Pourquoi la batterie d'un téléphone se vide plus vite au froid ?

Pourquoi la résistance interne augmente-t-elle avec le froid ?

Apple l'explique directement dans sa documentation officielle sur la batterie de l'iPhone : la résistance interne d'une batterie, son impédance, augmente temporairement à un faible niveau de charge et dans un environnement très froid. Cette impédance plus élevée fait que « la tension délivrée par la batterie baisse davantage » lorsque le téléphone demande du courant, par exemple pour l'écran ou le réseau : l'appareil interprète cette chute de tension comme un niveau de charge plus bas qu'il ne l'est réellement, et peut même s'arrêter brutalement en plein froid.

Battery University, référence technique indépendante sur les batteries, confirme l'ampleur du phénomène sur les batteries lithium-ion en général : une batterie qui délivre 100 % de sa capacité à 27°C ne fournit typiquement plus que la moitié de cette capacité autour de moins 18°C. À moins 20°C environ, la plupart des batteries se situent autour de ce même niveau de performance réduite.

L'autonomie perdue au froid revient-elle vraiment ?

Oui, et c'est une différence importante avec d'autres formes d'usure de la batterie. Apple précise que l'autonomie de la batterie redevient normale une fois que la température ambiante remonte, et Battery University confirme que cette capacité réduite ne vaut que pendant que la cellule reste froide, et qu'elle se rétablit dès que la batterie revient à température ambiante. Ce type d'effet temporaire, qui s'efface sans séquelle une fois la cause écartée, n'est pas propre aux batteries : le plissement des doigts dans l'eau suit la même logique réversible. Contrairement à une exposition prolongée à une chaleur excessive, qui peut réduire de façon permanente la durée de vie de la batterie selon Apple, le froid n'abîme pas la batterie de façon durable : il ralentit simplement sa chimie interne le temps que dure l'exposition. Le phénomène inverse existe aussi, par un mécanisme différent : la chaleur qui s'accumule pendant la charge déclenche ses propres protections automatiques chez les fabricants.

Quelles plages de température recommandent les fabricants ?

Apple situe la plage de fonctionnement normale de l'iPhone et de l'iPad entre 0 et 35°C, avec une plage de charge idéale plus étroite, entre 16 et 22°C. Samsung indique une plage d'utilisation optimale comparable, entre 0 et 35°C, pour ses appareils Galaxy, et prévient qu'une utilisation prolongée en dessous de 0°C « nuit au bon fonctionnement de la batterie » et peut entraîner des arrêts imprévus.

Battery University va plus loin sur la charge, et non l'utilisation : en dessous de 0°C, la charge n'est généralement plus autorisée sur une batterie lithium-ion grand public, car charger une cellule déjà froide risque de déposer du lithium métallique sur l'une de ses électrodes, un phénomène qui dégrade de façon permanente ses performances et sa sécurité, contrairement à la simple utilisation au froid. À l'autre extrême de l'échelle, une charge interrompue automatiquement en cas de chauffe protège la batterie selon une logique comparable, même si le mécanisme en cause n'est pas le même.

D'après Apple, Samsung et Battery University, cités dans cet article.

Quels gestes limitent concrètement l'effet du froid ?

• laisser l'appareil se réchauffer à température ambiante avant de le recharger s'il a passé du temps dans le froid ;
• éviter de laisser le téléphone exposé longtemps à un froid intense (voiture non chauffée, activité extérieure prolongée) ;
• ne pas s'inquiéter d'une extinction soudaine au froid : l'autonomie réapparaît généralement une fois l'appareil réchauffé.

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