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RÉSUMÉ
Les piles thermiquement activées, appelées communément « piles thermiques », sont des piles activables par combustion de composition pyrotechniques. Elles peuvent rester installées à demeure sur les systèmes à alimenter sans perte de capacité par autodécharge grâce à leur totale inertie à l'état non activé. Une fois activées, elles doivent être utilisées immédiatement mais ne peuvent pas être réutilisées. Cet article est entièrement consacré à la description du système électrochimique lithium/disulfure de fer Li/FeS2 .
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Patrick MASSET : Docteur de l'Institut national polytechnique de Grenoble (France) - Ingénieur de recherche à l'Institut-Karl-Winnacker der Dechema e.V., à Frankfurt am Main (Allemagne)
INTRODUCTION
Les piles thermiquement activées, appelées communément « piles thermiques », sont des piles activables par combustion de composition pyrotechniques. Elles peuvent rester installées à demeure sur les systèmes à alimenter sans perte de capacité par autodécharge grâce à leur totale inertie à l'état non activé. Une fois activées, elles doivent être utilisées immédiatement mais ne peuvent pas être réutilisées. Les piles activables ont été décrites dans les articles « Piles électriques – Piles activables » [D 3 323] et « Accumulateurs – Accumulateurs à haute température » [D 3 355] de manière globale. Cet article est entièrement consacré à la description du système électrochimique lithium/disulfure de fer Li/FeS2 .
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5. Phénomènes d'autodécharge
Les phénomènes d'autodécharge dans les piles thermiques ont diverses origines :
-
solubilité partielle du lithium ou composés à base de lithium dans l'électrolyte (tableau 8) ;
-
décomposition thermique de la pyrite au contact de l'électrolyte fondu ;
-
solubilité partielle d'espèces soufrées (Li2S, FeS, FeS2) (figure 11) ;
-
formation de phase parasite entre la pyrite et l'électrolyte (phase J).
Ils sont principalement liés aux interactions possibles et complexes entre l'électrolyte et les matériaux d'électrode. Cela signifie qu'une attention particulière doit être accordée à la connaissance des phénomènes physico-chimiques pouvant intervenir dans ce genre de générateurs fonctionnant à haute température. Cela devient critique et indispensable lorsque de nouvelles solutions technologiques veulent être implantées.
Les figures 12, et rassemblent des diagrammes de phase de certains électrolytes, utilisés ou potentiels, pour piles thermiques.
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Phénomènes d'autodécharge
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BIBLIOGRAPHIE
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(5) - WEN (J.), HUGGINS (R.A.) - * - J. Sol. St. Chem., 37, p. 271 (1981).
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(6) - Phase Diagram for Cermists. - Eds. J. Murray et al., p. 128 (1987).
-
(7) - Phase Diagram...
ANNEXES
Sandia National Laboratories http://www.sandia.gov/
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ASB-Aerospatiale Batteries (France) http://www.asb-group.com
Eagle Picher Industries Inc. (États-Unis) http://www.epcorp.com
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