How batteries work - Adam Jacobson

Comment fonctionnent les batteries - Adam Jacobson

Traducteur: Marie Haupt Relecteur: Elisabeth Buffard

You probably know the feeling.

Vous avez sans doute déjà vécu ça.

Your phone utters its final plaintive "bleep"

Votre téléphone émet son dernier « bip » plaintif

and cuts out in the middle of your call.

et s'éteint au milieu de votre communication.

In that moment, you may feel more like throwing your battery across the room

À ce moment, vous avez plus envie d'envoyer dinguer votre batterie

than singing its praises,

que de chanter ses louanges,

but batteries are a triumph of science.

mais les batteries sont une merveille de la science.

They allow smartphones and other technologies to exist

Elle permettent aux smartphones et aux autres technologies d'exister

without anchoring us to an infernal tangle of power cables.

sans nous enterrer sous un enchevêtrement de cables.

Yet even the best batteries will diminish daily,

Même les meilleures batteries diminuent quotidiennement

slowly losing capacity until they finally die.

perdant lentement leur capacité jusqu'à ce qu'elles meurent.

So why does this happen,

Pourquoi est-ce que ça se produit,

and how do our batteries even store so much charge in the first place?

et comment les batteries stockent-elles autant d'énergie au tout début ?

It all started in the 1780s with two Italian scientists,

Tout a commencé dans les années 1780 avec deux scientifiques italiens,

Luigi Galvani and Alessandro Volta,

Luigi Galvani et Alessandro Volta,

and a frog.

et une grenouille.

Legend has it that as Galvani was studying a frog's leg,

La légende dit qu'alors que Galvani étudiait une cuisse de grenouille,

he brushed a metal instrument up against one of its nerves,

il effleura l'un des nerfs avec un instrument en métal,

making the leg muscles jerk.

ce qui fit bouger brusquement les muscles de la patte.

Galvani called this animal electricity,

Galvani nomma cela électricité animale,

believing that a type of electricity was stored in the very stuff of life.

croyant qu'une sorte d'électricité était conservée dans la matière vivante.

But Volta disagreed,

Mais Volta n'était pas d'accord,

arguing that it was the metal itself that made the leg twitch.

il soutenait que c'était le métal qui faisait se contracter la patte.

The debate was eventually settled with Volta's groundbreaking experiment.

Le débat a finalement été réglé avec l'expérience innovante de Volta.

He tested his idea with a stack of alternating layers of zinc and copper,

Il a testé son idée avec une pile de couches alternées de zinc et de cuivre,

separated by paper or cloth soaked in a salt water solution.

séparées par du papier ou tissu trempé dans une solution d'eau salée.

What happened in Volta's cell is something chemists now call oxidation and reduction.

Il se produisit alors ce que les chimistes appellent l'oxydation et la réduction.

The zinc oxidizes, which means it loses electrons,

Le zinc s'oxyde, il perd donc des électrons,

which are, in turn, gained by the ions in the water in a process called reduction,

qui sont, à leur tour, pris par les ions présents dans l'eau durant la réduction,

producing hydrogen gas.

produisant du gaz hydrogène.

Volta would have been shocked to learn that last bit.

Volta aurait été choqué d'apprendre ce dernier point.

He thought the reaction was happening in the copper,

Il pensait que la réaction se passait dans le cuivre,

rather than the solution.

et non dans la solution.

None the less, we honor Volta's discovery today

Malgré tout, nous rendons hommage à la découverte de Volta

by naming our standard unit of electric potential "the volt."

en appelant l'unité standard du potentiel électrique « le volt ».

This oxidation-reduction cycle creates a flow of electrons between two substances

Ce cycle d'oxydation-réduction crée un flux d'électrons entre deux substances

and if you hook a lightbulb or vacuum cleaner up between the two,

et si vous connectez une ampoule ou un aspirateur entre les deux,

you'll give it power.

vous lui donnez de l'énergie.

Since the 1700s, scientists have improved on Volta's design.

Depuis les années 1700, les scientifiques ont amélioré la conception de Volta.

They've replaced the chemical solution with dry cells filled with chemical paste,

Ils ont remplacé la solution chimique par des cellules remplies d'une pâte,

but the principle is the same.

mais le principe est le même.

A metal oxidizes, sending electrons to do some work

Un métal s'oxyde, envoyant des électrons faire le travail

before they are regained by a substance being reduced.

avant qu'ils ne soient repris par une substance pour être réduits.

But any battery has a finite supply of metal,

Mais toutes les piles ont une quantité finie de métal,

and once most of it has oxidized, the battery dies.

et quand la plupart s'est oxydé la pile meurt.

So rechargeable batteries give us a temporary solution to this problem

Les piles rechargeables nous donnent une solution temporaire au problème

by making the oxidation-reduction process reversible.

en rendant le procédé d'oxydation-réduction réversible.

Electrons can flow back in the opposite direction

Les électrons peuvent retourner dans la direction opposée

with the application of electricity.

en utilisant de l'électricité.

Plugging in a charger draws the electricity from a wall outlet

Brancher un chargeur prend l'électricité de la prise murale

that drives the reaction to regenerate the metal,

ce qui provoque la réaction et régénère le métal,

making more electrons available for oxidation the next time you need them.

ce qui fournit plus d'électrons disponibles pour l'oxydation quand on en a besoin.

But even rechargeable batteries don't last forever.

Mais même les piles rechargeables ne durent pas éternellement.

Over time, the repetition of this process causes imperfections

À long terme, la répétition du procédé provoque des imperfections

and irregularities in the metal's surface that prevent it from oxidizing properly.

et des irrégularités à la surface du métal ce qui l'empêche de s'oxyder correctement.

The electrons are no longer available to flow through a circuit

Les électrons ne sont plus disponibles pour parcourir le circuit

and the battery dies.

et la pile meurt.

Some everyday rechargeable batteries

Certaines piles rechargeables classiques

will die after only hundreds of discharge-recharge cycles,

mourront après quelques centaines de cycles de charge-décharge,

while newer, advanced batteries can survive and function for thousands.

alors que les piles récentes peuvent survivre durant des milliers.

Batteries of the future may be light, thin sheets

Les piles du futur seront peut-être des feuilles minces

that operate on the principles of quantum physics

qui fonctionneront grâce à la physique quantique

and last for hundreds of thousands of charge cycles.

et dureront des centaines de milliers de cycles de charge.

But until scientists find a way to take advantage of motion

Mais jusqu'à ce que les scientifiques trouvent comment utiliser

to recharge your cell battery, like cars do,

le mouvement pour recharger votre batterie comme sur les voitures,

or fit solar panels somewhere on your device,

ou posent des panneaux solaires sur votre appareil,

plugging your charger into the wall,

brancher votre chargeur à la prise,

rather than expending one battery to charge another

plutôt que d'utiliser une batterie pour en charger une autre

is your best bet to forestall that fatal "bleep."

est votre meilleure chance d'empêcher le « bip » final.