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La charge rapide endommage-t-elle la batterie de nos smartphones?

La charge rapide endommage-t-elle la batterie de nos smartphones?

La charge rapide nuit-elle à la batterie des smartphones et si oui, pourquoi? Je me suis penché sur la question avec une pincée de chimie et avec les technologies actuelles de charge rapide dans mon collimateur. Il s'avère que la réponse est plutôt une question de priorités!

Je ne cesse de me rappeler cette thèse à chaque fois que de nouveaux smartphones sont lancés. La charge rapide nuirait à la batterie et il est donc préférable de freiner la course à l'armement des technologies de charge rapide comme la VOOC, Warp Charge ou Dart Charge! Le fait que la charge à 30, 65 ou même plus de 100 Watts sollicite davantage la batterie semble également très logique. Mais est-ce vrai pour autant? La charge rapide est-elle si néfaste que vous devriez vous en passer?

Sommaire :

  1. Comment les batteries fonctionnent-elles?
  2. Pourquoi ma batterie perd-elle de la capacité?
  3. La charge rapide: le pour et le contre
  4. Conclusion: ne vous inquiétez pas tant!

Les confrères des autres magazines techs confirment ce soupçon, mais ils font rarement référence à des preuves scientifiques ou en tout cas avérées factuellement. Il est donc important d'explorer profondément la charge rapide afin de comprendre ses effets. Pour ce faire, j'ai d'abord dû me souvenir de mon passage au lycée et lire des articles sur les électrons et les protons.

Comment les batteries de smartphone fonctionnent-elles?

Dans presque tous les smartphones actuels, on utilise des batteries lithium-ion, que l'on peut décharger plusieurs centaines de fois avec WhatsApp, les jeux mobiles et autres, et recharger à la fin de la journée. "Décharger" et "charger" décrivent essentiellement le mouvement des particules et, dans ce cas particulier, des ions de lithium chargés négativement.

Lors du déchargement, les ions lithium passent de l'électrode négative à l'électrode positive et libèrent un électron dans le processus. Ces derniers sont renvoyés à l'électrode positive par un circuit électrique et c'est exactement ce qui est utilisé pour faire fonctionner les appareils électroniques. À l'électrode positive, ils sont repris par différents ions de métaux de transition qui, contrairement aux ions de lithium, ne sont pas mobiles.

Pendant le processus de charge, il faut faire en sorte que les atomes de lithium reprennent les électrons. Pour ce faire, les atomes de lithium passent de l'électrode positive à l'électrode négative et sont à nouveau chargés négativement par un second circuit électrique. Pour cela, ils sont intercalés entre les molécules de graphite dans un processus appelé "intercalation". Lorsque la tension souhaitée, ou maximale, est atteinte, ce processus est arrêté et la batterie est à nouveau "pleine".

Pour que le processus de charge soit optimal, les batteries lithium-ion de tous les smartphones sont dotées d'une électronique de charge qui comporte certains mécanismes de protection. Bien que les batteries lithium-ion soient plus sensibles que les celles de type nickel-cadmium, autrefois très courantes, elles ont une densité énergétique plus élevée et vous n'avez plus à vous soucier du fameux effet mémoire. Le plus grand inconvénient des batteries lithium-ion actuelles est probablement que les composants s'oxydent avec le temps et que la batterie perd de sa capacité. Regardons cela de plus près!

Pourquoi ma batterie perd-elle de la capacité ?

Si vous avez investi beaucoup d'argent dans GameStop il y a quelques semaines et que vous êtes maintenant assez riche pour investir dans un iPhone 12 Pro Max que vous garderez dans un tiroir, vous serez certainement surpris dans cinq ans. En effet, même lorsqu'elles ne sont pas utilisées, la capacité des batteries lithium-ion diminue régulièrement dès la première charge.

Ce "vieillissement du cycle", est causé par des processus de décomposition chimique qui endommagent l'électrolyte ainsi que les matériaux de l'anode et de la cathode. On ne peut pas faire grand-chose contre cette perte de capacité, sauf peut-être faire un peu attention à la température.

