Pourquoi la batterie de votre ancien téléphone est-elle gonflée ?

Je parie que cela vous est déjà arrivé :

Vous venez d’acquérir un téléphone flambant neuf ! Votre ancien téléphone fonctionne encore, donc vous le mettez dans un tiroir “au cas où”, et vous l’oubliez aussitôt. Un an plus tard, alors que vous nettoyez ce même tiroir, votre main bute sur quelque chose de… difforme. À votre grande horreur, vous sortez votre ancien téléphone, dont la batterie est tellement bombée qu’elle déforme l’écran en le poussant vers le haut. Qu’est-ce qui a provoqué cette abominable transformation, et pourquoi… POURQUOI cela s’est-il produit ?

Croyez-le ou non, il est assez courant de trouver des batteries gonflées dans des appareils électroniques mis aux oubliettes. Dans cet article, j’expliquerai ce qui fait gonfler les batteries téléphones et autres, comment le gonflement affecte les performances des batteries et ce que vous pouvez faire pour éviter que vos appareils électroniques stockés ne subissent ce triste sort.

Une pochette de substances volatiles

La plupart des gadgets modernes utilisent des batteries lithium-ion-polymère (abrégées Li-Po). Une batterie Li-Po se compose d’un rouleau dense de métaux et de plastiques fins enduits de produits chimiques complexes. Ce rouleau est placé dans une sorte de pochette en aluminium, avec une quantité mesurée d’électrolyte sous forme de gel. Cette pochette est ensuite emballée sous vide et scellée à chaud pour être étanche à l’air, créant ainsi la batterie complète.

Le gel électrolytique contenu dans la batterie joue un rôle crucial : c’est un véritable océan dans lequel nagent les ions lithium. Pas de flux d’ions = pas de flux d’énergie = pas de batterie. En théorie, la pochette de la batterie est étanche à l’air, de sorte que la quantité de gel électrolytique reste stable.

Hélas, la réalité ne suit pas la théorie. L’électrolyte gélifié contenu dans la batterie peut se dégrader et se « décomposer » sous forme de gaz. Le gaz (composé principalement de monoxyde/dioxyde de carbone) est piégé dans la pochette étanche, qui se gonfle à fur et à mesure que le gaz monte en pression. Bien que cela puisse paraître intimidant, la pochette agit comme un mécanisme de sécurité pour contenir le mélange de gaz volatile, l’empêchant de s’échapper dans l’environnement.

La décomposition de l’électrolyte est en grande partie irréversible : il n’y a aucun moyen de retransformer le gaz en gel. Mais cela ne signifie pas que la batterie est inutilisable. Chaque fois que vous chargez et déchargez la batterie, une toute petite partie de l’électrolyte se transforme en gaz. La batterie fonctionnera encore très bien. Toutefois, si une quantité importante d’électrolyte se décompose en gaz, l’ « océan » dans lequel nagent les ions s’assèche et entraîne une défaillance irréversible de la batterie.

Les conditions suivantes accélèrent la décomposition de l’électrolyte et le gonflement de la batterie :

• La batterie devient très chaude (>90 °C)
• La batterie est surchargée (chargeurs défectueux ou hors normes).
• La batterie est physiquement endommagée, ce qui provoque un court-circuit des couches internes.
• La batterie est profondément déchargée pendant une longue période – c’est la raison pour laquelle les appareils électroniques stockés ont souvent des batteries gonflées.

Votre téléphone vous ment (en bien)

Que signifie « décharger profondément » une batterie Li-Po ? La plupart des appareils électroniques modernes sont dotés d’un système de gestion de la batterie (BMS). Ce circuit se situe entre la batterie et l’appareil, et protège la batterie contre les situations dangereuses (y compris le déchargement profond).

Le BMS coupe la batterie lorsqu’elle est déchargée jusqu’à un certain seuil. Le compteur de batterie de l’appareil peut afficher « 0 % », mais le BMS laisse 10 à 15 % d’énergie dans la batterie pour éviter des dommages irréversibles et un gonflement. Ne craignez donc pas de vider votre téléphone à « 0 % » en regardant le dernier démontage iFixit sur YouTube ! La batterie n’est pas profondément déchargée. Tant que vous rechargez votre appareil peu de temps après, vous n’endommagez pas votre batterie téléphone de manière importante.

Trop déchargée pour continuer

En revanche, ce qui nuit à une batterie Li-Po, c’est le fait qu’elle descende en dessous de « 0 % » pendant une période prolongée. Une batterie Li-Po s’autodécharge et, si elle dispose de suffisamment de temps, se décharge profondément. Lorsque la batterie demeure dans un état de décharge profonde, l’électrolyte se décompose, se transforme en gaz et la batterie gonfle. C’est pourquoi il est courant de trouver des batteries gonflées dans des appareils électroniques inutilisés. C’est également la raison pour laquelle certains téléphones ne se rechargent pas s’ils sont morts pendant un certain temps : le téléphone détecte l’état de décharge profonde et « bloque » la batterie pour des raisons de sécurité.

