuis décembre 1998, les piles au mercure sont interdites en Europe (Directive 98/101/CE<ref>Directive 98/101/CE de la Commission du 22 décembre 1998, sur eur-lex.europa.eu (consulté le 19 novembre 2018).</ref>) et aux États-Unis en raison de la toxicité et de l'impact environnemental du mercure.
Par format
Modèle:Article détaillé Les formats de piles sont couramment désignés par un code (AA, LR12, CR2032…) normalisé par la Commission électrotechnique internationale (CEI) et par l'American National Standards Institute (ANSI). Bien que la norme CEI soit devenue un standard, un certain nombre d'appellations propres aux fabricants de piles subsiste.
Par force électromotrice ou tension nominale
La force électromotrice (f.e.m.) est la tension qui existe aux bornes de la pile en circuit ouvert. Pour la mesurer, on peut utiliser un multimètre à forte résistance interne, tel qu’un multimètre numérique ou un « testeur de pile ».
Lorsque la pile se décharge (que ce soit du fait de son utilisation ou à cause du temps), la f.e.m. ne diminue que légèrement<ref group=alpha>Sauf en fin de vie où elle devient nulle.</ref>, ce qui peut laisser croire que la pile est toujours utilisable. Toutefois, la résistance interne de la pile augmente, donc l'énergie qu'elle peut délivrer diminue, ainsi que la tension à ses bornes, au fur et à mesure de la décharge de la pile. Il est donc préférable pour tester une pile de mesurer sa tension en utilisation normale (ou avec un testeur consommant du courant pour simuler cette utilisation).
La tension nominale (ou f.e.m. nominale), c'est-à-dire celle qui est inscrite sur la pile elle-même ou son emballage, correspond en fait à la f.e.m. de la pile à l'état neuf.
Les piles salines et alcalines ont une tension nominale de Modèle:Unité environ, tandis que celle des piles au lithium est de Modèle:Unité environ.
Les piles de tensions nominales plus élevées sont constituées d'une association en série de cellules de Modèle:Unité (trois éléments en série, dans une pile 3LR12 de Modèle:Unité ; six dans une Modèle:Nobr de Modèle:Unité).
Par capacité
Suivant le mode de fabrication d'une pile, sa capacité (voir section ci-dessous) peut être très variable.
La mention de la capacité d'une pile est obligatoire sur le marché européen et français depuis 2009 <ref>Modèle:Lien web</ref>.
Capacité et décharge
Capacité électrique ou capacité énergétique
- capacité électrique Modèle:Nobr ;
- capacité énergétique Modèle:Nobr.
On utilise usuellement deux sortes de « capacité » pour une pile (ou pour une batterie), sans toujours s'apercevoir de la différence entre les deux, ni préciser de laquelle on parle<ref group=alpha>Et sans se rendre compte non plus du risque de confusion avec la capacité d'un condensateur. La capacité d'un condensateur est en fait le quotient de Q par la tension U aux bornes de celui-ci. Son unité est le farad.</ref> :
- la capacité électrique de symbole Q d'une pile est la quantité maximale de charge électrique qu'elle peut fournir au cours d'une utilisation nominale de celle-ci (décharge telle que prévue par le constructeur). Elle correspond au produit du courant qui sera fourni par le nombre d'heures d'utilisation. Dans le SI, elle s'exprime en coulombs (Modèle:Unité), mais on utilise couramment l'ampère-heure (Modèle:Unité = Modèle:Unité) ou le milliampère-heure (Modèle:Unité = Modèle:Unité) ;
- la capacité énergétique de symbole E est la quantité d'énergie qu'elle peut fournir lors de sa décharge. Elle correspond au produit de la puissance fournie par le nombre d'heures d'utilisation. Elle s'exprime couramment en watts-heures (Wh), ou en milliwatts-heures (mWh).
Il existe une relation simple entre ces deux capacités : la capacité énergétique est le produit de la capacité électrique par la tension nominale U de la pile :
- <math>E = {Q} * {U}</math>
Il est important de ne pas confondre ces deux types de capacités. Mettre deux piles en série n'augmente pas la capacité électrique, alors que la capacité énergétique est multipliée par deux.