Le vieillissement du cycle est toutefois plus intéressant pour notre problème de charge rapide. Car en plus de vieillir, une batterie perd également de la capacité après chaque cycle de chargement. Les processus d'usure ont non seulement un impact négatif sur les processus chimiques, mais ils attaquent également les matériaux utilisés autour de la batterie. C'est là que nous pouvons enfin intervenir et voir comment nous pouvons garder nos batteries en bonne santé avec un peu de soin.

Le niveau de déchargement a une forte influence sur la quantité de contraintes chimiques et mécaniques subies par les matériaux. Il est particulièrement important que l'autonomie soit supérieure à 10 % et comprise entre 90 et 100 %. Donc, comme premier conseil, vous pouvez noter que vous ne devez charger votre smartphone que dans cette plage optimale! Le niveau des courants de charge est également crucial, ce qui nous amène enfin au sujet de la charge rapide.

La charge rapide: Le pour et le contre

Même si de nombreuses technologies de charge rapide ont été mises au point ces dernières années, elles sont toutes identiques dans leur principe: au lieu de charger la batterie du smartphone en permanence avec le même ampérage pendant, disons, trois heures, le chargement se fait en plusieurs étapes.

Lorsque la batterie est vide, elle est alimentée avec beaucoup de puissance pendant une courte période de temps, le fameux "à moitié plein en 20 minutes" dont on entend parler dans les publicités. Le reste du processus de charge est plus modéré afin de maintenir la température ainsi que la pression sur l'appareil et la batterie aussi bas que possible. Comme nous venons de le découvrir, nous devons maintenant considérer ici le niveau de contrainte imposé aux composants chimiques et mécaniques.

Oppo Super VOOC
Le VOOC Flash Charge d'Oppo peut charger les smartphones jusqu'à 125 Watts. / © NextPit

Les batteries au lithium-ion sont sensibles à un problème en particulier: la chaleur! Dans une étude de 2018, j'ai découvert que la plage de température optimale pour les batteries lithium-ion à haute densité énergétique se situe entre 15 et 35 degrés. Ainsi, une augmentation de la température au-delà de cette limite ne devrait pas entraîner de technologies de charge rapide et pour cela les fabricants ont recours à l'utilisation de capteurs de température.

La partie électronique de la charge utilise les capteurs du smartphone et du chargeur pour s'assurer que la batterie n'est pas endommagée par une surchauffe. Oppo a déclaré lors du lancement de la SuperVOOC, qui fonctionne jusqu'à 125 Watts, ne jamais atteindre une température supérieure à 40 degrés.

Ainsi, Oppo semble repousser délibérément cette limite de température afin d'obtenir des vitesses de charge plus rapides. Dans le même temps, le fabricant assure que la batterie ne perd que 20 % de sa capacité après 800 cycles de charge. Ainsi, une batterie de 5000 milliampères-heure aurait encore 4000 mAh après environ 2 ans et demi.

Un deuxième problème que je vois avec la perte de capacité cyclique est le fait que la batterie est exposée à une forte tension pendant un bref instant. Cependant, comme l'a dit un ingénieur de iFixit à Cnet, ce n'est pas une contrainte inquiétante pour une batterie lithium-ion, car elle peut absorber beaucoup d'énergie lorsqu'elle est vide.

Il compare le tout à une éponge, qui peut absorber beaucoup d'eau lorsqu'elle est sèche avant de rejeter de plus en plus d'eau nouvelle. Pour ne pas faire de dégâts, il faudrait donc, après la première poussée, ralentir le rythme afin de ménager la batterie.

Nous en avons déjà trouvé la raison ci-dessus: Le niveau de déchargement, car il est crucial pour la quantité de charge qu'une batterie peut contenir. C'est pourquoi la charge rapide est effectuée de manière cyclique et uniquement lorsque le niveau de déchargement permet réellement de fournir cette quantité d'énergie.

Conclusion: Ne vous inquiétez pas autant!

La charge rapide dans les smartphones est toujours un sujet de discorde. D'un côté, il s'agit de minimiser le temps de chargement, de l'autre, d'éviter les dommages à long terme. Bien que les fabricants évitent d'endommager la batterie en utilisant des dispositifs électroniques de charge intelligents ou des astuces telles que la division de la batterie en deux, ils repoussent encore délibérément les limites de ce qui est sain pour une batterie de smartphone.

