Les batteries Lithium-Ion sont partout, dans nos smartphones ou dans nos ordinateurs. Souvent les voir flancher revient à devoir changer d’appareils ou au moins de batterie. Il est légitime dans ce cas de vouloir les préserver et de se demander comment le faire. Problème, beaucoup d’informations contradictoires circulent et il est difficile de démêler le vrai du faux, les bons conseils des mauvais.
Pour nous aider dans notre tâche, nous avons interrogé Camille Feraud, ingénieur électro-chimiste et co-fondateur de la société Atomique Batteries.
Les bases
En préambule, rappelons que les batteries Lithium-Ion sont composées de cellules qui utilisent un processus chimique pour emmagasiner et restituer de l’électricité. Elles se caractérisent par leur capacité (en Ah ou en mAh), mais aussi par leur tension, qui engendre la circulation électrique dans le circuit. Elle est mesurée en Volt (V). En multipliant les deux, on obtient la quantité d’énergie de la batterie (en Wh ou en mWh). Par exemple, une batterie de 12 Wh est capable de délivrer une puissance de 12 W pendant 1 heure.
Les considérations ci-dessous sont générales et des différences de durée de vie, notamment, peuvent apparaître en fonction de la qualité de la batterie, mais aussi du chargeur. En général, ceux fournis par les grands constructeurs ne posent pas de problème de fiabilité.
Maintenant que les bases sont définies, passons en revue cinq idées préconçues sur les batteries et la façon de les traiter au mieux.
1 – Il faut effectuer un cycle complet de charge/décharge avant de se servir d’une batterie Lithium-Ion
FAUX. Pour notre expert, cette précaution est inutile car les cellules des batteries Lithium-Ion n’ont pas d’effet mémoire. Les anciennes batteries Ni-Cd ou Ni-MH, qui étaient utilisées dans l’électronique des années 90, mémorisent leur état en cas de décharge partielle et ne peuvent alors pas être rechargées totalement. Il faut donc les décharger complètement avant de les recharger, sous peine de voir leur capacité réduite à la valeur résultant de la décharge précédente. Ce n’est plus du tout le cas pour le Lithium-Ion.
De plus, il est inutile de charger complètement la batterie avant sa première utilisation car toutes les cellules Lithium-Ion fabriquées dans l’industrie sont initialisées en usine, c’est-à-dire qu’elles subissent un cycle complet de charge/décharge avant d’être livrées aux fabricants de smartphones.
2 – Il ne faut pas décharger totalement une batterie Lithium-Ion
FAUX. C’est vrai en théorie, mais pas en pratique. En effet, les appareils mobiles tels que les smartphones ou les ordinateurs portables sont équipés d’un système de gestion de la batterie, connu sous l’acronyme BMS (Battery Management System).
Ce système est conçu pour arrêter automatiquement la décharge avant que la batterie ne soit totalement à plat, de façon à augmenter sa durée de vie. Vous pouvez donc décharger totalement votre smartphone ou votre ordinateur portable sans avoir peur d’endommager la batterie.
3 – Il ne faut pas laisser charger son smartphone pendant une longue période
FAUX. Vous pouvez laisser votre appareil branché toute la nuit en toute sécurité. En effet, la charge d’une batterie est contrôlée par l’électronique du smartphone et s’effectue en deux étapes, d’abord avec un courant constant (jusqu’à environ 90% de la capacité), puis avec une tension constante. L’intensité du courant va alors diminuer jusqu’à devenir quasi nulle.
Selon notre expert, on peut donc totalement laisser le chargeur sur son smartphone, il n’y a pas de surcharge. Le chargeur maintient une tension constante, et cela peut durer indéfiniment tant que le smartphone est branché, sans aucun problème ou dommage pour la batterie.
Le chargeur consomme de l’énergie uniquement lors de la charge, donc durant la phase de courant constant (CC), puis au début de la phase de tension constante (CV). Au final, la batterie se retrouve dans un état de repos puisque aucun courant ne circule.
En revanche, même sans être utilisé, un smartphone en veille consomme un peu d’énergie, fournie alors par le chargeur. Mais cette consommation est très faible et n’aura pas d’impact sur la facture d’électricité. Nous vous conseillons néanmoins d’éteindre totalement votre smartphone pour la nuit ou de le passer en mode Avion.
4 – La capacité d’une batterie diminue après de nombreux cycles de charge/décharge
VRAI. Lors de la charge et de la décharge d’une batterie, des réactions d’oxydation et de réduction interviennent dans les cellules. Ces processus chimiques sont réversibles, mais pas à 100%.
A cause de pertes successives, la batterie va perdre de sa capacité au cours de son utilisation. Le rendement de la réversibilité du processus s’exprime par l’efficacité coulombique, qui serait de 100% s’il n’y avait aucune perte. Plus l’efficacité est élevée, moins il y a de perte, ce qui augmente le nombre de cycles possibles avant que la capacité de la batterie ne soit trop basse.
Selon notre expert, les bonnes cellules des grands fabricants offrent généralement une efficacité coulombique de 99,9996%. Les fabricants de batteries utilisent la convention suivante pour la durée de vie d’une cellule. Quand on parle d’une durée de 800 cycles, cela veut dire qu’au bout de cette période, la capacité de la cellule sera descendue à 80% de la valeur initiale. Par exemple, une batterie de 3000 mAh aura au bout de 800 cycles une capacité de 2400 mAh, soit 80% des 3000 mAh. Une durée de vie de 800 cycles ne signifie pas que la batterie est morte au bout de 800 cycles, mais qu’elle a perdu 20% de sa capacité initiale. Elle peut donc encore fonctionner mais l’autonomie de l’appareil qu’elle alimente va progressivement diminuer.
5 – En cas de non utilisation prolongée, il faut toujours garder une batterie Lithium-Ion chargée à 100%
VRAI. Il faut faire attention quand vous n’utilisez pas votre smartphone pendant une longue durée. En effet, il se produit plusieurs phénomènes qui vont décharger la batterie Lithium-Ion, c’est-à-dire faire baisser sa tension. Nous vous en expliquons trois.
- L’appareil qu’elle alimente consomme toujours un peu de courant, même s’il est arrêté. C’est pour cela qu’il est conseillé de retirer la batterie pour le stockage à long terme, quand cela est possible, et dans le cas contraire de recharger l’appareil tous les ans.
- Ensuite, une batterie chargée à 100% va voir sa tension baisser naturellement. Selon notre expert, la batterie va descendre à 80% de sa puissance dans les heures qui suivent le début de son stockage car sa tension a diminué.
- Le dernier phénomène qui intervient est l’autodécharge, une réaction chimique qui fait diminuer progressivement la tension de la batterie. Pour notre expert, l’autodécharge d’une batterie Lithium-Ion est très faible comparée aux technologies précédentes (Ni-Cd et Ni-MH).
Avec des cellules de très bonne qualité, la perte de tension n’est que de 1 à 2% par an. En revanche, il faut éviter que la tension ne descende en dessous d’un seuil critique, car cela risque d’endommager la batterie.
Il ne faut donc pas stocker une batterie Lithium-Ion chargée à moins de 15%, pour éviter d’atteindre le seuil critique à cause de l’autodécharge. C’est une bonne idée de la charger complètement avant de la stocker. Mais si vous êtes pressé, une petite charge fera l’affaire pour atteindre au moins 30%.
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