Est-il possible de recharger des piles alcalines dites

Est-il possible de recharger des
piles alcalines dites non
rechargeables?
Par : Joannie Bouchard et Jéremie Boutin
Résumé : Est-il possible de recharger des piles alcalines dites non rechargeables? J. Bouchard
et J. Boutin. 2015. Rapport interne. Sciences, Cégep St-Félicien. Les piles alcalines dites non
rechargeables ne peuvent pas être rechargées avec un chargeur de piles conventionnel ni avec
une source de courant continu. Nous pouvons cependant recharger une pile alcaline avec un
chargeur de piles alcalines et la pile ne perd pas son efficacité.
Abstract: Is it possible to recharge non-rechargeable alkaline batteries? By J. Bouchard & J.
Boutin. 2015. Internal report. Sciences, Cégep St-Félicien. Non-rechargeable alkaline batteries
can not be recharged with a conventional battery charger or with a DC power source. However,
we can recharge an alkaline battery with an alkaline battery charger and the battery does not
lose its effectiveness.
Mots clés: pile, alcaline, électricité, chargeur
Aujourd’hui, la société est dépendante des piles. Les gens en utilisent en quantité
phénoménale sans être conscients de l’impact qu’elles ont sur l’environnement et sur
le porte-monnaie. Les gens utilisent davantage des piles non rechargeables puisqu’ils
les trouvent plus efficaces. Mais une fois les piles déchargées, elles prennent le
chemin des ordures. Serait-il possible de donner une deuxième vie à ces piles, autre
que le recyclage qui est lui aussi polluant?
Notre hypothèse: il est possible de recharger des piles
alcalines dites non rechargeables.
Nous avons testé plusieurs instruments de recharge avec des piles alcalines pour
vérifier notre hypothèse. Le résultat est surprenant.
Théorie
Une pile, c’est une réaction électrochimique entre deux électrodes plongées dans
de l’électrolyte qui provoque de l’électricité pendant une durée limitée.
Pour ce qui est de la pile alcaline, son anode est faite de zinc et sa cathode de
dioxyde de manganèse. L’électrolyte de la pile alcaline est une solution gélifiée
d’hydroxyde de potassium.
Durant, la décharge de la pile, le zinc se solubilisent dans la solution. En
rechargeant la pile, le zinc dans l’électrolyte retourne à la borne négative.
Cependant, la poussière de zinc forme des filaments autour de l’anode qui
peuvent finir par créer un court-circuit. De plus, la recharge produit de
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l’hydrogène ce qui crée une pression qui peut devenir trop grande et créer une
explosion. Cela signifie qu’il est possible de recharger la pile alcaline, mais
seulement dans des conditions précises. Pour ce faire, certaines méthodes telles
que la recharge par intervalle empêchent de créer un court-circuit ou une
explosion.
De plus, il est important de savoir que le principe premier qui permet de
recharger une pile est que le chargeur envoie le courant dans le sens contraire du
courant que la pile fournit lors de son utilisation.
La méthode utilisée pour tenter de recharger des piles alcalines est très simple.
Nous voulions d’abord essayer avec un chargeur de batterie conventionnel que
tout le monde a à la maison. Pour pousser notre expérimentation, nous voulions
aussi tester s’il est possible de recharger une pile seulement en envoyant un
courant dans le sens inverse. Pour ce faire, nous utilisions une source de courant
continu avec laquelle nous étions capables de faire varier le courant et la tension
à notre guise. Sur le tard de notre expérience, nous avons trouvé sur le marché
un chargeur qui est fait expressément pour les piles alcalines. Nous avons alors
testé si la pile perdait son efficacité après avoir été rechargée avec ce chargeur.
Pour ce faire, nous mettions la pile dans le circuit présenté dans l’annexe 1 et la
mesure de la tension résiduelle toutes les 5 minutes. L’ampèremètre dans le
circuit n’est pas là pour prendre des données, mais puisque sans lui la résistance
devenant vraiment chaude pour des raisons que nous ignorons.
Résultats et discussions
Notre première expérimentation n’a pas porté fruit puisque le chargeur que nous
avions était muni d’un dispositif de sécurité. Ce dispositif était muni d’une petite