Malgré toutes les astuces, la contrainte sur l'appareil est plus importante lorsque des courants plus élevés sont utilisés. En effet, même si la tension est baissée lorsque la température devient trop élevée, les circuits et les composants de la batterie sont à leur limite pendant un certain temps. Cependant, tant le technicien d'iFixit interrogé par Cnet qu'un technicien du service de réparation allemand Kaputt.de ne voient pas nécessairement là une raison d'abandonner la charge rapide. Ce dernier m'a répondu comme suit:

Dans l'ensemble, la charge rapide n'a pas d'impact notable sur la durée de vie de la batterie dans les deux années habituelles d'utilisation pour lesquelles elle est conçue. Par la suite, la santé des batteries peut se détériorer davantage dans le cas d'une autre utilisation.

Nous devons donc répondre "oui" à la question de savoir si la charge rapide permanente impose une plus grande contrainte à la batterie et aux appareils. Cependant, on peut se demander si la capacité de charge diminue si fortement au cours du processus qu'elle justifie les inquiétudes concernant la santé des batteries et l'attente due à des temps de charge plus longs lorsqu'elles ne sont pas utilisées. Après tout, l'objectif après l'achat d'un smartphone est d'en tirer le meilleur parti après avoir dépensé 200, 500 ou même 1000 euros pour celui-ci.

Si vous optez pour la charge rapide, vous utiliserez mieux les capacités de votre smartphone et en tirerez théoriquement plus de profit au cours des premières années, puisqu'il sera moins branché. Si vous ne l'utilisez pas et que vous l'éteignez dans les paramètres, vous pourriez gagner un peu plus d'indépendance aux prises de courants après deux ou trois ans, que préférez-vous?

Recharger rapidement maintenant ou moins recharger moins souvent à l'avenir?

Nous trouvons le sujet du comportement des utilisateurs face aux smartphones passionnant et c'est pourquoi un sondage sur le sujet suivra cette semaine sur NextPit. D'ici à vendredi, vous pourrez donc réfléchir à la durée d'utilisation de votre smartphone actuel et au nombre d'années d'utilisation que vous comptez avoir avec un nouveau. Je suis curieux de le savoir!


Cet article a été traduit de l'allemand puis adapté éditorialement par Florian Philon. La version originale écrite par Benjamin Lucks a été initialement publiée sur NextPit.de le 9 Mars 2021.

Source : Wikipedia, Chemie.de

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19 Commentaires

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  • jean-claude Lafontan depuis 8 mois Lien du commentaire

    Très bons commentaires dans l'ensemble de ceux-ci


  • Mr. Doge depuis 8 mois Lien du commentaire

    Ce que j'aimerais le plus c'est que les constructeurs se mettent à faire comme Asus, qui propose une limite de charge à 10w et 80% pour pouvoir charger la nuit avec le moins d'impact sur la durée de vie possible.


  • Jerome69Paris depuis 8 mois Lien du commentaire

    Plus que par la charge rapide, je suis nettement plus intéressé par des smartphones équipés de grosses batteries (5000 à 7000 mAh), comme certains grands constructeurs en proposent maintenant. N'ayant pas toujours la possibilité de charger mon smartphone en extérieur, je préfère avoir une grosse batterie rassurante qui subira moins de cycles de recharges et aura donc une meilleure durée de vie. Sans compter que même en étant usée, une grosse batterie continuera à offrir une bonne autonomie.


    • skyrail depuis 8 mois Lien du commentaire

      Stratégie intéressante, à condition de pouvoir retirer la batterie.


      • Jerome69Paris depuis 8 mois Lien du commentaire

        J'aimerais beaucoup que les batteries puissent être retirées, mais à moins de démonter plus ou moins proprement l'appareil, ce n'est plus possible, à part sur les bas de gamme. Ah la belle époque des batteries amovibles... Perso je me fous que la face arrière soit en verre au lieu d'être en plastique, ou que l'appareil fasse 1 mm de moins en épaisseur, mais le design et le marketing ont visiblement gagné les arbitrages. Enfin, la mode étant un éternel recommencement, lorsque les constructeurs auront fait le tour des gadgets à nous fourguer, ils ressortiront peut-être les batteries amovibles en prétendant que c'est une "révolution".


