Les piles DIY du survivant

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Les piles DIY du survivant

Message par tarsonis le Ven 12 Sep 2014 - 13:30

Salut à tous !
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. clind'oeil

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 clind'oeil
Bons bidouillages à tous ! fumeur

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Re: Les piles DIY du survivant

Message par logan le Ven 12 Sep 2014 - 14:30


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Re: Les piles DIY du survivant

Message par Mellyann le Sam 13 Sep 2014 - 5:37

Question de néophyte : si l'on augmente le volume de la pile (du genre dans un tube PVC de 30 centimètres plutôt qu'un tube de médicaments), Est-ce que ça augmente la tension ou la durée de vie de la pile ?

Et lorsque la pile  ne "marche" plus, Est-ce que rajouter de l'eau salée relancera la réaction ?

En l'attente, j'adore ces tutos !

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Re: Les piles DIY du survivant

Message par troisgriffes le Sam 13 Sep 2014 - 8:36

Quand tu dis mouchoir, cela veux dire pièce de tissu en coton?

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Re: Les piles DIY du survivant

Message par tarsonis le Sam 13 Sep 2014 - 9:23

Salut !
Mellyann a écrit:Question de néophyte : si l'on augmente le volume de la pile (du genre dans un tube PVC de 30 centimètres plutôt qu'un tube de médicaments), Est-ce que ça augmente la tension ou la durée de vie de la pile ?
Oui, cela augmente l'autonomie. En gros, plus la surface de contact sur l'aluminium est élevée, plus tu as d’ampères-heure, donc d'autonomie. Pour augmenter la tension, il suffit de relier plusieurs éléments en série.


Et lorsque la pile  ne "marche" plus, Est-ce que rajouter de l'eau salée relancera la réaction ?
La réaction est limitée par la quantité d'aluminium, qui est rongé petit à petit. Il y a également l'hydroxyde d'aluminium produit qui a tendance à augmenter la résistance interne. Alors on aurait plutôt tendance à remplacer l'électrode d'aluminium, et de temps en temps le charbon s'il est rempli d'hydroxyde (insoluble).

troisgriffes a écrit:Quand tu dis mouchoir, cela veux dire pièce de tissu en coton?
Plutôt de type papier toilette, cela fonctionne mieux de mon côté. clind'oeil

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