La batterie est un composant très important présent dans presque tous nos appareils électroniques. Que ce soit un ordinateur portable, une tablette, un Smartphone ou encore un téléphone sans fil, ils ne peuvent s’en passer pour fonctionner. Voici tout ce qu’il faut savoir sur les batteries.
Les différents types de batterie
Il existe en gros trois types de batterie à savoir :
- le Lithium-Ion (Li-ion) ;
- le Nickel-métal-hydrure (NiMH) ;
- le Nickel-Cadmium (NiCd)
Les batteries au lithium-ion ont désormais pris le pas sur les deux autres, qui ne sont donc plus d’actualité.
Les batteries au lithium-ion présentent en effet plusieurs avantages. Déjà, elles disposent d’une meilleure capacité. Aussi, elles se déchargent moins rapidement. Et enfin, elles n’ont pas d’effet mémoire. C’est-à-dire qu’elles ne nécessitent pas d’être déchargées tout le temps jusqu’à un seuil donné avant qu’on ne les recharge. On peut ainsi recharger une batterie lithium-ion quand on veut. Ainsi, la batterie de téléphone sans fil ou de Smartphone idéale est une batterie lithium-ion.
La durée de vie et l’usure des batteries
La durée de vie des batteries lithium-ion varie de 500 à 1000 cycles de recharge. Par cycle de recharge, on entend que la batterie a été entièrement déchargée avant d’être rechargée complètement. Cela veut donc dire qu’une décharge à 50% suivie d’une recharge complète équivaut en fait à un demi-cycle.
Contrairement aux batteries NiMH et NiCd, la batterie li-ion n’est pas affectée lorsqu’on fait de petits coups de recharge.
Il faut aussi retenir que les batteries s’usent progressivement. Les tests de Battery University révèlent ainsi que les batteries de téléphones intelligents perdent 16 à 27 % de leur autonomie après 250 cycles de décharge complète.
Quelques conseils
- Il n’est pas indiqué de laisser branchée la batterie de votre appareil au secteur, dès lors qu’elle est entièrement chargée. Normalement, en vous servant du chargeur venu avec l’appareil, vous avez un système qui coupe automatiquement la recharge dès que la batterie est complètement chargée. Donc, l’énergie fournie par la suite par le chargeur ne sert qu’à faire fonctionner l’appareil lui évitant d’utiliser la batterie. En laissant votre batterie branchée après qu’elle se soit totalement chargée, son autonomie en prendra un coup. Dans les cas les plus extrêmes, elle pourrait même prendre feu ;
- Ne chargez pas la batterie avant de l’utiliser pour la première fois. Ce n’est pas nécessaire ;
- Ne vous servez pas de votre appareil alors que la batterie est en train d’être rechargée. Car la chaleur dégagée serait encore plus élevée et altérerait la batterie ;
- Evitez d’utiliser les mécanismes de recharge sans fil pour recharger votre batterie: elles l’endommagent rapidement, réduisant donc sa capacité ;
- Si vous prévoyez de ne pas utiliser votre batterie pendant un certain temps, vous devrez la charger à 40%, avant de l’entreposer afin de prolonger sa durée de vie. Conservez-la par ailleurs dans un endroit frais. Sachez qu’il n’y a pas pire ennemi pour les batteries que la chaleur. Ainsi, lorsqu’une batterie est conservée pendant douze mois à 0 °C, elle voit sa capacité chuter de seulement 2 %. Cette capacité baisse par contre, de 15 % à 40 °C et de 25 % à 60 °C.
Quand et comment recalibrer une batterie ?
Pour ceux qui font de brèves recharges sans passer par un cycle complet de décharge/recharge : pensez à recalibrer la batterie de votre appareil chaque mois.
Vous pouvez encore recalibrer votre batterie lorsque vous constatez :
- qu’elle ne se charge plus complètement ;
- que votre appareil s’éteint tout d’un coup sans aucune raison; ou encore,
- que la batterie se décharge soudainement.
Le recalibrage se fait simplement en procédant à une recharge totale de la batterie après l’avoir complètement déchargée. Mais attention à ne jamais dépasser les 5% de décharge. D’ailleurs, rechargez toujours votre batterie avant qu’elle ne tombe sous ce seuil. Sinon, à la longue, la batterie est victime de ce qu’on appelle une inversion. Et alors une de ses cellules peut ne plus fonctionner, réduisant son autonomie.
Pour recalibrer une batterie, il faut donc après avoir totalement chargé l’appareil allumé, le débrancher puis l’éteindre. Ensuite, on le rebranche. En principe, l’indicateur de chargement devrait mettre moins de soixante secondes pour s’allumer. Si ce n’est pas le cas, alors la batterie n’est plus calibrée et il faudra de nouveau la charger jusqu’à son maximum.
Dès lors que vous êtes certain que la charge est complète, allumez votre appareil. Puis, faites les réglages nécessaires pour que l’écran ne se mette pas en mode veille. Enfin, attendez que la batterie descende à 5% et rechargez-la alors complètement.
L’avenir des batteries
Les recherches et progrès technologiques permettent d’accroître la capacité des batteries ainsi que de diminuer dans le même temps leur taille. Et à l’avenir, des batteries encore plus performantes sortiront sûrement sur le marché.