    •   52
      Compte désactivé depuis 8 mois Lien du commentaire

      Et si la batterie n'est pas de capacité très importante, il y a toujours les batteries externes... J, j'ai pu me choper une batterie externe Samsung de 10 000 mAh pour 10 euros (une fois l'ODR perçue) c'est toujours très utile, même si, finalement, vu l'usage de mon smartphone (je m'en sers en fait très peu, moins d'une heure par jour) la batterie de 4030 mAh de mon Mi 9 lite me dure entre 3 et 4 jours :) Idem pour ma tablette et sa batterie de 7000 mAh que je recharge finalement 2 fois par mois :)
      Mais bon, si je dois m'absenter pour des vacances, un week-end, elle me permet toujours de les recharger sans avoir à les brancher, même s'il y a toujours des prises électriques quelque soit l'endroit où je réside :) Alors, oui, c'est toujours ça à transporter en plus dans sa valise ou son sac, mais c'est très utile :)


      • cdf depuis 8 mois Lien du commentaire

        Le problème c est que tu ne t absente jamais debile


  • louis hory depuis 8 mois Lien du commentaire

    Ce que j'ai pu constater avec mon presque nouveau smartphone doté d'une charge de 65 W, il ne chauffe pas plus que le chargeur (lui, très volumineux) c'est-à-dire très peu et sensiblement autant que le précédent qui ne possédait qu'une charge de 18 W.

    Bref, je suis confiant sur sa durée de vie que j'aimerais voir atteindre 4 ans.
    Optimiste moi, pour une fois 😉... raisonnablement 😊


    • Luna
      • Mod
      depuis 8 mois Lien du commentaire

      Et tu as bien raison de l'être, car les problèmes de surchauffe c'est un problème résolu depuis longtemps.


    • skyrail depuis 8 mois Lien du commentaire

      J'utilise un Galaxy S4 acheté neuf il y 6 ans. J'ai changé la batterie en décembre 2020 après 6 mois de bugs de déconnexions aléatoires ne confirmant pas directement l'impact de la batterie (coupure d'alimentation en usage photo ou data mobile).
      Je fais un usage ultra-modéré de cet appareil (appels, peu de consultation web, recharges tous les 2 jours, recharge "rapide" 1800 mAh).
      Changer la batterie a stoppé net ce problème d'alimentation qui menait à des redémarrages intempestifs et des niveaux de batterie fantaisistes après le boot.


      • louis hory depuis 8 mois Lien du commentaire

        Précédemment, tu ne possédais pas un S5 (avec batterie amovible aussi) ?


  • Serge depuis 8 mois Lien du commentaire

    Que veut dire "Par la suite, la santé des batteries peut se détériorer davantage dans le cas d'une autre utilisation." ?


    • Luna
      • Mod
      depuis 8 mois Lien du commentaire

      Ce qui est certain , c'est que des problèmes de batterie, j'ai eu sur tous mes appareils avec la charge lente, je ne suis pas amnésique.


    • louis hory depuis 8 mois Lien du commentaire

      @ Serge

      Je me suis posé la même question. Pourquoi changer de type d'utilisation après 2 ans ?
      Les smartphones ont-ils une deuxième vie après deux ans de bons et loyaux services 😜
      Mystère et boule de gomme !

      Une possibilité envisageable : on l'aura revendu ?


      • skyrail depuis 8 mois Lien du commentaire

        oui, bien sur avec un peu d'imagination. point d'accès réseau, relais audio, diffuseur de médias...


  • Luna
    • Mod
    depuis 8 mois Lien du commentaire

    Je n'ai aucun problème avec la charge rapide, au contraire ça m'évite de recharger mon smartphone la nuit et de causer encore plus de dégâts.


    • louis hory depuis 8 mois Lien du commentaire

      Pareil, recharge en 30 minutes, pb résolu.


    • skyrail depuis 8 mois Lien du commentaire

      La nuit on ne maitrise pas la durée de charge. Autant faire une charge complète, n'importe quand, surveiller, et arrêter quand on arrive entre 80 et 100%.

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