Comment fonctionne une batterie et 3 façons de la ruiner

L'un des appareils électroniques les plus utiles à notre disposition est également l'un des plus courants. La batterie moderne est présente dans un si grand nombre de nos technologies préférées que l'on pourrait presque oublier que vous ne perdez pas de temps à en apprendre davantage sur leur fonctionnement..

Mais le moment est venu pour vous d'élargir votre base de connaissances en comprenant à quel point le smartphone de votre poche est alimenté Gardez la batterie de votre Android en bonne santé avec ces conseils Gardez la batterie de votre Android en bonne santé avec ces conseils Le logiciel et les applications ne peuvent aller aussi loin - comment charger et décharger votre batterie? Apprenez toutes les astuces ici. , quels sont les types de batterie courants et ce que vous pouvez faire pour prolonger leur durée de vie Comment augmenter la durée de vie de la batterie de votre ordinateur portable Comment augmenter la durée de vie de la batterie de votre ordinateur portable Un ordinateur portable doté d'une batterie de courte durée est une nuisance, en particulier sur la route et nulle part près d'une prise de courant. Pour que chaque charge de votre batterie dure plus longtemps, découvrez… .

Une brève histoire des batteries

Alessandro Volta a présenté la première batterie électromagnétique opérationnelle en 1800. Son empilement de plaques de cuivre et de zinc séparées par des disques en papier imbibés de saumure produisait une tension constante pendant une durée "raisonnable". C’était une pile voltaïque, précurseur d’une génération d’expérimentation sur batterie..

En 1836, John Frederic Daniell normalisa la conception de la batterie. Un pot en cuivre rempli de solution de sulfate de cuivre immergé dans un récipient en terre cuite non émaillé contenant de l’acide sulfurique et une électrode en zinc est devenu le standard de batterie de facto, doté de nombreux réseaux télégraphiques électriques..

Envoi rapide à l'Université d'Oxford, 1979. John Goodenough et Koichi Mizushima ont présenté une pile rechargeable fonctionnelle d'une plage de 4 volts qui utilisait l'oxyde de cobalt-lithium comme électrode positive et le lithium-métal comme négatif. Le précurseur de la pile au lithium telle que nous la connaissons est née - mais n'a été commercialisée qu'en 1991 par Sony et Asahi Kasei dans leurs appareils électroniques portables.

Qu'est-ce qu'une batterie moderne?

Nous utilisons le terme batterie moderne décrire les cellules électrochimiques qui alimentent nos appareils de technologie portable. Les batteries appartiennent à deux catégories communes:

• Usage unique: piles jetables avec électrodes modifiées de façon irréversible lors de l'utilisation.
• Rechargeable: piles réutilisables avec électrodes restaurées par courant inverse.

La plupart des appareils électroniques portables modernes comportent une batterie au lithium, la plus courante étant la batterie lithium-ion (Li-ion) cellule. Vous pouvez également rencontrer un lithium-polymère (Li-Po) cellule qui a la même composition électrochimique et la même chimie générale que sa contrepartie, mais coûte plus cher à fabriquer et a une densité d'énergie inférieure.

Néanmoins, les batteries Li-Po ont toujours la cote en raison de leur conception légère et flexible et de leurs capacités de fonctionnement améliorées à des températures plus basses et plus élevées, ce que le Li-ion peut avoir du mal à affronter..

Les batteries Li-ion contiennent généralement un composé de lithium intercalé tel que l’oxyde de lithium et de cobalt (LiCoO).₂) une électrode, du graphite pour la seconde et un solvant organique comme électrolyte. Ce composé est utilisé en raison de sa densité d'énergie élevée et de sa perte de charge lente lorsqu'il n'est pas utilisé, ainsi que de l'absence de cycle de mémoire pour prolonger la durée de vie de la batterie. Calibrer et entretenir la batterie de votre MacBook pour obtenir des performances optimales Calibrer et entretenir la batterie de votre MacBook de manière optimale Performances Si vous calibrez et entretenez correctement la batterie de votre MacBook, il est possible d'améliorer les performances et de différer son remplacement le plus longtemps possible.. .

