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PILES ET ACCUMULATEURS

Piles et accumulateurs sont des générateurs électriques qui stockent Au cours de la décharge la densité de l'électrolyte liquide décroît de 1



Transport Chapitre 5 Piles et accumulateurs Cours 1) rappel

Une pile est un dispositif qui convertit l'énergie chimique en énergie électrique à l'aide d'une transformation chimique. Un accumulateur est un système 



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Cours. Physique. Chimie. Chap 12 : Piles et Accumulateurs. Transport. I.Introduction. L'un des enjeux de l'industrie automobile est d'améliorer le stockage 



Piles et accumulateurs

La réaction chimique responsable du fonctionnement d'une pile est une réaction d'oxydo-réduction. C'est une réaction au cours de laquelle il y a un transfert d' 



T41 Piles et accumulateurs :Exercices

¨ régénère les réactifs qui le composent. 12) Au cours de la charge l'accumulateur. ¨ impose le sens du courant au circuit. ¨ a son sens 



PILES ET ACCUMULATEURS ÉLECTRIQUES : LES BATTERIES

Cours Piles et accumulateurs Eleve 2021 Une pile ou un accumulateur électrique est un dispositif électrochimique destiné à stocker de l'énergie.



PILES ACCUMULATEURS-BATTERIES et CHARGEURS

8 déc. 2009 Une pile ou un accumulateur électrique est un dispositif électrochimique destiné à stocker de ... cours-batteries-new : lycée Louis Payen.



ch 23 les piles et loxydoréduction

cours de la transformation : Les piles et accumulateurs ... Le pôle (-) de la pile est l'électrode qui libère les électrons donc reliée au réducteur ...



Cours délectricité 3e P 2010

Par quelle action la pile produit-elle de l'électricité ? Groupement de générateurs : Pour brancher des éléments d'accumulateurs en vue de former une ...



Accumulateurs - persoens-lyonfr

Accumulateurs Manon LECONTE Introduction pédagogique Ce cours suit celui sur les piles et électrolyseurs Il ressemble plus à une étude do-cumentaire et permet aux étudiants de découvrir des systèmes électrochimiques qu'ils utilisent au quotidien dans leur téléphone ou dans leur voiture



Piles et accumulateurs - Ressources STL

Cours Physique Chimie Chap 12 : Piles et Accumulateurs Transport IV Les piles et les batteries Pour alimenter vos appareils vous pouvez utiliser des piles ou bien des batteries (accumulateurs) Alors que les piles sont à usage unique les batteries (accumulateurs) peuvent être rechargées



1 But 2 Introduction : Piles et accumulateurs

2 Introduction : Piles et accumulateurs Trois types de piles et accumul Piles et accumulateurs quelles différences ? Les piles et les accumulateurs sont utilisés comme source d’énergie On distingue ainsi : • Les piles électriques (pile bâton et pile bouton) qui contrairement aux batteries et accumulateurs



Accumulateurs piles et batteries

Le tableau ci-dessous présente un comparatif des énergies massiques et volumiques de différents types de piles et d’accumulateurs Appellation courante Pile saline Pile alcaline Pile au lithium Accumulateur au plomb Accumulateur nickel-cadmium Anode Zn Li Pb Cd Cathode MnO 2 Ag 2 O MnO 2 PbO 2 NiO(OH) W mass (Wh/kg) 100 35136 660 55 W vol

Quels sont les avantages des piles et accumulateurs ?

Les piles et accumulateurs permettent d’avoir une énergie électrique stockable et transportable. A l’anode il se produit une Oxydation ( production d’électrons): borne -. A la cathode il se produit une Réduction ( consommation d’électrons) : borne +. 1. PILES ET GÉNÉRATEURS ÉLECTROCHIMIQUES 1.1 LES DIFFÉRENTES PILES ET ACCUMULATEURS EXISTANTS.

Quels sont les différents types de piles ?

On rencontre différents modèles : les piles salines et les piles alcalines. Cependant, elles ont un défaut majeur : une fois l’énergie chimique utilisée, la pile est usée. Ainsi, on peut penser aux accumulateurs électrochimiques, dont les batteries électriques. 1. Les piles salines

Comment fonctionnent les piles ?