Combien de temps faut-il pour qu’une batterie téléphone profondément déchargée commence à gonfler ? En fonction de la capacité de la batterie, de sa qualité de fabrication et de sa composition chimique, cela peut prendre des semaines, voire des années. Même s’il n’y a pas de gonflement, cela ne signifie pas que la batterie n’est pas endommagée. Il est possible que la pochette ne soit plus étanche et que le gaz se soit échappé.

Un peu de lecture supplémentaire pour les geeks : Coup d’œil sur les couches d’une batterie

La raison pour laquelle une batterie Li-Po gonfle lorsqu’elle est profondément déchargée, est liée à l’interphase de l’électrolyte solide (SEI). La SEI est un film qui se forme à l’endroit où l’électrolyte gélifié entre en contact avec la couche de graphite de l’anode. Lorsque le fabricant de la batterie la charge pour la première fois, une partie de l’électrolyte gélifié de la batterie se transforme en SEI. Cette SEI nouvellement formé agit comme une « peau », protégeant l’électrolyte gélifié restant de la décomposition en gaz, tout en protégeant la couche de graphite des dommages causés par les solvants de l’électrolyte. 

Lorsqu’une batterie Li-Po est profondément déchargée, c’est la SEI qui se décompose et se transforme en gaz – c’est de là que vient le gonflement. Sans la SEI, le délicat équilibre électrochimique qui permet à la batterie de fonctionner est perdu, et de mauvaises choses se produisent à l’intérieur de la batterie : Les solvants contenus dans l’électrolyte peuvent désormais entrer en contact avec la couche de graphite et s’y incruster. La feuille de cuivre située derrière le graphite se dissout et se dissipe à travers le graphite dans l’électrolyte, le contaminant. L’électrolyte contaminé produit des « dendrites » métalliques qui traversent l’isolant poreux, ce qui provoque des courts-circuits localisés.

Comment éviter que votre batterie ne gonfle

Si votre batterie est déjà gonflée, suivez ces instructions.

Pour éviter qu’une batterie Li-Po ne se transforme en « poisson-globe » dans vos appareils électroniques stockés, vous devez éviter qu’elle ne soit profondément déchargée. Oui, cela signifie que vous devrez vérifier et recharger périodiquement vos anciens appareils. Je sais, cela semble être une corvée, alors voici quelques conseils pour alléger votre fardeau.

Si votre appareil est équipé d’un limiteur de charge :

Certains appareils (comme les ordinateurs portables Dell) vous permettent de régler le niveau de charge de la batterie. Dans ce cas, bonne nouvelle ! Réglez l’appareil pour qu’il se charge à ~60 % et laissez-le branché pendant le stockage. La batterie restera ainsi dans des conditions de stockage optimales. 

Si votre appareil est équipé d’une batterie amovible :

1. Chargez la batterie à environ 80 % et retirez-la de l’appareil. 
2. Recouvrez les contacts de la batterie avec du ruban adhésif et rangez la batterie dans un endroit frais et sec où elle ne risque pas d’être endommagée (très important !). 
3. Programmez un rappel de calendrier pour vérifier la batterie dans six mois. 
4. Une fois ce délai écoulé, installez la batterie, allumez l’appareil et vérifiez la charge restante de la batterie. Utilisez cette information pour déterminer approximativement combien de temps il faudrait à une batterie chargée à 80 % pour se vider à 20 %. 
5. Rechargez la batterie à ~80 %, programmez un rappel de calendrier en fonction de vos calculs, et le tour est joué.

Si votre appareil est équipé d’une batterie non amovible :

1. Chargez la batterie à ~80%. 
2. Si possible, désactivez toutes les fonctionnalités qui épuisent la batterie de manière parasite (tels que « l’appareil peut être trouvé après la mise hors tension »). De nombreux ordinateurs portables et tablettes disposent d’un mode de transport, de réparation ou de service : mettez-le dans ce mode si possible. 
3. Éteignez l’appareil et rangez-le dans un endroit frais et sec. 
4. Programmez un rappel de vérification dans votre calendrier. Si l’appareil est doté d’une petite batterie (comme les écouteurs sans fil), vérifiez-le au bout de deux mois. Pour les appareils de la taille d’un téléphone ou d’un ordinateur portable, vérifiez-le au bout de quatre mois. 
5. Une fois ce délai écoulé, allumez l’appareil et vérifiez la charge restante de la batterie. Utilisez cette information pour calculer approximativement le temps qu’il faudrait à une batterie chargée à 80 % pour se vider à 20 %. 
6. Rechargez la batterie à ~80 %, programmez un rappel de calendrier en fonction de vos calculs, et le tour est joué.