Sur l'image ci-contre, on peut voir indiqués, sur un appareil de type Modèle:Langue du commerce, les deux types de capacités<ref group=alpha>Si la relation ci-dessus semble ne pas être vérifiée, c'est dû au fait que la tension nominale de la batterie n'est pas Modèle:Unité, mais de Modèle:Unité (batterie Lithium-ion) : on a bien alors Modèle:Nobr. La tension de Modèle:Unité est en fait fournie en sortie de l'appareil par un circuit électronique intégré afin de charger des batteries d'autres appareils par un câble USB. La capacité électrique fournie par l'appareil sous cette tension de Modèle:Unité est donc en fait seulement de Modèle:Nobr. Si le rendement de l'ensemble n'est que de 75 %, on ne pourra recharger avec cet appareil que deux batteries de Modèle:Unité au lieu de quatre comme on aurait pu s'y attendre (puisque Modèle:Nobr).</ref>.
Une analogie hydraulique : la capacité du réservoir d'un barrage hydroélectrique est la quantité d'eau qu'il contient. Elle ne doit pas être confondue avec la capacité énergétique de ce réservoir qui est la quantité d'énergie qu'il est capable de fournir au réseau électrique. Cette capacité énergétique dépend de l'altitude (moyenne) du réservoir par rapport aux turbines de l'usine hydroélectrique. Cette altitude est l'équivalent de la tension dans le cas d'une batterie (ou d'une pile).
Mesure de la capacité électrique
La capacité électrique Q dépend de la quantité d'électrolyte et d'électrode, mais aussi des conditions de décharge (intensité du courant de décharge, tension de coupure de l'appareil, température d'utilisation)<ref>Modèle:Ouvrage.</ref>.
Si l'intensité de décharge I est constante, la capacité Q est proportionnelle à la durée de décharge Δt :
- <math>Q=I\times \Delta t</math>
Si l'intensité i varie, alors :
- <math>Q=\int_{0}^{\Delta t} i \, \mathrm d t</math>
La capacité électrique théorique d'une pile (ou d'une batterie), telle que définie par les fabricants, est mesurée sur un échantillon du modèle en effectuant une décharge à Modèle:Tmp sur un équipement normalisé. L'intensité de décharge est choisie pour que celle-ci dure environ Modèle:Heure. Il ne reste plus qu'à faire le produit de l'intensité par le temps effectif de décharge.
- Par exemple : si une pile de Modèle:Unité délivre Modèle:Unité pendant Modèle:Heure à la température normale d'une pièce, sa capacité électrique est de Modèle:Nobr, et sa capacité énergétique est de Modèle:Nobr.
En fait, ce n'est pas aussi simple, car :
- Il est difficile d'apprécier la fin de la décharge (la tension mesurée devra être un certain pourcentage de la tension nominale - quel pourcentage choisir ? 80 % ? 90 % ?…) ;
- La capacité ainsi mesurée dépend du courant de décharge (voir loi de Peukert ci-dessous) ;
- On constate Modèle:Refnec
Loi de Peukert
La loi de Peukert est une relation donnant le temps de décharge en fonction de la capacité électrique théorique d'une pile (ou d'une batterie) et du courant de décharge :
- <math>t = \frac {Q_P} {I^k}</math>
où :
- <math>Q_P</math> est la capacité électrique théorique (en fait celle mesurée à 1 ampère (A)) ;
- <math>I</math> est le courant effectivement débité par la pile en ampères ;
- <math>t</math> est le temps de décharge ;
- <math>k</math> est une constante empirique de l'ordre de 1,3 pour les batteries au plomb, mais très voisine de 1 pour les batteries au lithium.
En pratique, une pile (ou une batterie) est plus efficace (tiendra plus longtemps) si elle est déchargée avec une basse intensité.
