Fabrication et matériaux de la pile alcaline

Résumé du document

Une pile alcaline est étudiée dans ce document sous trois angles : tout d'abord sa composition et l'explication chimique des réactions ayant lieu à l'intérieur d'elle. Ensuite, la construction d'une pile traditionnelle est expliquée, schéma à l'appui. Enfin une étude des matériaux clôt le document : poudre de zinc, bioxyde de manganèse, hydroxyde de potassium.

Extraits

[...] Un agent gélifiant est utilisé pour faciliter le contrôle de la porosité de la structure de zinc de l'anode. Un collecteur de courant d'anode, soudé au chapeau d'anode externe, s'étend par une tige en plastique dans le centre du mélange de poudre de l'anode pour maintenir une bonne liaison entre l'anode externe et interne. Le séparateur est un composant essentiel qui isole les électrodes. Il est fortement absorbant, fait d'un matériau perméable aux ions et chimiquement inerte. Il bloque la migration de particules d'anode et réduit au maximum l'autodécharge de la pile pendant les périodes de non utilisation. [...]

[...] Les oxydes sont ensuite réduits par du carbone dans des fours électriques, le zinc entrant en ébullition et étant distillé dans le bouilleur, où la réduction au carbone a lieu. Le zinc obtenu par distillation contient de petites quantités de fer, d'arsenic, de cadmium et de plomb. Il forme alors le zinc brut. Dans une autre méthode de raffinage du zinc, les minerais calcinés sont filtrés avec de l'acide sulfurique et, après élimination des impuretés, la solution est électrolysée. Le zinc électrolysé est pur et possède de meilleures qualités, telles qu'une grande résistance à la corrosion. [...]

[...] Sa coloration est gris acier pour les produits massifs et noir pour les poudres. C'est un composé très réactif en raison de son pouvoir oxydant puissant. COMPOSITION SiO Al2O CaO MgO Fe2O MnO MnO Divers Hydroxyde de potassium Le potassium est le huitième élément le plus abondant dans la croûte terrestre (environ C'est un élément indispensable à la vie et notamment à la croissance des végétaux. Il n'existe pas à l'état de corps pur dans la nature. A l'état combiné, il se rencontre sous forme de chlorures doubles dans de nombreux minerais, tels que la carnallite (KMgCl3,6H2O) et la sylvinite (KCl). [...]

[...] de l'électrolyse La réaction de la pile est : 1.2 Anode Le matériau de l'anode de la pile alcaline est une poudre de métal de zinc. Sa fabrication est soigneusement contrôlée pour assurer sa pureté chimique et une taille de particule correcte, ce qui permet d'obtenir une surface dont la qualité favorise la réaction de la pile. En effet une surface de bonne qualité permet de mettre au contact de l'anode un plus grand nombre de particule, diminuant ainsi la résistance interne de la pile afin de générer un courant plus intense et donc une puissance plus importante. [...]

[...] Cela réduit la dissolution de l'anode de zinc et étend ainsi la durée de vie de la pile. Dans quelques conceptions de pile, l'électrolyte est un gel formé par l'ajout d'un agent gélifiant. Cette électrolyte est alcaline, de PH basique. La solution d'hydroxyde de potassium concentrée offre une haute mobilité ionique Construction Une pile traditionnelle est conçue avec des matériaux actifs et l'électrolyte alcaline est contenu dans un boîtier d'acier plaqué de Nickel. Le mélange de poudre de bioxyde de manganèse de la cathode peut être pressé contre la surface intérieure du boîtier d'acier selon deux processus : pulvérisation de la poudre sous haute pression. [...]