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COMMENT SONT FABRIQUÉES LES PILES ?

Les piles sont indispensables à beaucoup d'appareils du quotidien même si nous leur prêtons rarement de l’attention. La télécommande, l'horloge murale ou les jouets fonctionnent toute la journée mais, comment l’énergie que les piles contiennent est-elle fabriquée ? Nous avons jeté un œil dans les coulisses de l’usine VARTA à Dischingen. Dans cet article, vous aurez un aperçu des étapes de production clés :
ÉTAPE 1 : LE CONTENEUR ACIER
VARTA produit près d’un milliard de piles par an dans divers formats. La première étape de production, qui est aussi la structure de base d'une pile alcaline manganèse conventionnelle, est le conteneur acier qui détermine le format de la pile (AA, AAA, etc).

ÉTAPE 2 : ANNEAUX CATHODE
Tandis que le conteneur est formé, un salarié (image de droite) mélange le dioxyde de manganèse (pyrolusite), le graphite et l'électrolyte pour former un matériau granulé noir. À l'étape suivante du processus de production, les granulés sont transformés en anneaux mats argentés. Quatre de ces anneaux sont disposés dans chaque conteneur d'acier.


ÉTAPE 3 : LE SÉPARATEUR
Le conteneur acier ouvert est placé sur des convoyeurs en forme d’anneaux pour son transport sur la chaîne de montage. Une bande de papier est roulée dans un petit tube et scellée sur le fond, utilisée comme un séparateur qui est inséré dans la pile au milieu des anneaux de cathode mats argentés.

ÉTAPE 4 : ÉLECTROLYTE LIQUIDE
Après l’insertion du séparateur dans le conteneur, la pile est remplie d’électrolyte. Celui-ci est absorbé par le séparateur et les anneaux de cathode, ce qui prend environ 20 minutes. Un salarié contrôle alors le processus (image de gauche).


ÉTAPE 5 : LE GEL DE ZINC
Tandis que le séparateur absorbe l'électrolyte liquide, la poudre de zinc et la solution d'hydroxyde de potassium sont disposés dans un mixeur. Ils sont mélangés pendant 10 minutes pour former une pâte bleue claire : le gel de zinc. Le gel forme l'anode de la pile et est alors inséré à l’intérieure du séparateur.

ÉTAPE 6 : LE CLOU COLLECTEUR DE COURANT
La butée est préassemblée en soudant le clou du collecteur à un disque d'acier et en l'attachant à un joint en plastique. Le disque d'acier agit comme pôle négatif. La butée créée est alors transportée jusqu’à la chaîne de production. Là elle est introduite dans l'anode de la pile remplie de gel de zinc. Le bord d'acier supérieur est replié sur la butée et scelle ainsi la pile.
ÉTAPE 7 : EMPAQUETAGE
Les piles finies, mais toujours nues sont empilées sur des palettes dans la chaîne de production. Des boîtes contenant jusqu'à 850 piles sont empilées sur ces palettes. Les boîtes sont déplacées vers un tapis roulant par un robot que des salariés ont affectueusement nommés « Schorsch » (Georges). Le tapis mène les piles jusqu’à l'emballage.

L’étape suivante est l’emballage et l’empaquetage dans leur blister par un tapis roulant et un autre robot.

Pour arriver en rayons et ensuite dans nos paniers, les piles font un long voyage. Malgré leur petite taille, il faut réaliser beaucoup d’étapes pour réaliser des piles prêtes à vendre.

COMMENT FONCTIONNE UNE PILE ?

Comment fonctionne une pile exactement ? Et d’où vient toute cette énergie ?
LE FONCTIONNEMENT INTERNE D'UNE PILE
Un conteneur acier forme l'enveloppe de la pile, qui contient les électrodes, une anode (pôle négatif) et une cathode (pôle positif). La cathode consiste en anneaux mats argentés faits de dioxyde de manganèse, graphite et électrolyte. L'anode est le gel de zinc situé à l'intérieur du séparateur. Le séparateur isole les électrodes pour protéger contre un court-circuit.
Que se passe-t’il entre la pile et l’appareil électrique ?
La réaction chimique dans l'anode libère des électrons qui voyagent comme un courant électrique vers le pôle négatif dans le circuit de charge. Les électrons retournent vers le pôle positif et sont utilisés dans une deuxième réaction chimique à l'intérieur de la cathode par l'oxyde de manganèse. L’énergie commence à avancer de l'anode à la cathode, ce qui permet en fin de compte que l’appareil fonctionne. Plus d'électrons disponibles et plus de rapidité de déplacement donnent un plus grand flux du courant.

Il est difficile d'imaginer tout ce qui a lieu à l'intérieur d'une si petite pile. Plusieurs processus chimiques sont nécessaires pour qu’une pile délivre sa puissance.
Que se passe-t’il dans la pile ?
La décharge est déclenchée quand une batterie est connectée au circuit électrique d'un appareil comme une torche électrique. L'anode et la cathode réagissent alors et une charge électrique passe entre elles. Pendant ce processus, un courant d'ion coule dans l'électrolyte et par le séparateur de la cathode à l'anode.