Les piles alcalines ont une histoire riche, pleine d'évolutions. Les ingénieurs et scientifiques poursuivent leurs efforts afin de les rendre de plus en plus fiables et puissantes, pour contenter tous types d'utilisations. Mais aimeriez-vous découvrir comment marchent les piles ? Comment elles sont fabriquées ? Et plus étonnant encore, quel est le rapport entre un clou et une pile alcaline ? Duracell et Discovery Channel nous offrent leur réponse dans une vidéo très intéressante, disponible sur cette page. Si vous ne souhaitez pas écouter la vidéo, en voici notre retranscription écrite :
Comment est fabriquée une pile ?
La pile alcaline a été la source d'énergie préférée pour nos jouets, torches et gadgets pendant plus de cinquante ans. Chaque année, nous consommons 15 milliards de piles. Cela nécessite donc un travail d'ingénierie chimique considérable pour répondre à cette demande croissante. Alors comment les marques parviennent-elles à satisfaire cette exigence ? Faisons un petit voyage dans la région flamande de Belgique. C’est ici, à Aarschot précisément, que se trouve l'usine de Duracell. Il s'agit de l'une des plus grandes usines de fabrication de batteries en Europe !
Cette centrale électrique impressionnante produit des millions de batteries chaque jour. Bien que la batterie ait été inventée par Alessandro Volta en 1800, les principes fondamentaux n'ont guère changé depuis. Les piles alcalines modernes produisent de l'électricité lorsque deux électrodes plongées dans une solution d'électrolyte alcalin réagissent. Cette réaction n'a lieu que lorsque nous insérons la pile dans un appareil et le mettons en marche. Un circuit est activé, déclenchant une réaction chimique entre les électrodes qui libère un flux d'électrons, créant ainsi un courant électrique qui quitte la batterie.
Le défi initial consiste à acheminer ce courant vers votre gadget. La solution réside dans un clou, mais pas n'importe lequel. Ce collecteur de courant est le cœur de la pile. Mark découpe des morceaux de 4 cm à partir d'un rouleau de 40 km de fil de laiton. Le laiton, en raison de sa forte teneur en cuivre, est un excellent conducteur, bien que le fil puisse être contaminé par de petites quantités d'huile et de saleté. C'est pourquoi Mark fait rouler le fil dans du sable jusqu'à ce qu'il soit impeccable. Bien que Mark ait trouvé le clou, c'est à une machine à capsuler qu'il revient d'ajuster la tête sur le clou, soudant un capuchon en acier nickelé sur chacun d'eux.
La chimie entre en jeu. Ces clous en laiton ne sont pas plus utiles que leurs homologues en acier ; ils ont besoin d'énergie, qui commence par l'anode, fabriquée à partir de l'évier en raison de sa libération facile d'électrons. Le défi suivant est la taille des lingots d'évier, qui sont trop grands pour une télécommande. Un bras robotisé alimente les lingots de 25 kg dans un four électrique pour les réduire. Ensuite, un convoyeur ajoute des améliorants de performance confidentiels, et un silo spécial tourne. L'évier fondu est transformé en poudre, ajoutée à un gel pour être prête pour la batterie. Pour éviter que les deux électrodes ne rentrent en contact direct, le zinc est contenu à l'aide d'un rouleau de papier laminé appelé séparateur.
Les petits séparateurs en papier de Pierre ne sont pas si petits au début. Pour résoudre cela, un bras robotisé introduit les lingots de 25 kg dans un four électrique, puis les transporte vers un convoyeur magnétique froid pour l'assemblage. Un parcours d'assaut composé de bols vibrants et de convoyeurs trie les autres composants, les acheminant vers la station d'assemblage final. Une fois les boîtes sur la ligne, une machine insère le séparateur suivi d'une petite quantité de solution électrolytique alcaline. Le convoyeur serpente pour permettre à l'électrolyte liquide de se déposer, et des buses ajoutent le gel de zinc. Une fois le clou collecteur de courant en place, une machine de bouchage à grande vitesse scelle chaque pile. Cette ligne rapide comme l'éclair assemble des millions de piles chaque jour.
