{"id":57238,"date":"2007-05-22T21:59:21","date_gmt":"2007-05-22T19:59:21","guid":{"rendered":"https:\/\/cms.galaxiemedia.fr\/tomshardware\/2007\/05\/22\/batterie-lithium-ion-et-ordinateur-portable-1ere-partie\/"},"modified":"2023-06-22T19:20:31","modified_gmt":"2023-06-22T17:20:31","slug":"batterie-lithium-ion-et-ordinateur-portable-1ere-partie","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.tomshardware.fr\/batterie-lithium-ion-et-ordinateur-portable-1ere-partie\/","title":{"rendered":"Batterie Lithium-ion et ordinateur portable (1\u00e8re partie)"},"content":{"rendered":"
<\/p>\n\n Doit-on enlever la batterie lorsque le portable est sur secteur\u00a0? Puis-je redonner un coup de jeune \u00e0 une batterie qui perd son autonomie apr\u00e8s 20 minutes\u00a0? Est-ce qu\u2019il faut la d\u00e9charger totalement et surtout, comment gagner de pr\u00e9cieuses minutes sur mon ordinateur portable\u00a0? Si nous abordons ce sujet en nous concentrant sur les accumulateurs Li-ion et les ordinateurs portables, certains paragraphes de cette premi\u00e8re partie pourront s\u2019appliquer \u00e0 d\u2019autres appareils. En effet, les batteries Li-ion envahissent notre monde (2 milliards de cellules sont produites chaque ann\u00e9e) et marquent une nouvelle tendance. L\u2019homme rena\u00eet de nouveau et apr\u00e8s le cordon ombilical, il coupe tous les fils qui se placent devant lui. Wi-Fi, WUSB, Bluetooth, WiMAX, coupons alors le plus pr\u00e9sent des fils, l\u2019espace d\u2019un instant. Rompons le c\u00e2ble d\u2019alimentation\u00a0!<\/p>\n <\/p>\n\n <\/p>\n\n Une batterie est compos\u00e9e de plusieurs \u00e9l\u00e9ments assembl\u00e9s les uns aux autres. Nous avons tout d\u2019abord les accumulateurs (ou accus) qui emmagasinent l\u2019\u00e9nergie. Ce sont g\u00e9n\u00e9ralement (mais pas forc\u00e9ment) des cylindres rigides (ressemblant aux piles traditionnelles), car ils sont peu chers \u00e0 fabriquer, offre une bonne densit\u00e9, une bonne r\u00e9sistance \u00e0 la pression interne et sont stables m\u00e9caniquement. Vous entendez souvent parler d\u2019une batterie 6, ou 9 cellules dans les articles ou actualit\u00e9. Sachez qu\u2019un accumulateur correspond \u00e0 une cellule. Une batterie 6 cellules contient donc 6 accus.<\/p>\n\n <\/p>\n\n <\/p>\n\n La cellule est compos\u00e9e principalement de trois \u00e9l\u00e9ments\u00a0: l\u2019anode (\u00e9lectrode n\u00e9gative), la cathode (\u00e9lectrode positive) et de couches s\u00e9parant les deux faites de poly\u00e9thyl\u00e8ne ou polypropyl\u00e8ne. Ces couches contiennent des pores qui ont la particularit\u00e9 de se fermer \u00e0 partir de 130\u00b0C dans le but de stopper toute r\u00e9action chimique dans le cas o\u00f9 la batterie surchaufferait. Les fabricants int\u00e8grent aussi divers \u00e9l\u00e9ments assurant la s\u00e9curit\u00e9 de l\u2019accu, comme une membrane qui casse si la pression interne est trop grande. Lorsqu\u2019elle se rompt, la cellule fonctionne \u00e0 circuit ouvert ce qui doit en principe r\u00e9duire la pression. Si cela n\u2019est pas suffisant, une valve s\u2019ouvre afin d\u2019\u00e9viter que le cylindre craque.<\/p>\n\n <\/p>\n\n Au moment de la fabrication, les constructeurs placent un PTC (Positive Temperature Coefficient) sous le plus de la pile. Il est en principe impossible d\u2019\u00f4ter le PTC sans d\u00e9truire la cellule. Son but est de r\u00e9agir \u00e0 l\u2019\u00e9l\u00e9vation de la temp\u00e9rature et d\u00e8s que le seuil auquel il a \u00e9t\u00e9 programm\u00e9 est atteint, il r\u00e9duit ou stop le flot de courant dans le but de faire baisser la temp\u00e9rature. Les piles disposent aussi d\u2019un joint d\u2019\u00e9tanch\u00e9it\u00e9 pour \u00e9viter toute fuite. Malgr\u00e9 toutes ces mesures de s\u00e9curit\u00e9, les accumulateurs li-ion restent dangereux comme l\u2019ont montr\u00e9 les d\u00e9boires de Sony. Sans aller \u00e0 la parano\u00efa, ces accus demandent n\u00e9anmoins une certaine vigilance dans la fabrication et la manipulation.