Toutes les batteries à base de lithium contiendront un coefficient de température de pression. Il s'agit d'un commutateur ou capteur à sécurité intégrée conçu pour empêcher la batterie de surchauffer dans des conditions extrêmes ou en cas de surutilisation, processus qui rend généralement la batterie inutilisable en endommageant de manière permanente les composés chimiques qui rendent le processus de charge / décharge possible..

Le processus de charge

Les batteries à base de lithium sont devenues la batterie de choix de la technologie portable en raison de leur densité énergétique élevée et de leurs qualités rechargeables. Une nouvelle technologie de batterie se recharge en deux minutes, dure vingt ans Une nouvelle technologie de batterie se recharge en deux minutes, dure vingt ans La nouvelle technologie de batterie horizon, et il y a de bonnes chances que cela change la façon dont vous utilisez vos appareils .

Pendant le processus de charge, les ions lithium se déplacent dans l'électrolyte de l'électrode positive en oxyde de lithium et de cobalt à l'électrode négative en graphite. Lors de la décharge ou lors de l'utilisation, les ions repassent à travers l'électrolyte, du négatif au positif. Ce processus se déroule à une tension relativement élevée - 3,7 volts par rapport à une pile alcaline AA à 1,5 volt -, ce qui explique pourquoi les piles au lithium sont devenues la source d'énergie portable de choix pour de nombreux appareils électroniques grand public..

Les batteries au lithium font également partie des batteries plus grandes. Les 6 meilleures batteries pour prolonger la disponibilité de votre téléphone. Les 6 meilleures batteries pour sauvegarder la disponibilité de votre téléphone. Une batterie est l’un des meilleurs moyens de recharger votre téléphone en cas d’urgence. . Voici quelques banques d'alimentation portables qui pourraient bien répondre à vos besoins. , telle qu'une batterie d'ordinateur portable. Ces batteries contiennent un certain nombre de cellules lithium-ion liées dans un composant plus grand et contiendront un certain nombre de composants supplémentaires:

• Capteur de température: Capteur surveillant la température à l'intérieur de l'emballage pour préserver la sécurité et la longévité des cellules.
• Régulateur de tension: Capteur et circuit de surveillance et de régulation de la sortie / capacité de chaque cellule à l'intérieur du pack
• Etat de charge de la batterie: Capteur informant le système d'exploitation de l'état de charge actuel (par exemple, plein à 47%)
• Connecteur: Connecteur Pack pour ordinateur portable, spécifique à la marque.

Les batteries au lithium peuvent effectuer des milliers de cycles de charge / décharge avant que la qualité de la cellule ne commence réellement à se dégrader, mais il existe plusieurs façons de détruire votre batterie, ce qui peut vous mettre en danger..

Entretien de la batterie

L'électrode positive trouvée dans la plupart des batteries au lithium, LiCoO₂, peut présenter un certain nombre de risques si la cellule est endommagée. Contrairement à un certain nombre d'autres options de batterie, compromettre le composé inflammable et sous pression peut produire des résultats extrêmes. Pour pallier ce problème, les cellules de batterie au lithium sont soumises à un certain nombre de tests de sécurité, dont beaucoup sont plus stricts que leurs homologues à base d'acide..

Chaleur

Un certain nombre de piles à base de lithium ont pris feu dans des conditions de chaleur extrême. Les batteries soumises à la chaleur, combinées à toute pression supplémentaire imprévue ou à un court-circuit, peuvent "exploser", laissant ainsi une batterie détruite Apple offre un remplacement gratuit pour l'iPod Nano de première génération [Actualités] Apple propose un remplacement gratuit pour l'iPod Nano de première génération [Actualités] Même s'il est rare qu'Apple admette publiquement un dysfonctionnement, celui-ci est trop volumineux pour être ignoré. Selon Apple, les batteries de certains iPod nanos de première génération risquent de surchauffer et de devenir… et, le plus souvent, une technologie portable endommagée..

Chaque batterie au lithium a un séparateur intégré contenu dans la cellule. Ceci distingue les électrodes positives et négatives pendant le processus de charge / décharge. Si ce séparateur devient perforé ou endommagé, les électrodes risquent d'entrer en contact. La batterie subit alors un gain rapide de chaleur pouvant entraîner une explosion..

