C10_A5_dangers_piles_corrige ( PDF

Activité 2 – corrigé
Travail à faire
Q1. Quelle est la nature de la conversion d'énergie réalisée par une pile ?
Énergie chimique en énergie électrique
Q2. Quelle est la nature de la conversion d'énergie réalisé par un accumulateur ?
Énergie chimique en énergie électrique
et Énergie électrique en énergie chimique
Q3. Quelle(s) différence(s) existe(nt)-t-il entre une pile et un accumulateur ?
Une pile ne peut pas se recharger.
Q4. Une pile alcaline usagée doit-elle être recyclée ? (justifier).
Les piles alcaline ne sont pas des déchets dangereux. Mais d'après le document 3, « depuis le 1er janvier 2001, la
collecte des piles et accumulateurs est obligatoire, quel que soit leur type, même si tous ne sont pas classés comme
déchets dangereux ».
Q5. Quelles sont les significations des symboles « Ni.Cd » et Ni.Mh » ?
Ni.Cd : nickel cadmium
Ni.Mh : nickel hydrure métallique
Q6. La directive européenne {2006/66/CE} concernant le recyclage des piles et accumulateurs propose la nomenclature
donnée dans le document 4. Les catégories proposées sont-elles définies à partir du principe de fonctionnement ?
Justifier.
Les catégories sont définies suivant l'usage fait par les piles (portables, voiture, industrie).
Q7. Les tramways, les trains utilisent des batteries (Ni- Mh) dont les caractéristiques sont : 750V – 30kWh – 200kW –
masse du système 1t.
a)
A quelle catégorie de la norme {2006/66/CE} appartient ce type de batterie ? Justifier.
Cette batterie fait partie de la 2e catégorie (voiture).
b) Quelle est la capacité énergétique d'une telle batterie ?
D'après les données, la capacité énergétique (énergie) est de 30 kWh.
c)
Quelle est son énergie massique ?
3
On en déduit l'énergie massique :
W mass =
W 30.10
=
=30 Wh.kg−1
m 1.103
d) Quelle est sa capacité électrique en Ah ?
Sachant que
W =Q. E on en déduit la capacité Q : Q=
W 30.103
=
=40 Ah
E
750
e) Quelle intensité nominale peut-elle fournir ?
L'intensité nominale est :
p=u.i=E.i donc
i=
p 200.103
=
=266,7 A
E
750
Q8. La synthèse réalisée par l'ADEME présente les résultats notés dans le document 2.
a)
Déterminer l'évolution, en unités et en tonnage, des mises sur le marché pour les catégories suivantes : « salines
», Piles lithium », « Ni-Cd » et « Ni-Mh ».
b) Interpréter les résultats de la question précédente.
On constate que la quantité de piles salines diminuent : elles sont de moins en moins utilisées.
Les piles lithium augmentent en unités mais leur tonnage est quasi constant : les piles lithium sont de plus en plus petites.
Les piles Ni-Cd augmentent en unités ainsi leur tonnage : elles sont encore assez utilisées, malgré leur toxicité et risque de
pollution.
Les piles NiMH augmentent en unités ainsi leur tonnage : elles sont de plus en plus utilisées.