Du téléphone portable à la télécommande, de la tablette au gamepad de divers jeux vidéo : si la pile (ou batterie, quel que soit le nom qu'on lui donne) n'avait jamais été inventée, notre vie serait décidément différente aujourd'hui.

Ce fut notre Alessandro Volta, en la lointaine année 1880, qui réalisa l'une de ces inventions qui a changé la vie des êtres humains.

Malgré son importance, peu de gens connaissent l'histoire de la pile et son fonctionnement. C'est pourquoi aujourd'hui, nous allons essayer de tout découvrir ensemble.

La naissance de la pile électrique
Comme mentionné, son invention est due à Alessandro Volta qui, s'appuyant sur les études menées par plusieurs scientifiques avant lui, a réussi à créer le premier générateur artificiel d'électricité, la pile.

À partir de la fin des années 1760, Volta commença à écrire des mémoires et des lettres sur ses activités de recherche, remettant en question certaines des interprétations les plus accréditées à l'époque sur les phénomènes électriques. En 1775, il mit au point sa première invention notable : l'électrophore perpétuel. Il s'agissait d'un instrument constitué d'un disque avec une poignée perpendiculaire pour le tenir, utilisé avec une surface isolante et un chiffon de laine pour obtenir une charge électrique à utiliser dans des expériences particulières.

À partir des études de plusieurs contemporains, Volta inventa également le condensateur, le condensateur d'électricité, qui représente le premier prototype de la pile électrique.

Parallèlement aux études sur la pile, au cours des dernières décennies du XVIIIe siècle, le paysage scientifique européen était en pleine effervescence. Des scientifiques de tous les coins du continent cherchaient à percer les mystères de l'électricité, une force jusqu'alors mal comprise mais considérée d'une importance fondamentale. La curiosité croissante pour les phénomènes électriques n'était pas seulement académique : on pensait qu'une meilleure compréhension de l'électricité pourrait conduire à des développements technologiques révolutionnaires. Dans ce contexte de curiosité intellectuelle et de compétition scientifique intense, les découvertes de Volta prenaient une signification encore plus pertinente, offrant non seulement une nouvelle façon de générer de l'énergie mais révélant également de nouvelles possibilités d'exploiter ce qui devenait l'une des forces naturelles les plus étudiées de l'époque.

Toutes les découvertes du scientifique lombard permirent d'exploiter les phénomènes électriques et de mesurer l'électricité de manière plus scientifique et précise, avec la proposition d'introduire des mesures standard.

Le véritable tournant se produisit entre 1799 et 1800, lorsque Volta réalisa et perfectionna l'invention qui le rendrait célèbre dans le monde entier : la pile.

Comme mentionné, il ne s'agissait pas d'une trouvaille soudaine, mais d'une découverte issue de longues années d'études et d'observations antérieures, basées notamment sur l'électricité animale et sur les théories d'un autre Italien, Luigi Galvani, qui, en simplifiant, soutenait que les animaux étaient traversés par un "fluide électrique" et que cette électricité était produite par le cerveau, puis transportée par les nerfs vers les muscles où elle était stockée.

Alessandro Volta s'inspira de l'hypothèse de Galvani, mais la contesta en même temps, soutenant que l'animal ne pouvait pas être la cause directe du passage du courant. Cette intuition fut fondamentale pour le développement de la pile. Volta élabora plusieurs expériences pour produire en effet une batterie capable de produire un courant électrique constant.

Volta, conscient de l'importance de sa découverte, consacra de longs mois au perfectionnement technique de son invention. Au-delà du défi scientifique, il dut également faire face au problème pratique de faire de la pile un dispositif fonctionnel et utilisable. Cela le conduisit à développer les premières versions de ce que nous appelons aujourd'hui un "prototype", avec l'aide des matériaux disponibles à l'époque. On raconte que Volta passait des journées entières dans les laboratoires, essayant différentes combinaisons de métaux et de solutions électrolytiques jusqu'à trouver la formule garantissant une production stable d'électricité. Son dévouement inlassable contribua de manière significative à la naissance de la science électrique telle que nous la connaissons aujourd'hui.

La version définitive était constituée d'une colonne de disques de zinc alternant avec des disques de cuivre, avec une couche intermédiaire de carton imbibé d'eau salée (ou acidifiée). Dans ce système, chaque disque crée une différence de potentiel entre le métal et la solution ; dans le cas du zinc et du cuivre, le zinc prend le potentiel le plus négatif. En reliant les deux pôles avec un conducteur électrique, on réalisait un circuit dans lequel passait un courant continu.

La pile d'Alessandro Volta fut le premier système capable de générer de l'électricité avec un courant constant dans le temps. Le nom vient du fait que les disques métalliques qui la faisaient fonctionner étaient "empilés" les uns sur les autres.

Ce fut Volta lui-même qui, le 20 mars 1880, communiqua son invention à la Royal Society de Londres par une lettre qui lui apporta une grande renommée.

Jusqu'en 1869 – année de l'invention de la dynamo – la pile fut le seul moyen de produire du courant électrique (alors principalement utilisé pour le télégraphe).

Le système sur lequel reposait la pile électrique au XIXe siècle était assez simple et, comme mentionné, consistait en une seule colonne construite à partir de divers éléments voltaïques. Ce type de pile pouvait être chargé et maintenait l'électricité pendant une période de temps limitée.

Aujourd'hui, la pile électrique est très différente de celle de 1800 – tant sur le plan esthétique que sur celui de son fonctionnement – et fonctionne en convertissant l'énergie chimique en énergie électrique.

Les piles commerciales actuelles sont appelées piles sèches car la solution liquide, c'est-à-dire l'électrolyte, est remplacée par des substances pâteuses dans lesquelles est immergé un bâtonnet cylindrique de carbone qui remplace le cuivre. L'ensemble est inséré dans un conteneur en zinc qui sert également de pôle négatif.

Outre les piles sèches, il existe également d'autres types de batteries sur le marché, comme les piles alcalines, qui sont fabriquées différemment des piles sèches et qui offrent de meilleures performances en termes de durée de vie et d'efficacité.