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Les piles DIY du survivant

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1 Les piles DIY du survivant le Ven 12 Sep 2014 - 14:36

Métatarse

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Salut à tous !
Suite à la proposition évoquée dans le topic Pile de Volta, voici un article vous proposant de construire des piles assez puissantes avec très peu de moyens.

Il s'agit à la base d'un des chapitres de la saga du Bunker sur Olduvaï, expliquant le tag sur les photos, mais c'est un projet que je vous propose d'aborder sur IDS et je suis ouvert à toute question, demande d'aide ou amélioration Wink

Cela faisait longtemps que je souhaitais faire un petit article sur la pile DIY en mode "survie-sans moyens".

Je pense que vous trouverez ici la meilleure pile pour un mode bug-in, bug out ou toute situation de cata dans laquelle vous devez improviser un ersatz de pile avec les moyens du bord.

Comme je travaille beaucoup sur un nouveau projet geiger et sur plusieurs articles des Chroniques du bunker de l'apocalypse j'ai préféré, plutôt que de poster l'article dans deux ans, vous proposer une version un peu allégée, mais qui va à l'essentiel et, je l'espère, incitera de nombreux membres à tenter l'expérience.

La plupart des tutos sur le net proposent de fabriquer des piles avec deux métaux; le plus souvent du cuivre et du zinc, plus un électrolyte comme du jus de citron ou du vinaigre.
Leur principal inconvénient est de fournir une puissance très limitée. Leur tension a tendance à s'effondrer dès que l'on demande un peu trop de courant.

Sommairement, pour alimenter une simple LED, il vous faudra une grande surface de contact, et donc beaucoup de matière première.
Par ailleurs, dans une cuisine -mode bug in activé-, il est assez difficile de trouver du cuivre, voire même du zinc.

Je vous propose aujourd'hui de fabriquer l'une des piles les plus puissantes réalisables DIY : la pile Aluminium/air.

Il vous faut :



- Une feuille d'alu : le morceau d'emballage de votre dernier sandwich convient à merveille.
- Une mine de graphite : vous avez l'embarras du choix. Les mines de crayon que nous avions utilisées dans le module de synthèse de javel, les charbons de piles usées (attention au démontage, l'hydroxyde des piles alcalines peut vous mordiller les doigts), certains ont utilisé des charbons de bois réalisés au BBQ. Il est même possible de ne pas utiliser de charbon. Cela va juste dégrader les performances car il s'agit du collecteur de courant, donc un simple fil va le limiter, tout en ajoutant des réactions parasites.



- du charbon. Le meilleur est bien entendu le charbon actif. J'ai récupéré celui d'une vieille cartouche de carafe filtrante. On peut bien entendu utiliser celui provenant de filtres d'aquarium, de masques à gaz, de disques durs (si si! Il y en a!), ou tout simplement du charbon de bois.
Pour ceux qui sont larges au niveau des piles à scraper, il est également possible de moudre une électrode de graphite (ou de crayon, mais c'est long) pour avoir un simili-charbon.



- un tube de ce que l'on veut, plutôt en plastique, avec deux bouchons un peu poreux, pour laisser passer le dioxygène.
- du sel, pour réaliser l'électrolyte, qui n'est rien d'autre que de l'eau salée. Perso, la solution était saturée de sel.
- un mouchoir, non apparent sur la photo.

De manière assez surprenante, l'une des électrodes de cette pile -la cathode- est ici le dioxygène de l'air, le charbon sert d'interface avec.
L'anode est la feuille d'aluminium.

Le fonctionnement suite une réaction chimique que vous pouvez vous amuser à consulter sur la page wiki anglaise (on ne connaît pas en France).
http://en.wikipedia.org/wiki/Aluminium%E2%80%93air_battery
Sommairement, la réaction dure tant qu'il y a de l'aluminium et du dioxygène.

La construction est assez simple; il s'agit de faire un sandwich avec :
- la feuille d'alu, borne -
- un mouchoir,
- le charbon imbibé d'eau salée
- l'électrode en graphite, borne +



On repère grosso modo la longueur nécessaire, en prenant une marge pour laisser passer en plus la mine de graphite :



Entubé et avant remplissage de charbon, cela donne :





Et en vidéo, que j'ai symétrisée car je n'avais pas fait gaffe aux marques. Wink



La prise son ne s'est pas activée lors de la prise, mais vous ne manquez rien....

Le circuit fini :



Lecture dans le noir :



Cette diode nécessite 3,2V pour commencer à briller, et éclaire ici à hauteur de 15mA.
La pile est capable de fournir environ 70mA sous 0,7V !

Certains auront remarqué que j'utilise le circuit survolteur permettant à la base de transformer automatiquement 1,5V en une tension d'alimentation de LED quelconque (détails ici : Chapitre Trois : Le Voleur de Joules)
Cette tension peut descendre à 0,7V, celle de cette pile, permettant à la fois de montrer que le circuit peut tirer l'énergie des piles jusqu'au bout, et qu'il s'adapte à d'autres types de piles comme ici.

Pour aller plus loin :

- Il est bien entendu possible de monter en série ces piles, afin d'additionner les tensions de chacune pour alimenter ce que l'on souhaite.

- Comme je vous l'ai précisé, il s'agit d'un premier test, avec une LED. Mon post dédié aux chroniques du bunker de l'apocalypse envisageait de monter trois piles de ce type en série afin d'alimenter une radio ondes courtes.

- Il faut savoir que remplacer l'eau salée par une solution contenant de la soude (hydroxyde de sodium ou potassium) va augmenter la tension de la pile à environ 1,2V.
C'est très intéressant, mais nécessite de la soude, et se montre un peu plus dangereux à l'utilisation !

