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FAQs


Cette foire aux questions non-exhaustive a pour but de répondre aux questions de celles et ceux qui voudraient aller plus loin sur la thématique de la régénération des piles alcalines. Conformément aux valeurs de RegenBox, elle se veut collaborative, participative et interactive. Aussi, si vous ne trouvez pas votre réponse ici, n'hésitez pas à lancer un sujet sur notre FORUM.

Grâce à ce forum, nous interagissons avec les internautes, futurs utilisateurs ou simples curieux, pour faire vivre la communauté RegenBox.

Bonne lecture !

L'Equipe RegenBox 

FAQ

Ceux qui se sont intéressés au sujet le savent déjà comme en témoignent de nombreux commentaires et articles sur internet, mais ce n’est pas le cas de tout le monde. Nous n’avons jamais dit que RegenBox était une révélation (ni une révolution), mais force est tout de même de constater que la majorité des gens, et c’est bien le “grand public” qui doit être concerné, n’est pas au courant de la possibilité de régénération (et non recharge) des piles alcalines. Les nouveautés de RegenBox sont :

  • La mise en place d’une communauté de testeurs
  • Son caractère open-source : le schéma électronique de référence sera publié, et libre de droits. Il pourra être adapté, et amélioré, pour des utilisations spécifiques.
  • Sa capacité à régénérer un grand nombre de piles par un circuit simplifié.

Le prix des kits en précommande n’est pas encore établi mais vous serez les premiers à être tenus au courant. En ce qui concerne la plus-value de RegenBox par rapport à un autre régénérateur, vous entrez avec nous si vous le souhaitez dans une communauté de testeurs dont les résultats seront centralisés par nos soins et nous permettront de produire une étude citoyenne du marché de la pile. Vous contribuez aussi à la mise en libre accès de ces rapports et des plans de l’appareil en open-source.

Ensuite, en l’absence de normes sur les régénérateurs, la qualité des régénérateurs que l’on trouve en vente par correspondance sur Internet n’est pas garantie. La qualité de l’information fournie non plus.

Deux exemples de défauts :
  • la documentation n’indique pas clairement que les piles qui ont été déchargées en-dessous d’un seuil, qui est de l’ordre de 0,8V, ne sont plus régénérables. Il n’est pas étonnant dans ce cas que, suivant l’état des piles placées dans le régénérateur, les résultats varient énormément.
  • la régénération s’arrête prématurément (en général, parce que l’appareil détecte simplement le franchissement d’un seuil de tension).

Les plans de l’appareil et le résultat de notre étude seront libres d’accès dès que nous aurons une version finale de RegenBox (nous en sommes aujourd’hui à la V1 qui est amenée à évoluer).

Oui, utiliser les piles rechargeables NiMH (Nickel Metal Hydrure) ou NiZn (Nickel-zinc) est un moyen de réduire le gaspillage d’énergie et de réduire les déchets.

Mais, dans la réalité, il y a plusieurs freins qui ralentissent considérablement l’utilisation des piles rechargeables :

  • Le prix : les piles rechargeables sont présentées à côté des piles alcalines à un prix supérieur, avec un packaging similaire. Le client a donc l’impression de faire une bonne affaire en choisissant des piles jetables.
  • L’absence d’affichage du prix de l’énergie entre les piles jetables et les piles rechargeables. Le client ne peut pas comparer facilement.
  • Les slogans marketing : les piles alcalines sont vendues avec des slogans accrocheurs, elles sont « puissantes », elles « durent vraiment plus longtemps ». Or, sur l’ensemble d’un cycle de vie (première utilisation et utilisations successives), elles durent bien moins longtemps que les piles rechargeables.
  • les appareils utilisateurs, il est marqué généralement « mettre des piles alcalines 1,5V » ou « 1,5 ». L’utilisateur non averti ne prend pas le risque de mettre des piles rechargeables 1,2V à la place,

    • La société Uniross avait publié en 2007-2008, avec le soutien de l’ADEME, un rapport qui démontrait que les piles rechargeables étaient plus efficaces que les piles jetables. Mais ce rapport n’a pas eu de suites concrètes, et la société Uniross a disparu.

Nous sommes en effet d’accord sur le fait que les piles Ni Mh ont un meilleur rendement, sont plus durables que les piles alcalines telles qu’elles sont fabriquées aujourd’hui et depuis leur invention, et sont donc idéalement la meilleure solution.

L’objectif de la Regenbox n’est pas du tout de proposer une alternative aux piles rechargeables NiMH ou NiZn, mais de proposer une solution pour réduire les déchets de piles alcalines actuels. Actuellement, sur les 20 000 tonnes environ de déchets de piles, 90% sont des piles alcalines. C’est un état de fait.

RegenBox ne propose pas de révolutionner le monde de la pile en proposant de résoudre tous les problèmes de pollution entraînés par les batteries. Nous proposons simplement une approche pragmatique qui a pour soucis l’état des choses aujourd’hui : il y a dans nos foyers encore (et il y en aura de plus en plus comme le marché mondial est en croissance) beaucoup de piles alcalines. Elles sont majoritairement jetées et la plupart ne sont pas recyclées. Nous partons donc du principe que s’occuper de régénérer ces piles est une option intéressante face à la crise écologique qui nous guette, en attendant d’avoir des piles plus robustes et performantes. Vous avez donc raison, il est en principe préférable d’acheter des piles Ni-Mh, et l’idéal serait même de ne plus trouver aucune pile alcaline sur le marché. Mais le but de la régénération des piles alcalines est d’en consommer moins, donc d’en fabriquer moins, donc de réduire l’impact environnemental de leur fabrication (rappelez-vous du chiffre 1 pour 50, une pile alcaline nécessite 50 fois plus d’énergie pour sa fabrication que ce qu’elle n’est capable de délivrer).

