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La pile Leclanché dite "à sac"

Les premières piles commercialisées par LECLANCHE comportaient un vase poreux en terre cuite qui séparait les 2 pôles tout en permettant les échanges chimiques à l'origine de la production d'un courant électrique.

Un des inconvénients de cette paroi filtrante était de présenter une résistance interne au passage du courant assez forte ce qui en limitait la valeur à quelques centaines de milliampères. De plus avec le temps, les pores du vases se colmataient ce qui limitait à 2 à 3 ans la durée de vie de ces éléments.

Les améliorations apportées par la suite à cette pile eurent pour but principal de réduire cette résistance interne.

Avant d'être capable techniquement de supprimer totalement la paroi poreuse, Leclanché eut l'idée de la remplacer par une simple toile de jute. Pour mémoire, le jute appelé aussi chanvre de Calcutta, est une fibre tirée d'une plante herbacée avec laquelle on fait des ficelles, des cordes et de la toile de sac. La toile de jute est un tissu extrêmement solide et chimiquement stable dans l'électrolyte à base de chlorure d'ammonium des piles Leclanché.

Le modèle de pile présenté ci-dessous est une des variantes de cette pile appelée souvent pile à sac.

Dans cette conception, le sac maintient le mélange de charbon pulvérulant et de bioxyde de manganèse autour d'une électrode de charbon de grande longueur qui repose sur le fond du bocal.

Cette disposition évite que les débris de zinc ou d'oxyde de zinc qui se détachent de l'électrode négative viennent courcircuiter la pile et stopper prématurément son fonctionnement.

Pile de type à sac
A gauche ensemble monté
A droite détail des différents éléments constituant la pile


Afin de limiter l'évaporation de l'eau de l'électrolyte, la pile dispose d'un couvercle en verre relativement étanche et facile à relever pour faire le niveau.

Vous noterez que l'électrode en charbon dispose d'une surlongueur qui permet de dégager le couvercle et de verser de l'eau pour refaire le niveau de la pile en cas d'évaporation.

Le traditionnel crayon de zinc amalgamé (traité au mercure) est remplacé par une tôle cylindrique qui offre une plus grande surface aux échanges électro-chimiques et contribue à l'augmentation de la capacité de la pile.

Ces piles nécessitaient bien sûr un entretien périodique qui était un élément essentiel de leur conception et en faisait un argument de vente important.

Les meilleures piles étaient celles qui pouvaient prétendre d'un entretien réduit - donc à moindre coût - pour la meilleure fiabilité/disponibilité possible.

N'oubliez pas que dans les salles des centraux téléphoniques ou des chemins de fer il y avait des milliers de piles de ce type à maintenir en permanence !