En outre, pour les basses puissances, il faut prendre en compte l'auto-décharge : Modèle:Refnec. Modèle:Refnec. Il existe des technologies de piles activables qui permettent de contrôler le démarrage de la réaction. Elles sont par exemple utilisées dans les éléments de sécurité (coussin gonflable, balise de détresse de bateauModèle:Etc.) ou dans certaines applications militaires. C'est aussi le cas des piles boutons zinc-air, il faut enlever la languette qui ferme l'élément avant de le mettre en service.
Assemblage en série
Beaucoup de piles sont utilisées par groupe de deux à six éléments en série. La performance d'un assemblage de piles branchées en série est celle de son élément le plus faible. Par exemple, une pile de Modèle:Unité est un assemblage dans le même boîtier de trois piles de Modèle:Unité montées en série.
Utilisation
Consommation
En 2004, 875 millions de piles ont été vendues en France (alcalines 75 %, salines 22 %, rechargeables 2 %)<ref>Qui sont les champions… des piles, Le journal du Management, 26 avril 2006.</ref>, Modèle:Nobr en Belgique en l'an 2000.
Fabricants
Parmi les fabricants de piles, on peut citer Duracell, Energizer, Sony, Rayovac, Varta, Philips, Panasonic, Saft, Kodak, Leclanché, Maxell.
Efficacité énergétique
En moyenne, les piles électriques sont jetées alors qu'elles possèdent encore un tiers d'énergie utilisable<ref>La fausse mort des piles Modèle:Pdf, sur energie-environnement.ch.</ref>, et 1/10 seraient encore presque neuves. En effet, les appareils électroniques (appareil photo numérique, lecteur MP3Modèle:Etc.) ont besoin d'une tension minimale pour fonctionner. Or, la tension de l'ensemble baisse au cours de la décharge, mais à une vitesse différente selon l'élément. Les piles possédant encore une certaine capacité peuvent alors encore être utilisées pour alimenter des appareils moins exigeants (réveil, jouet, lampe de poche, télécommandeModèle:Etc.).
Sécurité
Le principal danger direct pour l'humain est, de loin, l'ingestion par les jeunes enfants de piles bouton de taille moyenne (supérieure à Modèle:Unité). Le risque majeur est celui d'un enclavement de la pile dans l’œsophage, l'électrolyse de l'eau entraînant la formation d'ions OH− à l'anode constitue le mécanisme lésionnel essentiel, d'autant plus grand que la pile est neuve et de tension élevée (Modèle:Unité pour les piles au lithium). Le risque lié à l'éventuelle libération des constituants d'une pile bouton est moindre du fait de leur petite quantité dans ces petites pilesModèle:Refsou.
Réutilisation
D'un point de vue électro-chimique, les couples redox des piles alcalines zinc-manganèse (à l'anode et à la cathode) sont partiellement réversibles<ref>{{#invoke:Langue|indicationDeLangue}} K. Kordesch Modèle:Et al., Rechargeability of manganese dioxide in alkaline electrolyte Modèle:Pdf, Electrochimica Acta, Modèle:Vol.26, Modèle:N°10, Modèle:P.1495-1504, 1981.</ref>. Les réactions chimiques inverses sont donc possibles. La chute de tension de la pile, qui se produit naturellement lors de la décharge, peut être inversée par l'injection d'un courant, qui va favoriser la réaction inverse. Ce qui explique que les piles alcalines peuvent être réutilisées jusqu'à plusieurs dizaines de fois avec des circuits électroniques adaptés<ref>{{#invoke:Langue|indicationDeLangue}} Michael Slifkin, Recharging the unchargeable Modèle:Pdf, Electronics World, Modèle:P., 27 avril 1998.</ref>,<ref>Modèle:Lien web.</ref>.
Les fabricants de piles, qui n'ont pas conçu les piles alcalines pour qu'elles soient réutilisables, recommandent de les recycler après un seul cycle de décharge. Ils mettent en avant des risques potentiels d'échauffement des piles, de fuite et d'explosion (due à la pression de dihydrogène gazeux libéré et à la mauvaise reconstitution de l'amalgame de zinc métallique)<ref>Modèle:Lien web.</ref>. Néanmoins, des régénérateurs de piles alcalines existent et sont commercialisés.