Durant le fonctionnement de la pile, le zinc s’oxyde selon la demi-équation électronique : Les électrons sont libérés dans le circuit électrique par la borne – qui est reliée électriquement au zinc. L’électrolyte est du chlorure d’ammonium . Afin que la pile ne coule pas, il se présente sous la forme d’un gel.

Quels sont les différents types de piles électrochimiques ?

Les piles électrochimiques modernes sont très différentes : plus performantes et plus compactes. On rencontre différents modèles : les piles salines et les piles alcalines. Cependant, elles ont un défaut majeur : une fois l’énergie chimique utilisée, la pile est usée.

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Cours

Physique

Chimie Chap 12 : Piles et Accumulateurs

Transport

I.Introduction

véhicules hybrides. Le mode le plus souple est le stockage électrochimique par des batteries dans

lesquelles sont provoquées des rĠactions d'odžydoréductions.

réactifs. On utilise cette propriété dans les batteries ou les piles pour créer des courants électriques.

Les réactifs mis en jeu pour cet Ġchange d'Ġlectrons appartiennent à des couples oxydant/réducteur

comme par exemple : Pb2+/ Pb ou Zn2+ / Zn. Ces couples sont répertoriés dans des tableaux. II.Rappels : Les réactions d'odžydorĠductions. II.1. Couple oxydant/réducteur (ou couple rédox) Faire l'edžercice d'application du cours : n°1 II.2. Equilibrer une ½ équation électronique en 3 étapes Faire les edžercices d'application du cours : n°2, n° 3 et n° 4

1. Conserǀation de l'odžygğne et des atomes d'hydrogğnes

On équilibre ajoutant:

- De l'eau H2O si nécessaire. - Des protons H+ ou des ions oxonium H3O+ si nécessaire (milieu acide). - Des ions hydroxyde HO- si nécessaire (milieu basique).

2. Conserǀation de l'ĠlĠment :

3. Conservation des charges :

On équilibre les charges électriques aǀec le nombre d'Ġlectrons. Un couple Oxydant/Réducteur est un ensemble formé par oxydant et un réducteur qui appartienne à la même demi-équation électronique. x Un oxydant est une espèce susceptible de capter un ou plusieurs électron(s) (½ équation électronique d'une réduction) Oxydant + n.e- = Réducteur x Un réducteur est une espèce chimique susceptible de donner un ou plusieurs électron(s) (½ équation électronique d'une odžydation) Réducteur = Oxydant + n.e-

Définitions :

Méthode :

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Physique

Chimie Chap 12 : Piles et Accumulateurs

Transport

½ équation de réduction Oxydant 1 + n1 .e- AE Réducteur 1 ( x n2) ½ équation d'odžydation Réducteur 2 AE Oxydant 2 + n2 . e- ( x n1)

équation d'odžydorĠduction n1 . Réducteur 2 + n2 . Oxydant 1 AE n1 . Oxydant 2 + n2 . Réducteur 1

Une rĠaction d'odžydorĠduction est un Ġchange d'Ġlectrons entre un rĠducteur et un oxydant

de deux couples différents.

Tous les électrons cédés par le réducteur du premier couple sont captés par l'oxydant du

deuxième couple. Par conséquent il n'apparaît aucun électron dans l'équation bilan de la

réaction.

Définitions :

III.RĠaction d'odžydorĠduction

Sens d'une rĠaction d'odžydoréduction :

en multipliant chacune des demi-équations par n2 ou n1. Faire les edžercices d'application du cours : n°5 et n° 6

Oxydation

Réduction

Lors d'une rĠaction naturelle d'odžydorĠduction, c'est réductrice pour donner les espèces conjuguées des couples. (Règle du Gamma J )

Cu2+ Cu

Fe2+ Fe

Zn2+ Zn

Le plus oxydant

Le plus réducteur

On appelle réaction de réduction un oxydant qui capte au moins un électron pour se transformer en

réducteur.

On appelle une réaction d'odžydation un réducteur qui perd au moins un électron pour se transformer en

oxydant.