Voilà, vous n'avez plus d'excuses si vous êtes en situation où vous avez besoin de piles DIY "puissantes", et vous avez maintenant le droit de sourire face aux personnages des séries US qui se tuent à fabriquer des piles avec du cuivre Wink
Bons bidouillages à tous ! :fum:

2 Re: Les piles DIY du survivant le Ven 12 Sep 2014 - 15:19

patoche

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ben moi j'en reste baba :choc2: :choc2: sais plus quoi dire appart un grand bravo au génie :bravo: :bravo: Respect Respect Respect Respect

3 Re: Les piles DIY du survivant le Ven 12 Sep 2014 - 16:34

VitamineSeb

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Tu penses que ça marche en remplaçant ton eau salée par de l'acide ?

Sur les piles de volta on utilisait de la saumure ou du vinaigre.
D'après mes tests, l'alcool à brûler marche encore mieux.

Alors peut-être que de l'acide ou de l'alcool pourrait donner un peu plus de patate à ta pile.

Concernant le charbon des piles, ça dépend des marques.
Certaines sont constituées d'un assemblage de piles bouton.

EDIT :

Je viens de me rappeler d'une voiture électrique nipponne qui roulait à l'eau salée.
C'était peut-être une batterie alu/air, puisqu'il suffisait de la recharger régulièrement en eau salée pour rouler.
1L / 100Km je crois Wink


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4 Re: Les piles DIY du survivant le Ven 12 Sep 2014 - 16:52

Métatarse

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Merci Patoche !
VitamineSeb a écrit:Tu penses que ça marche en remplaçant ton eau salée par de l'acide ?
C'est une pile alcaline, donc la réaction acide ne se passera pas, ou très mal. C'est lié aux couples redox sur l'alu et l'oxygène. En gros, il y a de l'hydroxyde qui entre en jeu dans les demi-équations sur la cathode et l'anode, donc les protons de l'acide vont s'y combiner en arrêtant la réaction.


D'après mes tests, l'alcool à brûler marche encore mieux.
Amha tu as une tension un peu plus grande, mais au niveau de l'intensité, cela doit dégringoler assez vite. Wink


Concernant le charbon des piles, ça dépend des marques.
Certaines sont constituées d'un assemblage de piles bouton.
Là tu parles de piles autres que 1,5V, type 9V ou 12V, donc il y a mise en série de piles 1,5V pour augmenter la tension. Les meilleurs charbons viennent des piles 1,5V de tous formats (LR20), 4,5V et les packs de 6V Wink


C'était peut-être une batterie alu/air, puisqu'il suffisait de la recharger régulièrement en eau salée pour rouler.
1L / 100Km je crois Wink
C'est assez probable, plusieurs constructeurs ont tenté de développer ce type de piles. Il y a un compromis entre le retraitement "relativement" facile, et le coût en aluminium Wink

5 Re: Les piles DIY du survivant le Ven 12 Sep 2014 - 16:55

VitamineSeb

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Je parles bien de piles 1.5V Wink

J'ai déjà démonté des AA et AAA qui étaient remplies de piles bouton.


Là c'est une A23, mais j'ai déjà vu ça sur du 1.5V Wink


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6 Re: Les piles DIY du survivant le Ven 12 Sep 2014 - 17:01

Métatarse

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Je parles bien de piles 1.5V Wink

J'ai déjà démonté des AA et AAA qui étaient remplies de piles bouton

Bizarre, j'en ai jamais vu ! En un sens, je ne vois pas l'intérêt car 1,5V est la tension minimale que l'on puisse obtenir avec la technologie des piles alcalines.
En revanche, les piles 12V (A23), qui ressemblent beaucoup aux AA en contiennent assez souvent :


8 x 1,5V = 12V Wink

7 Re: Les piles DIY du survivant le Ven 12 Sep 2014 - 17:07

VitamineSeb

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Oui pour les 12V ça n'a rien d'étonnant, pour les 1.5V par contre, j'ai été surpris.

C'était des piles sans marques comme celles qu'on nous donne avec des appareils neufs.

Il y avait peut-être un seule pile bouton 1.5V et des piles vides Very Happy
Ca expliquerait pourquoi leurs piles gratos ne tiennent jamais longtemps...


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8 Re: Les piles DIY du survivant le Ven 12 Sep 2014 - 17:13

Métatarse

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Ah alors si c'est de l'ordre du fake, cela ne m'étonne plus !
Les piles vendues avec les appareils bon marché ne sont pas faites pour tenir du tout.
Voici un exemplaire très bas de gamme (qui fuyait, d'ailleurs). 50% du contenu était du papier craft, la coque étant réduite à l'épaisseur minimale et de la poudre de charbon plutôt que de dioxyde de manganèse....



A la clef, une capacité d'un peu moins de 30mAh, là où une pile d'entrée de gamme de même format tourne autour de 1000mAh. Il ya donc de quoi tester l'appareil, pour se rendre compte trois jours plus tard que les piles sont déjà HS. Wink

9 Re: Les piles DIY du survivant le Sam 13 Sep 2014 - 0:46

Sieg

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:bravo:

Tu as créé un pdf pour ce tutoriel ?


_________________
L'humour est la politesse du désespoir ( Boris Vian )
http://www.yogadufroid.com

10 Re: Les piles DIY du survivant le Sam 13 Sep 2014 - 9:12

Métatarse

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Salut !
Pas encore, mais pourquoi pas ? Wink

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