Recyclage
Les piles contiennent des métaux (nickel, cadmium, mercure, plomb, fer, zinc ou lithium) dont certains sont précieux, et souvent toxiques et écotoxiques (nocifs pour l'environnement). L'enveloppe de la pile se décompose tôt ou tard, et libère les produits chimiques qu'elle contient.
Aucune pile commercialisée n'est biodégradable.
Europe
La Directive 2006/66/CE vise à réduire l’impact des piles et accumulateurs électriques sur l’environnement en favorisant leur recyclage et en limitant leur teneur en métaux écotoxiques.
En 2018, 48 % des piles commercialisées sont recyclées dans l'UE (post-Brexit) à 27 pays, et 52 % ne sont pas recyclées<ref name=bateu>{{#invoke:Langue|indicationDeLangue}} Half of batteries sold are collected for recycling, sur europa.eu (consulté le 28 octobre 2020).</ref>.
Ce chiffre varie de 96 % en Croatie à 30 % en Estonie<ref name=bateu/>.
- La Suisse est la première au monde avec 70 % des piles collectées ; une écotaxe (comprise dans le prix de vente) en finance le recyclage<ref>Modèle:Lien web.</ref>.
- L'objectif européen, fixé par la Directive 2006/66/CE, est de 25 % en 2012 et 45 % en 2016<ref>Article 10 - Objectifs de collecte, sur eur-lex.europa.eu (consulté le 28 octobre 2020).</ref>.
Modèle:Graph:ChartModèle:Graph:Chart
France
En France, les piles ne doivent pas être jetées dans une poubelle ordinaire, mais amenées à un point de collecte (supermarchés, déchetteries, points de vente…) pour être recyclées. La législation française a transposé la directive européenne dans un décret en 2009<ref>Arrêté du 9 novembre 2009 relatif au transit, au regroupement, au tri et au traitement des piles et accumulateurs usagés, sur legifrance.gouv.fr (consulté le 28 octobre 2020).</ref>. Afin de réduire la teneur en certains métaux toxiques des piles (mercure notamment), le décret précise :
Afin de favoriser leur collecte et leur recyclage, il est indiqué : Modèle:Citation bloc
Le recyclage permet de récupérer des métaux réutilisables (fer, manganèse, zinc et mercure principalement) ; la valorisation matière représente 87,3 %, en masse, des piles traitées en 2011, la valorisation énergétique (incinération des plastiques et de certains résidus de broyage) 9,2 %, les 3,5 % restant étant éliminés sans valorisation<ref name=ademe>Modèle:Lien web.</ref>.
Le taux de collecte est le rapport (en masse) entre la quantité de piles collectée et celle vendue. Depuis le début du recyclage, il est faible, et n'atteint jamais les objectifs.
- En France en 2011, Modèle:Unité de piles et d'accumulateurs (hors automobile et industrie) ont été collectées et recyclées selon l'Ademe, soit un taux de collecte de 36 %<ref name=ademe/>, et ce taux serait encore sous les 50 % (46 %) en 2016 selon Eucobat (la filière française fondée par Corepile et Screlec<ref>Piles : la collecte française se rapprochera de 45 % en 2016 , Environnement-magazine, 18 juillet 2016.</ref>).
- En 2018, selon Eurostat, la France recycle 46 % de ses piles<ref>https://ec.europa.eu/eurostat/web/products-eurostat-news/-/DDN-20200723-1?inheritRedirect=true&redirect=%2Feurostat%2Fnews%2Fwhats-new</ref>.
Notes et références
Notes
Références
Voir aussi
Articles connexes
Liens externes
- Modèle:Autorité
- Modèle:Dictionnaires
- La pile de Volta, sur bibnum.education.fr
- Galvani, Volta et la découverte de la pile électrique, sur seaus.free.fr
- Annuaire des lieux de collecte des piles en France
