En 2022, 1 647 millions de piles et accumulateurs portables ont été mis sur le marché en 2022 (- 2 % par rapport à 2021), selon l'Ademe(1). Chaque Français utilise en moyenne 23 piles et/ou petites batteries par an, d'après l'organisme de collecte et de recyclage Corepile.
En Europe, le marché de la pile croît de 1 à 2% par an, toutes marques confondues, grâce aux objets du quotidien toujours plus énergivores, plus connectés, avec plus de fonctionnalités : jouets, domotique, dispositifs médicaux.
Principes de fonctionnement
Une pile électrique est irréversible. Neuve, elle contient d’emblée son différentiel électrochimique, ses deux électrodes, de matériaux différents (par exemple zinc et cuivre) étant, l’une oxydante (fournissant des électrons), l’autre réductrice (absorbant des électrons) et trempant dans une solution (ou un gel) électrolytique (acide).
Connecté à un circuit électrique externe, une pile l’alimente avec le flux d’électrons qui s’établit alors entre ses deux électrodes jusqu’à égalisation de leurs « potentiels ». La pile est alors épuisée car il n’est pas possible de restaurer ces électrodes.
Quelles différences entre une pile et une batterie ?
Une pile électrique et une batterie d’accumulateurs sont tous les deux des transformateurs d’énergie chimique en énergie électrique mais ils diffèrent fondamentalement par leur réversibilité.
La confusion entre les piles et les batteries provient en partie de l’emploi du terme commun « battery » en anglais.
On peut distinguer piles et batteries par leurs domaines d’applications, les piles étant adaptées aux usages domestiques de faible puissance, les batteries, plus lourdes, pour des emplois exigeant des puissances « crête » élevées et pouvant être renouvelés. Ainsi, l’émergence des piles dites « rechargeables » désigne en fait des batteries de faible puissance adaptées aux mêmes usages que les piles.
Différents types de piles électriques
Piles alcalines
Elles sont couramment utilisées pour les appareils du quotidien tels que les télécommandes, les jouets et les lampes de poche. Durables et économiques, elles doivent être remplacées une fois déchargées.
Piles lithium
Utilisées principalement dans les appareils à haute consommation d'énergie, comme les appareils photo, les détecteurs de fumée ou les montres, elles ont une longue durée de vie et une meilleure performance à basse température.
Piles rechargeables (NiMH ou Lithium-ion)
Elles conviennent pour les appareils nécessitant des cycles de recharge fréquents, comme les appareils photo numériques, les consoles de jeu portables et les outils électriques.
Elles sont économiques sur le long terme car elles peuvent être rechargées plusieurs centaines de fois. Mais elles ne conviennent pas à tous les usages et sont de moins en moins populaires. De plus, elles nécessitent des chargeurs spécifiques et ont souvent une capacité inférieure aux piles jetables pour une même taille.
Piles bouton (ou piles plates)
De plus en plus populaires, elles sont conçues pour les petits appareils électroniques comme les montres, les appareils auditifs ou les clés de voiture. Très petites et légères, elles offrent une faible puissance adaptée aux dispositifs de petite taille. Elles existent en versions alcalines, lithium ou oxyde d'argent selon les besoins de l'appareil.
Piles zinc-carbone
Ces piles économiques sont souvent utilisées dans les appareils à faible consommation d'énergie comme les horloges murales ou les télécommandes. Leur capacité est inférieure à celle des piles alcalines, mais elles sont également moins coûteuses.
Piles zinc-air
Ce sont les petites piles spécifiquement utilisées pour les appareils auditifs et certains équipements médicaux. Elles fonctionnent en utilisant l'oxygène de l'air comme réactif, offrant ainsi une densité énergétique élevée.
Différentes tailles de piles dans le commerce
Piles AA (LR6)
Taille standard la plus courante, utilisée dans une large gamme d'appareils tels que les télécommandes, jouets, horloges, et lampes de poche, la pile AA offre un bon équilibre entre capacité énergétique et taille compacte.
Piles AAA (LR03)
Plus petite que la pile AA, elle est souvent utilisée dans les appareils portables plus petits comme les télécommandes, les brosses à dents électriques, ou certains jouets électroniques.
Piles C (LR14)
Plus grosse que les piles AA et AAA, la pile C est couramment utilisée dans les appareils nécessitant une puissance plus importante et soutenue, comme les jouets motorisés. Elle offre une plus grande capacité énergétique liée à sa taille plus importante.
Piles D (LR20)
Encore plus grosse, la pile D est utilisée dans des appareils de forte consommation d'énergie comme les grandes lampes de poche, les radios, et certains équipements industriels.
Piles 9V (6LR61)
La pile 9V est rectangulaire et souvent utilisée dans les détecteurs de fumée, les radios portatives, et certains jouets. Sa forme distinctive et sa haute tension la rend adaptée à des applications spécifiques nécessitant une puissance plus élevée.
Piles bouton (CR2032, LR44)
Elles existent en plusieurs tailles, avec des diamètres et des épaisseurs variables et sont utilisées dans les petits appareils comme les montres, calculatrices, appareils auditifs, et clés de voiture. Compactes, elles fournissent une petite quantité d'énergie adaptée à des dispositifs de petite taille.