<\/p>\n\n <\/p>\n\n <\/p>\n\n Une question reste n\u00e9anmoins en suspend. Pourquoi les nomment-ont batterie Li-ion ou Lithium-ion. Le lithium est pr\u00e9sent au sein des \u00e9lectrodes positives, n\u00e9gatives et de l\u2019\u00e9lectrolyte. C\u2019est le plus l\u00e9ger de tous les m\u00e9taux et il dispose de propri\u00e9t\u00e9s \u00e9lectrochimiques excellentes ce qui offre une large densit\u00e9 \u00e9nerg\u00e9tique par rapport \u00e0 son poids (deux fois celle du Ni\/Cd). N\u00e9anmoins, le lithium n\u2019est pas pr\u00e9sent sous sa forme m\u00e9tallique, mais ionique, d\u2019o\u00f9 le nom Lithium-Ion. La raison est que la forme m\u00e9tallique n\u2019\u00e9tait pas commercialisable pour des raisons de s\u00e9curit\u00e9. L\u2019inh\u00e9rente instabilit\u00e9 de la structure poussa les industriels \u00e0 choisir les ions de lithium, certes d\u2019une moins bonne densit\u00e9 \u00e9nerg\u00e9tique, mais se r\u00e9v\u00e9lant beaucoup plus s\u00fbrs.<\/p>\n\n <\/p>\n\n La cathode est en principe compos\u00e9e de dioxyde de Cobalt, mais l\u2019on trouve des mod\u00e8les utilisant du mangan\u00e8se. De son c\u00f4t\u00e9, l\u2019anode utilise des sph\u00e8res de graphites depuis les recherches de Bell Labs en 1997, aussi appel\u00e9 MCMB (Meso Carbon Micro Beads). L\u2019\u00e9lectrolyte est compos\u00e9 d\u2019un sel conducteur. Au final, on obtient la r\u00e9action suivante.<\/p>\n\n <\/p>\n\n <\/p>\n\n Tout ce petit monde est entour\u00e9 d\u2019une couche d\u2019isolant. La partie positive de la pile est enrob\u00e9e d\u2019aluminium contrairement \u00e0 la partie n\u00e9gative qui contient du cuivre.<\/p>\n En th\u00e9orie, les cellules peuvent \u00eatre plac\u00e9es en s\u00e9rie ou en parall\u00e8le. En pratique, dans les ordinateurs portables, on rencontre les deux \u00e0 la fois. Par exemple, la batterie de notre ordinateur de test (un Fujitsu Siemens M3438G-75005) dispose de 8 cellules. Quatre accus Samsung ICR-18650 de 3,7 V sont mont\u00e9es en s\u00e9rie afin d\u2019obtenir une tension de 14,8 V (3,7 x 4) sur deux \u00ab\u00a0lignes\u00a0\u00bb parall\u00e8les afin d\u2019accro\u00eetre la capacit\u00e9 qui passe \u00e0 4 400 mAh. La charge \u00e9lectrique de chaque accu est de 2 200 mAh que l\u2019on multiplie par deux puisqu\u2019il y a deux lignes parall\u00e8les. Une telle configuration se nomme 4S2P (4 accus en s\u00e9rie, 2 lignes parall\u00e8les), mais on peut trouver des batteries neuf cellules de type 3S3P ou douze cellules de type 4S3P. Attention, chaque batterie fera appel \u00e0 des piles diff\u00e9rentes et donc la tension ou l\u2019intensit\u00e9, tout comme la charge \u00e9lectrique peut changer en fonction des mod\u00e8les.<\/p>\n\n <\/p>\n\n<\/a><\/span><\/span>Explosives, et n\u00e9anmoins si n\u00e9cessaire, les batteries au lithium-ion r\u00e8gnent dans notre univers num\u00e9rique. Pourtant, elles restent mal connues du public et parfois m\u00eame des passionn\u00e9s en informatique. Il est donc imp\u00e9ratif de savoir comment elles fonctionnent, mais surtout comment les manier, les m\u00e9nager et les conserver. Alors que nous recherchons toujours plus d\u2019autonomie, cet article (en deux parties) va \u00e0 la source du probl\u00e8me pour essayer de r\u00e9pondre aux questions que beaucoup d\u2019entre vous se posent.<\/p>\n\n
\u00c0 l\u2019int\u00e9rieur d\u2019un accumulateur Li-ion<\/h2>\n
<\/a><\/span><\/span>Les tout premiers travaux ont commenc\u00e9 en 1912 et sont attribu\u00e9s \u00e0 Gilbert Newton Lewis, chimiste am\u00e9ricain. Les premi\u00e8res piles au lithium sont apparues dans les ann\u00e9es 70 et les premi\u00e8res tentatives de batterie rechargeable dans les ann\u00e9es 80. Les obstacles que posait cette technologie ont d\u2019abord \u00e9t\u00e9 surmont\u00e9s par Bell Labs. On pense entre autres \u00e0 l\u2019instabilit\u00e9 du lithium lors du chargement de la batterie. Le professeur John Goodenough et son \u00e9quipe de l\u2019Universit\u00e9 d\u2019Oxford sont aussi responsables des avanc\u00e9s qui ont permis la commercialisation de cette batterie par Sony en 1991.<\/p>\n\n
Anode cathode et autre<\/h4>\n\n
S\u00e9curit\u00e9<\/h4>\n\n
La place du lithium<\/h4>\n\n
<\/a><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n\n
\u00c0 l\u2019ext\u00e9rieur d\u2019un accumulateur Li-ion<\/h2>\n