Comment fonctionne une batterie?

Votre montre, ordinateur portable  et pointeur laser sont tous alimentés par la même chose: la batterie. Il y a différents types de batteries et ils fonctionnent le même concept sous-jacent. Une batterie est un dispositif qui est capable de stocker de l’énergie électrique sous forme d’énergie chimique  et de convertir cette énergie en électricité. Vous ne pouvez pas attraper et stocker l’électricité  mais vous pouvez stocker l’énergie électrique dans les produits chimiques à l’intérieur d’une batterie.

Les composants d’une batterie

Il existe trois principaux composants d’une batterie: deux terminaux fabriqués de différents produits chimiques (typiquement des métaux)  l’anode et la cathode; et l’électrolyte  qui sépare ses bornes. L’électrolyte est un milieu chimique qui permet à l’écoulement de charge électrique entre la cathode et l’anode. Quand un appareil est connecté à une batterie  un circuit de réactions chimiques électriques se produit sur les électrodes qui créent un flux d’énergie électrique à l’appareil.

Plus précisément  au cours d’une décharge d’électricité  le produit chimique sur l’anode libère des électrons à la borne négative et d’ions dans l’électrolyte à travers ce qu’on appelle une réaction d’oxydation. Pendant ce temps  à la borne positive  la cathode accepte des électrons  l’achèvement du circuit pour le flux d’électrons.

L’électrolyte est là pour mettre les différents produits chimiques de l’anode et de la cathode en contact avec une autre  de façon que le potentiel chimique puisse équilibrer d’un terminal à l’autre  la conversion de l’énergie chimique stockée en énergie électrique utile. Ces deux réactions se produisent simultanément. Les ions transportent du courant à travers l’électrolyte  tandis que les électrons circulent dans le circuit externe. Cela génère un courant électrique.

Si la batterie est jetable  il va produire de l’électricité jusqu’à l’épuisement des réactifs

Si la batterie est jetable  il va produire de l’électricité jusqu’à l’épuisement des réactifs (même potentiel chimique sur les deux électrodes). Ces batteries ne fonctionnent que dans un sens  la transformation de l’énergie chimique en énergie électrique. Mais dans d’autres types de piles  la réaction peut être inversée.

Les piles rechargeables (comme le genre dans votre téléphone portable ou dans votre voiture) sont conçus de telle sorte que l’énergie électrique à partir d’une source externe (le chargeur que vous branchez sur le mur ou la dynamo dans votre voiture) peut être appliquée au système chimique  et inverse son fonctionnement  la restauration de la charge de la batterie.

Le GroupSadoway Lab  travaille sur la création de batteries plus efficaces pour des usages multiples

Le GroupSadoway Lab  travaille sur la création de batteries plus efficaces pour des usages multiples. Pour le stockage de l’énergie à grande échelle  l’équipe travaille sur une batterie de métal liquide  dans lequel l’électrolyte  l’anode et la cathode sont des liquides.

Pour les applications portables  ils développent une batterie polymère de film mince avec un électrolyte souple en gel ininflammable. Un autre objectif du laboratoire est de construire des batteries en utilisant des matériaux jusqu’alors négligées  en se concentrant sur les substances abondantes  bon marché et sûrs qui ont le même potentiel commercial que les batteries au lithium populaires.

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