Méthode :

Définitions :

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Chimie Chap 12 : Piles et Accumulateurs

Transport

IV. Les piles et les batteries

Pour alimenter vos appareils, vous pouvez utiliser des piles ou bien des batteries (accumulateurs). Alors que les piles sont à usage unique, les batteries (accumulateurs) peuvent être rechargées. Lire les indications sur l'étiquette d'une batterie n'est pas quelque chose que vous ferez tous les jours mais connaître leur signification pourrait vous être utile lorsque vous souhaiterez la remplacer.

Nous trouvons comme informations :

U : La tension nominale d'utilisation en V ou parfois la tension à vide (sans charge) E I ͗ L'intensitĠ au dĠmarrage en A (nommée aussi " puissance au démarrage ») E ͗ L'Ġnergie Ġlectrique stockée en W.h ou en J. 1 W.h =1 W x 3600 s =3600 J IV.1. YuantitĠ d'ĠlectricitĠ Y (= capacité d'une batterie) Unités légales les scientifiques: Unités pour les consommateurs :

Conversion A.h en C :

1 A.h = 1 A x 1 h = 1A x 3600s =3600 C

Faire l'edžercice d'application du cours : n°7 peut produire la rĠaction d'odžydorĠduction :

x Chaque électron transporte une charge élémentaire e = 1,60x10-19 C (en valeur absolue)

x Comme le nombre d'Ġlectrons dans une batterie peut atteindre des millions de milliard de milliard,

on utilise comme unité la mole qui représente 6,02 x 1023 électrons. Cette constante s'appelle le

nombre d'Avogadro : NA = 6,02x1023 mol-1

Exemples ͗ une mole d'Ġlectrons с 6,02dž1023 électrons ; une mole de fer = 6,02x1023 atome de Fer

x La constante de Faraday F reprĠsente charge en coulomb d'une mole d'Ġlectrons : F=96,5x103 C.mol-1.

Faire l'edžercice d'application du cours : n°8

1 A.h = 3600 C

Q = I x Gt

YuantitĠ d'ĠlectricitĠ

coulomb C

Intensité du courant

ampère A

Durée de la décharge ou de la charge

seconde s

Q = I x Gt

YuantitĠ d'ĠlectricitĠ

A.h

Intensité du courant

ampère A

Durée de la décharge ou de la charge

Heure h

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Physique

Chimie Chap 12 : Piles et Accumulateurs

Transport

On sait que E = P x Gt = U x I x Gt or Q = I x Gt donc E = U x Q Unités légales des scientifiques: Unités pour les consommateurs :

Conversion W.h en J :

1 W.h = 1 W x 1 h = 1W x 3600s =3600 J

Faire l'edžercice d'application du cours : n°9

tension à vide (fém E : force électromotrice). On modélise cette chute de tension par la résistance

interne r de la batterie. ¾ Rappel de la loi d'ohm audž bornes d'une rĠsistance r :

IV.5. Pertes par effet joule d'une batterie x

Lors de rĠaction d'odžydorĠduction de la chaleur s'Ġǀacue, la batterie chauffe. Cette puissance

perdue se nomme les pertes dissipées par effet joule pJ. Elles sont modélisées par la résistance interne

de la batterie.

On sait que Pj = Ur . I or Ur = r.I

Donc Pj = r.I . I = r.I²

Faire l'edžercice d'application du cours : n°10

Ur = r x I

pj = r.I² Avec pj : puissance dissipée par effet joule (W)

I : intensité du courant (A)

r : résistance interne (J) Ur E r U

I Cathode +

Anode -

I On sait que U = E - Ur or Ur = r.I Î U = E- r . I

Avec U : tension aux bornes de la pile (V)

I : intensité du courant de décharge (A)

E : Force électromotrice(Fém) (V)

r : résistance interne (J)

E = U x Q

YuantitĠ d'ĠlectricitĠ

coulomb C

Tension de la batterie

volt V

Energie stockée

Joule J

E = U x Q

YuantitĠ d'ĠlectricitĠ

A.h

Tension de la batterie

volt V

Energie stockée

W.h

1 W.h =

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