Le casse-tête des batteries lithium ion

14/09/16 à 10:41 - Mise à jour à 10:43

Source: Afp

Samsung va limiter la capacité de recharge des batteries de son tout nouveau smartphone Galaxy Note 7, après une série d'explosions. Les batteries lithium ion sont une technologie en constante évolution, pour lesquelles les fabricants doivent faire un compromis entre performance, coût et sécurité.

Le casse-tête des batteries lithium ion

© Reuters

Samsung va limiter la capacité de recharge des batteries de son tout nouveau Galaxy Note 7 afin de réduire les risques d'explosion de ces smartphones défectueux au coeur d'une controverse commerciale mondiale. Le géant sud-coréen a suspendu le 2 septembre la vente de sa "phablette" phare(désignant la gamme de téléphones à mi-chemin entre le smartphone et la tablette) du fait de l'explosion de certaines batteries pendant leur chargement. Il a annoncé le rappel de 2,5 millions de terminaux qui seront échangés, dans un des plus grands revers commerciaux de son histoire.

Samsung s'est offert ce mercredi une demi-page dans les plus grands quotidiens sud-coréens pour annoncer une mise à jour du logiciel du Galaxy Note 7 qui limitera à 60% la capacité de recharge des batteries en question. Cela doit permettre d'éviter la surchauffe de la batterie, et donc son explosion. Cette mesure n'en constituera pas moins un déclassement de ce qui était censé être la Roll's du téléphone Samsung.

Comment ça marche ?

Les batteries lithium ion, commercialisées pour la première fois par Sony dans les années 1990, dominent désormais le marché de l'électronique, et commencent à prendre l'avantage sur les autres batteries dans les transports.

Elles sont basées sur l'échange réversible de l'ion lithium entre une cathode et une anode passant par un séparateur et un électrolyte (un liquide). Avec cette technologie, on est passé d'un électrolyte aqueux à un électrolyte organique (de la famille des carbonates), dont l'inconvénient est d'être potentiellement inflammable.

Dans un question-réponse sur son site britannique, Samsung évoque un problème avec un "élément de batterie". "Nous avons appris qu'un échauffement de l'élément de batterie s'est produit quand l'anode est entrée en court-circuit avec la cathode, ce qui est un défaut de fabrication très rare". Au total, en date du 1er septembre il y a eu 35 incidents rapportés au service consommateur de Samsung.

Si les batteries lithium ion qui prennent feu ou explosent restent statistiquement très rares, "ce genre de batteries fonctionne en sécurité dans des plages étroites de voltage et de température", rappelle Guy Marlair, expert à l'Ineris (institut national de l'environnement industriel et des risques).

Un excès de température ou de tension, peut être en cause lors des incidents. "Il ne faut pas non plus charger ces batteries trop rapidement et il a des précautions à prendre pour faire des charges à basse température", souligne M. Marlair.

Dans les années 2006 et 2007, les fabricants de microordinateurs ont effectué des rappels massifs de batteries après des problèmes de fabrication, qui ont été résolus.

"On avait identifié un problème récurrent: des particules métalliques étaient rentrées dans les batteries (...) et étaient susceptibles de percer les séparateurs et de mettre en court-circuit des éléments de la batterie". Mais ces batteries sont désormais fabriquées dans des "salles blanches" à l'air purifié, selon l'expert.

Des incidents ont aussi impliqué des batteries utilisées dans d'autres domaines: les véhicules autonomes Tesla, des vélos électriques, voire le Dreamliner de Boeing.

Mais pour les smartphones, ces batteries font l'objet d'une "course technologique" dans un contexte de concurrence intense.

"On veut des batteries toujours plus sûres mais aussi de plus en plus performantes et donc le prix au kilowatt stocké diminue", explique M. Marlair.

"Plus on augmente la performance des batteries, plus on augmente la densité d'énergie dans un volume réduit, et plus la sécurité est difficile à gérer", souligne-t-il.

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