Les batteries sont l’une des pièces les plus importantes de nos smartphones. Au-delà de leurs capacités affichées par les constructeurs en milliampère (mAh) ou en durée d’autonomie, elles sont encore sujettes à de nombreuses idées reçues. Autonomie, technologies, les solutions du futur, tout savoir sur les batteries de nos smartphones.
Pas de batterie, pas d’énergie et donc pas de smartphones fonctionnel. On exagérait donc à peine en affirmant qu’il s’agit de la pièce centrale de nos téléphones portables. Malheureusement, c’est aussi l’un des composants qui évoluent peu depuis des années. Personne ne resterait impassible à l’idée de pouvoir profiter d’une semaine pleine d’autonomie, même en cas d’usage plus ou moins intensif. Les recherches avancent tout de même depuis quelques années, avec de belles promesses dont la phase concrète de commercialisation est toujours attendue.
Batteries Lithium-ion et Li-Polymère : les plus rependues
Les batteries Li-ion et Li-Po sont celles que l’on retrouve le plus sur le marché, bien que le Lithium-ion soit bien plus courant. Chacune des deux technologies a ses avantages et ses défauts. Sur le principe, elles fonctionnent de la même manière, à la différence que le Lithium-Polymère utilise un électrolyte gélifié (gel de polymère) contre un électrolyte liquide pour les batteries Li-ion. L’avantage du gel est qu’il permet d’avoir une enveloppe plus souple et plus flexible, contrairement au liquide qui ne peut s’affranchir d’un revêtement métallique pour réduire les risques de fuites.
Les batteries Lithium-ion sont plus rependues, car étant moins coûteuses. Elle offrent une meilleure densité énergétique et sont plus durables dans le temps. Leur nombre de cycles est en effet bien plus élevé que celui des batteries polymères (500 à 1000 contre 100 à 200 cycles). Un cycle correspond à une décharge complète suivie d’une recharge complète. L’autre avantage des batteries Li-ion, c’est que si elles se déchargent à 50 % et que vous les rechargez à 100 %, cela équivaudrait à ½ cycle. Le rythme de recharges n’affecte donc pas le nombre global de cycles.
Et pour finir, les batteries Li-Po sont plus affectées par le fameux effet mémoire qui réduit leur autonomie en se calquant sur les habitudes de recharge de l’utilisateur. Ce phénomène chimique affecte les performances des accumulateurs électriques s’ils ne sont pas complètement déchargés avant d’être rechargés.
Batteries : l’autonomie
La capacité de la batterie, c’est l’une des caractéristiques auxquelles nous accordons une attention particulière en recherchant la fiche technique d’un smartphone. S’il est vrai que de ce chiffre, exprimé en milliampères (mAh), dépend l’autonomie des batteries, plusieurs facteurs sont également à prendre en compte. Il ne suffit donc pas d’une capacité de batterie importante pour que l’autonomie le soit également, d’où l’importance de rester prudent face à ce qu’indiquent les constructeurs.
En dehors de l’usage que l’on en fait (téléphoner, surfer sur le web, visionnage de contenus multimédia, streaming, etc.), l’autonomie est également affectée par la taille de l’écran, ainsi que sa définition. Avec la montée constante des diagonales, les smartphones sont de plus en plus énergivores, et encore plus avec les définitions qui vont même jusqu’à 4K, chose complètement inutile.
Autre composant énergivore : le processeur. « Ce n’est pas le nombre de cœurs qui importe, mais sa vitesse ». Et c’est Alain Serrand, le directeur marketing de LG Mobile qui l’affirme. La grande majorité des batteries actuelles oscillent entre 3000 et 4000 mAh. Le défi pour les constructeurs, c’est de proposer des smartphones plus puissants, mais aussi plus efficaces énergétiquement tout en faisant avec la contrainte imposée par la taille des batteries Lithium-ion. Déjà que les lignes de nos smartphones se veulent de plus en plus fines, ceci peut poser un certain nombre de problèmes de sécurité quand on sait pourquoi les batteries des smartphones explosent.
Quelles alternatives pour le futur ?
Plusieurs solutions sont proposées par les chercheurs, avec pour but ultime de pousser beaucoup plus loin la densité énergétique des batteries actuelles. En mars 2017, John B. Goodenough, le co-créateur des batteries Li-ion a présenté une nouvelle approche capable de stocker 3 fois plus d’énergie en remplaçant la couche d’électrolytes des batteries conventionnelles par du verre.
Des entreprises comme Samsung misent quant à elle sur le graphène pour augmenter la densité des batteries Lithium-ion. Le constructeur coréen vient d’ailleurs de déposer un brevet aux États-Unis et en Corée du Sud pour une batterie au graphène offrant une densité d’énergie deux fois plus élevée que celle des batteries actuelles, en plus de pouvoir se recharger en moins de 15 minutes.
La rapidité des recharges, c’est ce que promettent également les batteries sodium-ion que des chercheurs du CNRS veulent produire en masse d’ici 2020. On parle de recharges 10 fois plus rapides et d’une durée de vie plus étendue. Elles sont par ailleurs plus facile et moins cher à produire que le Lithium-ion.
