Un smartphone qui s’éteint brusquement ou une voiture qui refuse de démarrer par temps glacial, ces désagréments ont souvent une cause commune, les basses températures. Mais pourquoi les batteries se déchargent-elles plus vite en hiver ?
Par Yakout Abina
Au cœur d’une batterie, deux éléments jouent un rôle essentiel : les électrodes et l’électrolyte. Les électrodes se composent d’une anode, le pôle négatif, et d’une cathode, le pôle positif. Entre elles circule un flux d’électrons. C’est ce mouvement qui génère l’énergie nécessaire pour alimenter un appareil ou permettre sa recharge. L’électrolyte, liquide conducteur placé entre les deux pôles, facilite ce transfert en offrant un milieu propice au déplacement des électrons. Les ions qui le composent sont en mouvement permanent, c’est cette mobilité qui favorise le passage de ces derniers. Ensemble, électrodes et électrolyte forment ce que l’on appelle une cellule. C’est cette unité de base qui permet de produire l’énergie nécessaire pour produire l’électricité necessaire au fonctionnement de nos téléphones, ordinateurs ou voitures.
Une batterie n’est pas un bloc unique, elle est constituée de milliers de cellules qui fonctionnent ensemble. Lorsqu’un téléphone est en marche, le circuit électrique est dit « fermé ». Dans ce cas, l’anode libère des électrons que la cathode capte, générant l’électricité nécessaire pour alimenter l’appareil tout au long de la journée. À l’inverse, lors de la recharge, le processus chimique s’inverse. Le circuit devient « ouvert » et les électrons circulent dans la direction opposée, permettant à la batterie de se remplir à nouveau d’énergie.
Cependant toutes les réactions chimiques qui assurent le bon fonctionnement d’une batterie ne résistent pas aux climats extrêmes. Lorsque les températures chutent, la production de courant diminue sensiblement. L’électrolyte, ce liquide conducteur placé entre les électrodes, perd de sa capacité à faire circuler les électrons. Il devient plus visqueux, sa tension augmente et le passage des électrons d’un pôle à l’autre se complique. Résultat, l’énergie produite sert surtout à maintenir la batterie en état de marche, ce qui accélère sa décharge. Dans ces conditions, un simple geste peut faire la différence, garder son téléphone dans une poche intérieure, à l’abri du froid, pour préserver son autonomie.
Quand il est impossible de protéger son téléphone du froid, une alternative technologique existe, celle des batteries dites « basse température ». Leur secret réside dans une modification de l’anode, l’un des deux pôles essentiels au fonctionnement.
Dans les modèles classiques, l’anode est composée de graphite, un matériau dont les performances chutent en hiver. Les nouvelles batteries remplacent ce graphite par un carbone spécifique, capable de maintenir le transfert d’électrons même sous –40 °C, garantissant ainsi le fonctionnement de l’appareil dans des conditions extrêmes.
Si les batteries « basse température » représentent une solution prometteuse pour les téléphones portables, leur application aux véhicules reste plus complexe. Les contraintes énergétiques et mécaniques y sont bien plus importantes. Dans certains pays confrontés régulièrement à des hivers rigoureux, la parade adoptée serait de brancher les voitures sur des arrivées d’électricité dans les parkings. Ce système permet de maintenir le moteur, l’huile et la batterie à une température suffisante pour garantir le démarrage, même par grand froid.
Y.A