En ce qui concerne par exemple l’évolution des batteries en lithium, sachez déjà que les chercheurs sont en train de plancher sur une micro batterie très puissante. Celle-ci pourra concrètement être rechargée 1000 fois plus vite que celles qui existent présentement.
Par ailleurs, on pense à remplacer le lithium-ion par le lithium-air. Ce dernier a une meilleure densité énergétique. Et, plusieurs fabricants de renom tels que BMW et Toyota pensent d’ailleurs s’en servir pour la prochaine génération d’automobiles électriques.
Quant aux chercheurs du MIT, ils ont réalisé assez récemment la prouesse de concevoir des virus capables de hausser drastiquement la puissance des batteries.
D’autres scientifiques concentrent leurs recherches sur le lithium-phosphate qui présenterait l’avantage d’être plus fiable que le lithium-ion. Dans le même temps, le lithium-phosphate serait moins coûteux et avec une toxicité bien moindre.
Mais, d’autres métaux pourraient aussi être utilisés dans le futur pour produire des batteries toujours plus performantes. On pense tout d’abord au zinc, peu cher et disponible en abondance. On pense aussi au bois ! Eh oui, en le mixant à du sodium et de la cellulose, on obtient des résultats encourageants.
Le sucre est un autre matériau intéressant. Par exemple le saccharose peut être transformé en fibre de carbone pour remplacer alors le lithium.
Pour finir, le graphène est également utilisable dans la fabrication de cathode et dans la protection d’anode. Ce qui permet une recharge extrêmement rapide des batteries, en douze minutes chrono.
Vous savez désormais tout sur les batteries, leur durée de vie, comment les recharger, comment les stocker ou encore comment les recalibrer. Vous savez aussi que les chercheurs ne dorment pas sur leurs lauriers et que de grandes révolutions pointent à l’horizon.
Questions Fréquentes – FAQ
– Comment charger une batterie Ni-mh ?
Que ce soit une batterie Ni-mh en pack ou en cellule unique, sa charge se réalise à température ambiante entre 10 et 40°C. En effet, une batterie Ni-mh dont la température ambiante est sous 0°C voit la pression de sa cellule élevée, ce qui induit une perte de performance. Par contre, la charge n’est pas totale avec une batterie Ni-mh dont la température ambiante est au-dessus de 40°C.
Quelles que soient leur capacité, les batteries Ni-mh font partie des accus et peuvent de ce fait supporter une variété de modalité de charge. Ces types de batterie doivent être chargés en courant constant. Pour connaître la constance, on tient compte du taux de charge qui n’est rien d’autre que le rapport de C. Pour charger une batterie Ni-mh rechargeable, il y a certaines procédures à impérativement suivre.
· Il faut installer la batterie dans l’imprimante.
· Ensuite, il faut utiliser un adaptateur secteur et un cordon d’alimentation secteur afin de connecter l’imprimante à une prise de courant alternatif. Vous pouvez également utiliser un câble de courant continu pour connecter l’imprimante à une prise de courant continu.
· Assurez-vous que l’imprimante soit éteinte pendant cette phase.
· Dès que tout est connecté, vous devez allumer l’imprimante en appuyant sur le bouton d’alimentation (Power). Notez que pour l’allumer, vous devez appuyer et maintenir cette touche pendant quelques secondes jusqu’à ce que l’indicateur clignote.
Nous devons préciser que le clignotement du bouton (Power) montre que la batterie Ni-mh est en train de prendre la charge. Cependant, si la batterie est encore pleine, elle peut ne plus prendre de charge.
– Combien de temps faut-il pour charger une batterie Ni-mh ?
Une batterie Ni-mh en pack supporte plusieurs taux de charge quelle que soit sa capacité. Ainsi, pour un taux de charge :
· Lent C/10, il faut prévoir 16 heures
· Standard C/3, il faut prévoir 4 heures et un contrôle de température et un complément de charge C/10 ou C/20
· Rapide 1C : il faut prévoir un contrôle de charge afin de déterminer la tension au départ ainsi que le niveau de l’augmentation de la température.
Il faut noter que la batterie Ni-mh doit immédiatement être chargée après son achat. Pour cela, il faut suivre attentivement la procédure de recharge. Il faut compter jusqu’à 120 minutes pour recharger une batterie Ni-mh neuve.
– Peut-on remplacer une batterie NiCd par lithium ?
Que la batterie soit en Ni-mh, en Ni-Cd ou en plomb, il est aujourd’hui possible de le changer en lithium. Pour cela, il faut simplement respecter la tension d’origine de la batterie. Par exemple, si la tension de base de votre batterie est de 24V, vous devez nécessairement rester sur cette dernière. Vous ne devez aucunement pas passer à une tension plus élevée.
– Quelle est la durée de vie d’une batterie lithium-ion ?
Selon le Professeur Mikael Cugnet, les batteries lithium-ion peuvent être utilisées pendant 5 à 20 ans en fonction de certains facteurs (la charge rapide, le nombre de cycles et la température).
· La température est un facteur qui impacte beaucoup sur la durée de vie des batteries lithium-ion. En effet, une batterie utilisée à une très haute température crée un vieillissement prématuré à la batterie. Ceci est dû à l’augmentation de la cinétique des réactions parasites.
· Le temps de charge normal d’une batterie lithium-ion est de 2 à 5h. Les charges rapides endommagent ces types de batteries. La durée de vie de cette batterie peut être divisée par 10 en fonction de sa vitesse de charge.