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L'effet de la température sur la durée de vie d'une pile.

Ce projet est mené pour vérifier si les changements de température peuvent affecter la durée de vie d'une pile jetable.
Jamieson Nash Matthew Johnson
Grade 5

Hypothesis

Je pense que la température froide peut diminuer la durée de vie d’une pile parce que les piles sont souvent conservées à température ambiante dans nos maisons (environ 26 ° C) et car la liquide à l'intérieur du pile peut geler.

 
 
 

 

 
 
 

 

Research

La chaleur n’est pas bonne pour les piles. À 40 degrés, elle peut les endommager. À 80 degrés, elle peut faire exploser certaines piles! On ne laisse donc pas son cellulaire ou son ordi dans la voiture au soleil en plein été! Nous avons trouvé que tu dois  mettre les piles dans un endroit sec et tempéré, en effet, une température trop basse ou au contraire trop élevée réduit les performances des piles. Il est donc préférable de ne pas mettre vos appareils électriques en plein soleil: sinon, vos piles risquent de se décharger trop vite.

 

De la même manière, il ne sert à rien de les placer dans le frigo: elles ne vont pas devenir plus performantes grâce au froid, c’est même plutôt l’inverse! Nous vous conseillons de toujours ranger vos piles dans un endroit sec et tempéré: en effet, une température trop basse ou au contraire trop élevée réduit les performances des piles. La chaleur ambiante et le froid ne sont pas bonnes pour les piles.

 

Si la température baisse, le rendement de la réaction sur l'électrode décroît également. En supposant que la tension de la pile reste constante, le courant de décharge diminue, il en va de même pour la puissance restituable de la pile. De tous les facteurs environnementaux, la température est celle qui influe le plus sur le comportement de la pile en termes de charge et décharge. L'explication réside dans les réactions électrochimiques dépendantes de la température qui se produisent à l'interface électrode ou/et électrolyte, qui peut être considérée comme le cœur de la pile. Si la température baisse, le rendement de la réaction sur l'électrode décroît également. En supposant que la tension de la pile reste constante, le courant de décharge diminue, il en va de même pour la puissance restituable de la pile.
 

L'effet opposé apparaît si la température s'accroît, la puissance restituable de la pile augmente alors. La température a donc un effet sur la vitesse des réactions chimiques dans l'électrolyte et son électrode poreuse. Une augmentation de la température accélère les réactions, une baisse de la température les ralentit. Les performances de charge et décharge de la pile peuvent ainsi être affectées. L'effet de l'humidité dépend du système de pile. Elle joue un rôle important dans les systèmes de pile "ouverts" (contrairement aux systèmes de batterie fermés).

 

Pour conserver vos piles dans des conditions optimales, il est primordial de les garder dans un endroit sec et frais, car l’humidité, en trop ou pas assez présent, est l’ennemie de la longévité des piles! Un niveau d’humidité trop faible dans votre lieu de stockage peut tout bonnement décharger les piles ; et trop d’humidité dans l’air ambiant peut créer une fuite de l’électricité contenue dans la pile, et donc réduire considérablement la durée de vie de la pile! La température ambiante ni trop élevée ni trop basse est également très importante. 

 

En effet, une température trop basse accélère le vieillissement et donc la fin de vie de la pile ; et une température trop haute (au-dessus de 26°C) accélère beaucoup le phénomène d’autodécharge naturelle des piles et diminue donc vraiment la longévité des piles. En fait, la situation idéale serait de stocker vos piles dans une pièce qui reste constamment entre 20 et 25°C, avec une humidité comprise entre 35 et 65%, vous vous garantissez ainsi des piles qui dureront entre 5 et 7 ans pour les alcalines, et de 10 à 15 ans pour celles au lithium!
 

Références

 

 

Variables

ManipuléesLes piles Energizer C, la température ambiante et le jouet.

Répondante: Le temps nécessaire à l'épuisement de la pile.

ContrôléeLa taille des piles et l'humidité dans la pièce.

 

Procedure

  • Rassembler les matériels: les piles, le congélateur, une lampe etc.

  • Mettre les piles dans le frigo, le congélateur, sous une lampe et sous la température ambiante.

  • Tester ces quatre piles et noter les résultats.

  • Analyser les résultats et faire les conclusions.

 

 

Observations

Pour les essais#1, 2 et 3:

  • On observe que la pile dans le frigo fonctionne moins que la pile conservée à la température ambiante de la maison. 

  • On observe que la pile conservée sous la chaleur n’a pas bien fonctionné mais ça a fonctionné mieux que la temperature froide.

 

 

Analysis

Nos observations sont représentées dans les images suivantes: 

 Avant  lexpérience               Après l'expérience                                 chaude:                                   chaude:

                                                         

            

D'après ces photos:

• Le jouet qu'on a utilisé peut être endommagé par la température chaude. Alors le type de pile qu'on a utilisé peut aussi être endommagé par la température chaude.

• Le type de pile qu'on a utilisé peut être endommagée par la température chaude qui a diminué la durée de vie.

• Comment on a exposer les piles qu'on a utiliser au chaleur.




 

 

 

Conclusion

  • Notre hypothèse est vraie.

  • Pour les différents essais, les résultats sont que les piles qui étaient dans le frigo sont moins affectées parce que la température froide conserve l'énergie parce que la liquide dans les piles va geler.

  • Les piles sous la lampe ne marchent pas très bien parce que ils peuvent causer la liquide dans les piles d'être chaude et devenir la vapeur et sa va faire trop de pression dans la pile. Alors la liquide dans les piles peut fuir.

 

Application

Les résultats de notre projet peuvent aider les personnes à utiliser les piles dans une température normale pour que ca marche bien.

 

Sources Of Error

• Qualité du matérel utilisé.

• Erreurs de mesure.

• Erreurs d'observation visuelles.

• Facteurs de l'environnement des expériences (la temperature par exemple).

• Etc.

Acknowledgement

Dans la réalisation de notre projet, nous avons été guidés par notre enseignant. Nous avons aussi reçu le support matériel et moral de nos parents.