Fabriquer une pile humide

Une batterie est un appareil qui produit un courant électrique au moyen d'une réaction chimique. Bien que les premières batteries modernes aient été développées au 19ème siècle, il existe des preuves suggérant que des batteries à cellules humides brutes ont été produites il y a au moins 2000 ans en Mésopotamie. Comme son nom l'indique, une batterie à cellule humide utilise un milieu contenant de l'électrolyte liquide pour déclencher une réaction chimique. Par exemple, dans une batterie au plomb, une solution d'électrolyte liquide contenant 65 pour cent d'eau et 35 pour cent d'acide sulfurique est en contact avec des plaques métalliques de plomb et d'oxyde de plomb. Lorsque la batterie est connectée, l'acide se lie aux plaques dans une réaction qui envoie également un courant électrique à travers le circuit connecté. Si une batterie peut être rechargée par le passage d'un courant inversé, séparant l'acide des plaques, alors on dit qu'il s'agit d'une batterie secondaire, ou rechargeable. Sinon, si elle n'est pas rechargeable, c'est une batterie primaire. Si au lieu d'une solution liquide, la batterie utilise un matériau pâteux et moins humide, cela s'appelle une cellule sèche.

De nombreux écoliers fabriquent chaque année des piles humides rudimentaires à partir d'ingrédients de tous les jours trouvés dans n'importe quelle maison. La solution d'électrolyte est tout liquide à pH non neutre courant, tel que le jus d'agrumes (citron ou citron vert fonctionnent bien) ou le vinaigre pour les acides, ou l'ammoniac comme base. Les autres matériaux essentiels à la fabrication de la cellule humide sont deux métaux, dont chacun perd des électrons à un rythme différent. La feuille d'aluminium, qui perd facilement des électrons, devient la borne négative, ou anode. Le fil de cuivre, qui ne fonctionne pas, devient la borne positive ou la cathode. Placez ces deux métaux dans l'électrolyte liquide avec suffisamment de métal exposé pour connecter les fils d'un circuit. Si les métaux sont mis en contact avec les bornes d'un ampèremètre à courant continu, une petite charge électrique s'enregistrera.

La simple pile humide fabriquée par les écoliers n'est pas très puissante et n'a pas beaucoup d'applications dans le monde réel. Mais aussi, en raison de leur teneur en liquide, les batteries humides peuvent être fragiles et difficiles à transporter. De plus, s'ils contiennent des matières caustiques telles que de l'acide, ils peuvent être dangereux. Les batteries humides les plus couramment utilisées sont les batteries de voiture, qui contiennent une solution d'acide sulfurique. C'est ce qu'on appelle l'acide de batterie, qui est l'aspect le plus dangereux de la rupture du sceau ou de l'élimination d'une batterie de voiture. Non seulement l'acide sulfurique peut gravement brûler la peau et produire des fumées irritantes, mais le plomb utilisé pour les bornes des batteries est également toxique. Aujourd'hui, les batteries de voiture sont une variante de la cellule humide appelée cellule gel. Dans ces batteries, la solution d'acide sulfurique est mélangée à de la silice pour produire un matériau semblable à un gel et immobile. En conséquence, la batterie est moins susceptible de se corroder ou de renverser des matières dangereuses si elle est renversée ou cassée lors d'un accident. Il dure également plus longtemps puisque le gel ne s'évapore pas, et peut être rechargé.