« Recharger » une pile est l’action qui consiste à injecter du courant dans une pile en bon état, de manière à ce qu’elle retrouve environ 100% de sa capacité initiale. A ce titre, le terme “piles rechargeables” est employé indifféremment du terme “accumulateur”, les piles rechargeables (NiMH par exemple), sont des batteries qui stockent de l’électricité.

« Régénérer » une pile est l’action qui consiste à injecter du courant dans une pile considérée comme usagée, de manière à ce qu’elle retrouve une partie de sa capacité.

En général, une pile régénérée a des caractéristiques réduites par rapport à une pile neuve ; en particulier, sa résistance interne est plus élevée. Pour cette raison, les piles régénérées doivent être utilisées préférentiellement dans les usages à faible consommation (horloges, radios, sauvegardes, appareils de mesures).

La coulure est provoquée par la rupture du joint d’étanchéité de la pile. Celle-ci est censée se produire en cas de court-circuit, ou d’intensité excessive. Dans les piles commerciales, le joint est à usage unique : lorsque la surintensité disparaît, et que les gaz ont été évacués, celui-ci ne revient pas dans sont état initial. La pile est définitivement inutilisable.

La rupture peut se produire également lorsqu’on injecte du courant dans la pile.

Les coulures dépendent principalement de deux facteurs :
  • L’électrolyte. Dans la conception initiale des piles alcalines, l’électrolyte était gélifié, donc ne coulait pas en cas de rupture du joint. Actuellement, les piles vendues au grand public ont un électrolyte liquide, sauf certaines piles dites professionnelles.
  • Le joint : Sa qualité est variable suivant les piles.

Le risque de coulure est présent avec toutes les piles alcalines, et ce indépendamment de la régénération. Notons cependant qu’il ne faut pas régénérer une pile qui a déjà coulé au risque de d’endommager gravement le régénérateur.

La régénération des matières actives, c’est à dire :
  • oxyde de zinc, qui, par réduction, est transformé en zinc métal
  • oxyde de manganèse, qui par oxydation, est transformé en dioxyde de manganèse.
produit des cristaux, dont la taille moyenne dépend du courant moyen (plus le courant est élevé, plus les cristaux sont gros).

Lors de la régénération, il peut se former ce que l’on appelle des dendrites, qui sont des cristaux de grande taille, qui peuvent percer le séparateur inter-électrodes, et court-circuiter en interne la pile, la rendant de ce fait inutilisable.

Avec un courant pulsé, il y a une succession de temps d’injection du courant et de temps de repos (courant nul). Cela réduit donc le risque de dendrites.

La raison principale de cette durée de 24H est la réduction des réactions parasites.

La régénération est un phénomène électrochimique assez complexe, qui ne se réduit pas à injecter une quantité d’électricité dans une pile. Il faut prendre en compte les phénomènes électrochimiques, qui sont des phénomènes de surface, et non des phénomènes sur l’ensemble du volume des matières actives.

La régénération des matières actives de la pile s’effectue uniquement à la surface des électrodes (la « double couche de Nernst »), avec les matières à régénérer sur cette double couche. Lorsqu’il n’y a plus de matières à régénérer sur la double couche, cela favorise une réaction parasite, qui est la réduction de l’hydrogène.

Il faut donc attendre que de nouvelles matières à régénérer soient apportées sur la double couche par le mécanisme de diffusion.

L’injection lente de courant permet de réduire cette réaction parasite.

Dans les piles rechargeables NiMH, par exemple, la diffusion est beaucoup plus rapide que celle des piles alcalines zinc manganèse. Pour ces piles, une durée de charge de 4H à 8H est donc possible.

Les courants injectés sont de l’ordre de 40 mA en moyenne, ce qui est loin de produire un échauffement.
Par comparaison, le courant de charge d’une pile rechargeable NiMH est de l’ordre 500 à 1000 mAH.

La rechargeabilité des piles alcalines zinc manganèse a été étudiée en détail par les électrochimistes. On peut citer en particulier un article de Karl Kordesch et al, dans Acta Electrochimica, en 1981.

Si l’on décharge la pile sur une plage de tension réduite, on peut obtenir des dizaines de cycles. Et même, si l’on déchargeait la pile à 10% de sa profondeur de décharge, on pourrait lui faire accomplir 3000 cycles.

Ces travaux sont repris et complétés par un article publié en 2015 dans Journal of Power Sciences no 276, p. 7-18, par Ingale, Gallaway et al. Cet article rappelle les principales références.

Je ne peux pas régénérer mes piles si elles sont complètement mortes (sous 0,8 V), cela veut-il dire que je dois sortir la pile de mon appareil avant que celui-ci ne fonctionne plus ?Comment savoir, c’est contraignant !

Une fois que la pile ne permet plus a votre appareil de fonctionner, cela ne veut pas dire qu’elle ne peut pas être régénérée, il reste souvent un peu d’énergie dedans et cela est suffisant pour RegenBox. Notez cependant que plus vous la régénérerez, plus son cycle sera court (fatalement) et la pile finira bien un jour par être définitivement hors service, mais RegenBox permet de retarder ce jour de manière de manière significative.

Actuellement, la méthodologie d’utilisation des piles alcalines est de pousser leur décharge au maximum.
Une méthodologie plus efficace serait de ne pas pousser cette décharge au maximum, et de les décharger sur une plage réduite plusieurs dizaines de fois. C’est une idée que reprennent 6 chercheurs de la fondation de l’université de New York « New alkaline Methodology » .
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