Par Wolfram Donat • Mis à jour le 24 mars 2022
Des piles AA du quotidien aux puissantes batteries automobiles, le monde des batteries est diversifié. Pourtant, nombreux sont ceux qui se demandent encore ce que représente réellement la « tension ».
La tension est la différence de potentiel électrique entre les bornes positives et négatives d’une batterie. Une différence de potentiel plus grande signifie une tension plus élevée.
Le potentiel électrique est la différence de charge entre deux points. Dans une batterie, une borne est chargée positivement (déficit électronique) tandis que l’autre est chargée négativement (excédent électronique). La séparation physique empêche les électrons de se déplacer librement. Lorsque les bornes sont connectées, par exemple via un circuit, les électrons circulent de la borne négative à la borne positive, créant un courant électrique mesuré en ampères (ampères).
L'unité SI « volt » rend hommage à Alessandro Volta, le physicien qui a inventé la première cellule électrochimique en 1800. Sa cellule utilisait des électrodes de zinc et de cuivre dans un électrolyte d'eau salée et a déclenché le développement de batteries modernes. La Volta a été anoblie par Napoléon en 1810 et la Volt a été officiellement nommée en son honneur en 1881.
La tension est une mesure de la différence de potentiel et non du courant. La haute tension à elle seule ne constitue pas nécessairement un danger; c'est le courant résultant qui peut être dangereux. Une analogie populaire compare la tension à la pression de l’eau :une pression plus élevée pousse l’eau plus rapidement, tout comme une tension plus élevée encourage un flux d’électrons plus rapide. Cependant, le courant réel dépend de la résistance de la charge, pas seulement de la tension de la batterie.
Les progrès dans la chimie des batteries ont permis la création d’appareils compacts et hautes performances. Les batteries lithium-ion (Li-ion), par exemple, ont un rapport puissance/poids supérieur, ce qui permet aux smartphones de rétrécir considérablement. Dans les cellules Li‑ion, les ions lithium font la navette entre l'anode et la cathode pendant la décharge et reviennent pendant la charge.
La Toyota Prius a été la première à utiliser des batteries à hydrure métallique de nickel (Ni‑MH). Ses packs de nouvelle génération, introduits fin 2009, sont passés à la technologie Li‑ion, offrant une densité énergétique plus élevée et une efficacité améliorée.
Les batteries couvrent une plage de tension allant de fractions de volt à plusieurs centaines de volts, selon leur taille et leur composition chimique. Comprendre la tension vous aide à sélectionner la bonne source d'alimentation pour n'importe quel appareil, garantissant des performances et une sécurité fiables.