La batterie dispose d'un mécanisme de ventilation pour empêcher un tel événement mais, en raison de la nature du composé chimique ventilé, le risque de réaction explosive subsiste en raison de la chaleur générée par la réaction chimique..

Cote de sortie

Les batteries à base de lithium préfèrent une décharge partielle Comment prolonger la durée de vie de la batterie de votre téléphone et conserver plus de jus Comment prolonger la durée de vie de la batterie de votre téléphone et conserver plus de jus La durée de vie de la batterie est l'une des plus grandes difficultés de l'électronique moderne. Les smartphones, les tablettes et les ordinateurs portables traitent tous ce problème - que pouvez-vous donc faire pour maximiser le temps que vous disposez par charge? plutôt que «profond» ou «complet». Ils n'ont pas de mémoire de charge, donc une décharge partielle n'affecte pas les performances futures.

Cependant, une décharge "profonde", c’est-à-dire une batterie complètement déchargée, fera baisser la tension d’une batterie à base de lithium et pourrait endommager définitivement la batterie..

Processus de vieillissement

Les batteries à base de lithium vieillissent. On pense que leur durée de vie maximale est comprise entre 2 et 4 ans. Que faire si la batterie de votre ordinateur portable ou de votre tablette ne charge pas Que faire si la batterie de votre ordinateur portable ou de votre tablette ne se charge pas Occasionnellement, nous recevons une question sur MakeUseOf Answers concernant une batterie qui refuse de charger. Ce n'est pas surprenant. On sait que les batteries ne durent que très longtemps et que de mauvaises conditions de vie peuvent réduire considérablement leur durée de vie. Problèmes… en fonction du nombre de cycles de charge / décharge expérimentés. Cela ne veut pas dire que vous devriez garder une trace du nombre de fois que vous utilisez la batterie car cela serait assez difficile. Mais utiliser une nouvelle pile et la laisser sur l'étagère ne prolongera pas la durée de vie de la pile - la pile ne durera pas plus longtemps qu'entre 2 et 4 ans..

Il est également intéressant de vérifier quand une batterie a été fabriquée lors de l’achat d’un nouveau produit de technologie portable. Si elle est restée superflue dans un entrepôt pendant un an, sa durée de vie de batterie est déjà réduite. Contactez le fabricant du produit et demandez une nouvelle batterie si possible.

Il existe des applications modernes de gestion de la batterie qui prétendent pouvoir inverser la dégradation actuelle des cellules acceptée dans le temps, telles que batteryOS ', un produit qui sera lancé en février 2015..

Li-Air

La nouvelle génération de batteries au lithium Les technologies de batteries qui vont changer le monde Les technologies de batteries qui vont changer le monde Les technologies relatives aux batteries ont connu une croissance plus lente que les autres technologies et constituent désormais le long poteau de tente dans un nombre impressionnant d'industries. Quel sera l'avenir de la technologie de la batterie? présentera la chimie lithium-air, permettant une densité d'énergie extrêmement élevée dans des conceptions de plus en plus légères. Les batteries Li-Air acquièrent un avantage en termes de densité d'énergie par rapport à leurs équivalents traditionnels en utilisant de l'oxygène en abondance pour induire un courant, plutôt qu'en stockant le comburant chimique nécessaire en interne..

Malheureusement, des recherches sont encore nécessaires dans un certain nombre de domaines clés avant qu'un produit Li-Air commercialement viable ne figure dans nos dispositifs portables..

Est-ce que cela vous a aidé à comprendre les piles de vos appareils portables? Dites-nous ce que vous pensez ci-dessous!

Crédits d'image: Piles via Wikimedia Commons, Pile Voltaic via Wikimedia Commons, Pile Lithium-Ion via Wikimedia Commons, Pile Lithium-Polymère via Wikimedia Commons, 3GS avec pile défectueuse via Wikimedia Commons, Batterie vide via Pixabay, Densité d'énergie de la pile via Wikimedia Commons