Une pile est un dispositif électrochimique constitué de deux électrodes conductrices de nature différente et d'un milieu permettant la circulation des charges électriques, qui produit un courant électrique pour une tension donnée.
On dénombre plusieurs types de pièces de monnaie de 5 francs CFA (Communauté Financière Africaine), dont la composition chimique dépend du pays émetteur et de l'année de fabrication, mais qui contiennent toutes majoritairement du cuivre allié à d'autres métaux: cuivre-aluminium, cuivre-aluminium-étain, cuivre-aluminium-nickel, cuivre-zinc.
Le cuivre étant un métal conducteur, ces pièces de monnaie peuvent donc être considérée comme l'une des deux électrodes entrant dans la fabrication d'une pile.
L'autre électrode doit être constituée d'un métal dont les propriétés électrochimiques sont suffisamment différentes pour que du courant soit produit (en d'autres termes: si les deux électrodes sont faites du même métal, il n'y a pas de pile puisqu'il n'y a pas de production de courant).
Si un clou en fer est utilisé comme deuxième électrode, la pile sera peu performante car le fer n'est pas suffisamment différent du cuivre.
En revanche, si le clou est en zinc, son comportement électrochimique par rapport au cuivre en fera une électrode idéale.
Finalement, le contenu liquide d'un citron, majoritairement de l'eau et de l'acide citrique, est idéal pour fonctionner comme milieu permettant la circulation des charges électrique. Tout autre milieu "alimentaire" conducteur (c'est-à-dire pas de l'eau distillée, qui ne conduit pas les charges) peut aussi être utilisé.
Lorsque tous ces ingrédients, électrode « pièce de monnaie de 5 francs CFA » + électrode « clou zingué » + milieu conducteur « citron », sont combinés, le dispositif électrochimique fonctionne et délivre une tension électrique et un tout petit peu de courant permettant par exemple de faire fonctionner une diode LED peu gourmande.
Si un consommateur électrique plus gourmand est utilisé (par exemple un petit moteur), la pile « pièce-citron-clou » ne permettra pas de le faire fonctionner, mais un ensemble de nombreuses piles « pièce-citron-clou » connectées en série produiraient une tension plus élevée. Le principe est le même lorsqu’il faut insérer 2, 3, 4 ou plus de piles 1.5V dans un appareil électrique pour qu’il fonctionne.