Bilan : Synthèse et méthode sur Stockage et conversion de l'énergie : accumulateurs et piles à combustible

Terminale Technologique · Physique-Chimie Terminale Technologique

À retenir

• Accumulateur = convertisseur réversible : énergie chimique énergie électrique. • Décharge = fonctionnement pile (spontané) / Charge = fonctionnement électrolyseur (forcé). • Grandeurs : Capacité Q en Ah, tension U en V, Énergie E en Wh (E=Q U). • Choix technologique : compromis entre masse (Lithium-ion), puissance, coût et cycle de vie.

Le cours

1. Démarche globale d'étude d'un accumulateur L'étude d'un système de stockage électrochimique suit une progression logique. On identifie d'abord les couples oxydoréducteurs mis en jeu pour écrire les demi-équations, puis la réaction de fonctionnement global. Ensuite, on en déduit les caractéristiques électriques (force électromotrice, capacité) par les lois de l'électrocinétique et de Faraday. 2. Savoir diagnostiquer le fonctionnement Face à un circuit : • Si l'accumulateur fournit du courant au circuit : il est en décharge (générateur), la réaction est spontanée, le courant sort de la borne (+). • Si l'accumulateur reçoit du courant d'un générateur de tension supérieure : il est en charge (récepteur), la réaction est inversée (forcée), le courant entre par la borne (+). 3. Bilan d'énergie et enjeux industriels La capacité d'un système à répondre à un besoin se juge sur l'énergie stockée (E = Q U), la densité d'énergie massique, et la durée de vie en cyclage. Le recours à la pile à combustible permet de dissocier la puissance de la pile du stockage d'énergie (volume d'hydrogène embarqué), mais le rendement modeste de la chaîne globale « électricité hydrogène électricité » limite son usage face aux véhicules à batteries Li-ion.

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