Une étude met en garde contre les risques liés au mélange de batteries anciennes et nouvelles

Les piles alimentent notre monde moderne, des télécommandes et des jouets aux lampes de poche, aux appareils photo numériques et même aux véhicules électriques. Cependant, une pratique courante mais souvent négligée—le mélange de piles neuves et usagées—peut créer de graves problèmes de performance et des risques pour la sécurité. Cet article examine les raisons scientifiques qui sous-tendent ces risques et fournit des conseils pratiques pour une utilisation plus sûre des piles.

Pour comprendre pourquoi le mélange de piles neuves et usagées est problématique, nous devons d'abord examiner le fonctionnement des piles. Les piles sont essentiellement des dispositifs qui convertissent l'énergie chimique en énergie électrique grâce à des réactions chimiques contrôlées.

Une pile typique se compose de :

• Anode (électrode positive) : Où l'oxydation se produit, libérant des électrons.
• Cathode (électrode négative) : Où la réduction se produit, acceptant les électrons.
• Électrolyte : Facilite le mouvement des ions entre les électrodes.
• Séparateur : Empêche les courts-circuits tout en permettant le flux d'ions.
• Boîtier : Protège les composants internes.

Pendant la décharge, les réactions chimiques au niveau des électrodes génèrent un flux d'électrons à travers un circuit externe tandis que les ions se déplacent en interne. Au fur et à mesure que les réactifs s'épuisent, la tension diminue progressivement jusqu'à ce que la pile soit épuisée.

Les piles peuvent être modélisées comme une source de tension idéale avec une résistance en série (résistance interne). Les piles neuves ont une faible résistance interne, ce qui permet un fort courant. À mesure que les piles vieillissent, la résistance interne augmente en raison de :

• L'épuisement des réactifs
• Les changements de surface des électrodes
• La dégradation de l'électrolyte

La combinaison de piles usagées et neuves crée des déséquilibres qui entraînent trois principaux dangers :

Selon la loi de Joule (P = I²R), les piles usagées à haute résistance forcées à laisser passer le courant des piles neuves génèrent une chaleur dangereuse. Cela peut provoquer :

• Décomposition chimique
• Fuite d'électrolyte
• Vieillissement accéléré
• Explosions potentielles

Lorsque les piles usagées ne peuvent pas gérer en toute sécurité le courant des piles neuves, des courts-circuits internes peuvent se produire, libérant potentiellement des substances corrosives ou provoquant un emballement thermique.

Les piles mixtes se déchargent de manière inégale, réduisant l'efficacité et la capacité globales tout en augmentant la probabilité d'une charge inversée dans les piles rechargeables.

Les principaux fabricants de piles déconseillent universellement le mélange des piles :

• Remplacez toutes les piles simultanément
• Utilisez des types et des marques de piles identiques
• Évitez de combiner des piles jetables et rechargeables

Pour maximiser la sécurité et les performances :

• Inspectez régulièrement les piles pour détecter les dommages ou les fuites
• Conservez les piles correctement dans des conditions fraîches et sèches
• Suivez les directives du fabricant pour la charge
• Recyclez les piles usagées de manière responsable

Les chimies de piles courantes comprennent :

• Alcaline : 1,5 V, jetable, économique
• NiMH : 1,2 V, rechargeable, écologique
• Lithium-ion : 3,7 V, haute énergie, léger

Les développements futurs des piles se concentrent sur :

• Une densité énergétique plus élevée
• Une charge plus rapide
• Une sécurité améliorée
• Une durée de vie plus longue
• Une durabilité accrue

La compréhension des principes fondamentaux des piles et le respect des consignes d'utilisation appropriées permettent d'éviter les accidents tout en optimisant les performances. De petites précautions dans le choix et la manipulation des piles peuvent améliorer considérablement la sécurité et la fiabilité des appareils.