pile électrique. générateur d'énergie électrique, sous forme de courant continu, par transformation irréversible directe d'énergie chimique. Une pile électrique se distingue des accumulateurs, qui utilisent une réaction réversible et peuvent ainsi être périodiquement rechargés à partir d'une source extérieure d'énergie électrique continue. Certaines piles modernes, qui n'atteignent pas la réversibilité totale des accumulateurs, peuvent cependant subir quelques recharges avant d'être définitivement hors d'usage. Une pile classique utilise un électrolyte qui établit des relations d'oxydoréduction avec deux électrodes, la plus réductrice constituant le pôle négatif de la pile. L'élément de base de la première pile au monde, inventée par Volta en 1800, comprend une électrode négative en zinc, une électrode positive en cuivre, un électrolyte composé d'acide sulfurique dilué H2SO4, ionisé en SO4-- et 2 H+. Lorsque le circuit extérieur est fermé, SO4-- migre à la cathode, lui délivre deux électrons et ionise le zinc qui passe en solution ; les ions H+ migrent à l'anode, absorbent deux électrons et se transforment en hydrogène neutre H2 qui se dégage. L'électrode de zinc se détruit donc progressivement, et l'électrolyte s'appauvrit en se concentrant en sulfate de zinc. Mais, dans cet état, la pile s'arrête bien avant son épuisement chimique, à la suite du blocage de l'anode par les microbulles d'hydrogène qui apparaissent à sa surface et qui l'isolent. C'est la polarisation de la pile, que l'on doit contrôler avec un agent chimique dépolarisant, ici un oxydant qui retransforme en eau l'hydrogène naissant. Le nom de pile provient du montage initial de Volta qui, pour obtenir des tensions importantes, empila un grand nombre d'éléments successifs en série, chacun constitué d'une rondelle de zinc, d'une rondelle de feutre imbibée d'acide et d'oxydant, d'une rondelle de cuivre. Pendant longtemps, les seules piles courantes du commerce ont été les piles Leclanché, dites piles sèches, comportant une cathode de zinc, une anode de carbone, un électrolyte constitué par un gel de chlorure d'ammonium et du bioxyde de manganèse comme dépolarisant (force électromotrice : 1,5 V par élément). Aujourd'hui, on utilise un très grand nombre de piles beaucoup plus performantes quant à leur longévité. C'est le cas principalement des piles alcalines dont l'électrolyte est presque toujours de la potasse et dont les anodes sont souvent constituées par l'agent dépolarisant lui-même (oxyde de mercure ou d'argent). Exemple : éléments zincpotasse-oxyde de mercure ou éléments zinc-potasse-oxyde d'argent... C'est ainsi que sont constituées les micropiles des montres à quartz et de certaines machines à calculer. Les piles à combustible contrôlent une réaction de combustion classique, par exemple hydrogène-oxygène, pour l'orienter principalement vers la production directe d'électricité et non de chaleur. Les réactifs, introduits à travers des électrodes poreuses et inertes chimiquement, sont dissous dans un électrolyte permettant le passage du courant et fournissant l'eau d'amorçage. À l'anode, cette eau reçoit des électrons et s'oxyde en ions hydroxyles OH- suivant la réaction : À la cathode, les ions hydroxyles se réduisent en eau en cédant des électrons suivant la réaction : 2 OH- + H2 ® 2H2O + 2e-. Complétez votre recherche en consultant : Les corrélats batterie électrique cadmium courant Daniell John Frederic électricité - L'électromagnétisme - Les générateurs électriques Galvani Luigi génératrice Leclanché Georges Poggendorff Johann Christian Volta Alessandro Weston Edward zinc Les livres pile électrique, page 3908, volume 7 Volta Alessandro, page 5583, volume 10