diode électroluminescente. La petite lumière en question s’allume lorsque la pile
est complètement rechargée et le courant arrête au même moment ce qui
interrompt la recharge. Ce qui posait problème c’est qu’elle s’allume aussi lorsque
le chargeur détecte que ce n’est pas une pile rechargeable. Ainsi, il était
impossible d’expérimenter avec ce chargeur.
Pour contourner ce problème, nous nous sommes procuré un chargeur sans
dispositif de sécurité. Avec celui-ci, nous étions capables de recharger la pile.
Cependant, lorsque nous retirions la pile du chargeur, la pile se déchargeait à l’air
libre. Par chance, elle gardait un peu de la tension qu’on lui avait donnée. Donc,
en la rechargeant par intervalles, nous avons été capables de lui donner la
tension minimale nécessaire à sa réutilisation. Le processus était très long et nous
l’avons jugé inefficace. Même si elle avait atteint une tension suffisante, elle
n’aurait pas été efficace lors d'une prochaine utilisation.
Nous avons ensuite voulu tester l’efficacité du chargeur de piles alcalines que
nous avions acheté. Nous avons donc testé la décharge d’une pile neuve versus la
décharge d’une pile que nous avions rechargée
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Nous avons donc faire décharger une pile neuve. Nous l'avons ensuite rechargé et
refait décharger. Les graphiques ci-dessous présentent les résultats obtenus.
Graphique 1
Graphique 2
Nous pouvons observer grâce aux graphiques 1 et 2 que la pile est autant efficace
lors de la deuxième décharge puisqu’elle perd 0,001 volt par minute tout comme à la
première décharge. Cela signifie que si nous utilisions notre pile rechargée dans une
télécommande par exemple, elle aura la même durée de vie que la première fois
qu’elle a été utilisée.
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Suggestions
Si l’expérience était à refaire, nous ferions le graphique de la tension résiduelle en
fonction du temps de quelques autres décharges. Avec ce que nous avions fait, nous
n’étions pas capables de discuter de l’efficacité à long terme. De plus, nous
comparerions la tension à la fin de chaque recharge par rapport à la tension de la
pile neuve afin d’être capable d’observer si la pile se recharge complètement. De
plus, nous ferions ces mêmes tests avec des piles rechargeables pour faire la
comparaison entre les piles alcalines que nous rechargeons et des piles
rechargeables afin de voir laquelle est la mieux en comparant le prix et l’efficacité à
long terme.
Impacts sur l’environnement
Les piles alcalines non rechargeables sont un fardeau pour l’environnement. Des
centaines de milliers de ces piles sont jetés par leurs utilisateurs après une seule
utilisation. Des centres de récupération pour piles non rechargeables existent et
permettent de récupérer leurs matériaux, mais à quel prix? Car tout le processus de
récupération pollue déjà énormément pour la quantité d’énergie que la pile a fournie
dans sa durée de vie. Cependant, la découverte d’un chargeur permettant de les
recharger ne serait-ce que quelques fois, pourrait faire toute la différence. Chaque
consommateur de pile pourrait réduire de beaucoup son empreinte écologique
Conclusion
Bref, il est bel et bien possible de recharger des piles alcalines dites non
rechargeables. Notre hypothèse de départ est donc confirmée. Nous n’avons pas été
en mesure de recharger les piles avec des appareils que nous avons à la maison.
Cependant, nous avons trouvé un chargeur pour pile alcaline qui, selon nos tests, est
efficace.
Médiagraphie

NINA67. Astuces pratiques (page consultée le 28 janvier 2015), [en ligne],
http://www.astuces-pratiques.fr/electronique/recharger-des-piles-alcalinesnon-rechargeables

Pascal. Pile (page consulté le 28 janvier 2015), [en ligne],
http://www.pile.fr/parlons/type-piles

E.C. Science et vie (page consultée le 28 janvier 2015), [en ligne],
http://www.science-et-vie.com/2014/04/toutes-les-piles-pas-rechargeables/

PERREAULT, jonathan. RecycQuébec(page consultée le 28 janvier 2015), [en
ligne], http://www.recyc-quebec.gouv.qc.ca/Upload/publications/mici/pilesus.pdf
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Annexe 1
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