Comment calibrer une batterie

Toutes les batteries d’appareils électroniques nouvellement installées doivent être calibrées dès que possible. Cela permet à votre dispositif d'obtenir une lecture précise de l'état de charge de la batterie. Sans calibrage, la lecture du pourcentage de la batterie sera incorrecte et votre appareil pourra se comporter de manière étrange : il s'éteindra soudainement alors que la nouvelle batterie est à moitié chargée ou fonctionnera pendant des heures alors que la batterie est presque déchargée.

Pour les téléphones, les tablettes et les montres connectées (smartwatches) :

Chargez l'appareil à 100 % et continuez à le charger pendant au moins deux heures supplémentaires.
Utilisez votre appareil jusqu'à ce qu'il s'éteigne parce que la batterie est trop faible.
Rechargez-le sans interruption à 100 %.

Pour les ordinateurs portables :

Chargez-le à 100 % et continuez à le charger pendant au moins deux heures supplémentaires.
Débranchez votre ordinateur portable et utilisez-le normalement pour décharger la batterie.
Sauvegardez votre travail lorsque vous voyez l'avertissement de batterie faible.
Laissez votre ordinateur portable allumé jusqu'à ce qu'il se mette en veille parce que la batterie est trop faible.
Attendez au moins cinq heures, puis rechargez votre ordinateur portable sans interruption jusqu'à 100 %.

Il est recommandé d'effectuer ce processus régulièrement pour s'assurer que la batterie reste correctement calibrée tout au long de sa durée de vie.

Qu'est-ce que le calibrage ?

Pour une présentation approfondie de la calibration des batteries, voir cette page (en anglais). Cet article (en anglais) sur les jauges de carburant est également instructif. Ce qui suit est notre résumé.

Le problème fondamental est qu'il n'existe aucun moyen fiable de connaître exactement la capacité d'une batterie à un moment donné. (Il s'agit d'un système de stockage électrochimique qui évolue et se dégrade en permanence, et qui ne se comporte jamais exactement de la même manière d'une charge à l'autre). Le seul moyen fiable de l'évaluer est de charger complètement la batterie, puis de la décharger complètement et de mesurer la différence (ce qu'on appelle le comptage de coulomb). Évidemment, nous ne pouvons pas faire cela à chaque fois que nous voulons vérifier le niveau de la batterie, nous devons donc utiliser des méthodes indirectes : stocker toutes sortes de données d'utilisation et les utiliser pour calculer un pourcentage estimé de l'état de charge d'un moment à l'autre. Avec le temps, ce calcul a tendance à se dérégler et à perdre en précision. De plus, sur une batterie neuve, il n'y a pas vraiment de bonnes données à utiliser, et le modèle sera donc très imprécis. Le calibrage permet de maintenir des estimations précises en définissant de nouveaux points de référence pour la "pleine charge" et la "décharge complète" dans le système de gestion de la batterie, de sorte qu'il n'a pas à deviner. Nous jouons toujours à colin-maillard, mais le calibrage indique au système de gestion de la batterie : "Attention, Colin est par là".

Que signifient "pleine charge" et "décharge complète" ?

Voilà le nœud du problème. Comment mettre à jour ces indicateurs de "charge complète" et de "décharge complète" ? La page susmentionnée de Battery University le dit ainsi :

Pour maintenir la précision, une batterie intelligente doit être calibrée périodiquement en faisant fonctionner l'appareil jusqu'à ce que l'icône "batterie faible" apparaisse et il faut ensuite la recharger. La décharge complète établit l'indicateur de décharge et la charge complète établit le repère de charge. Une droite se forme entre ces deux points de repère, ce qui permet d'estimer l'état de charge. Avec le temps, cette droite s'estompe à nouveau et la batterie doit être recalibrée. Le schéma 2 illustre les repères de décharge complète et de pleine charge.

Schéma 2 : Repères ("flags") de décharge complète et de charge complète. Le calibrage s'effectue en effectuant une charge, une décharge puis une charge complètes. Ceci se fait dans l'appareil ou à l'aide d'un analyseur de batterie dans le cadre de l'entretien de la batterie.

Deux choses sont à noter : (1) D'après cette page, il ne suffit pas de vider puis de recharger, mais il faut commencer par recharger complètement. Et (2) l'expression "décharge complète" est ambiguë. En effet, le schéma semble indiquer que l'indicateur de décharge complète s'affiche à 10 %, mais le problème que nous essayons de résoudre est que la lecture en pourcentage est inexacte. Comment savoir si vous avez épuisé votre batterie "en dessous de 10 %" si la lecture de la batterie est inexacte ? En réalité, vous n'avez pas à le faire ! Par exemple, nous avons installé de nombreuses batteries qui ont finalement donné un avertissement de "batterie faible" et qui ont continué à fonctionner à pleine puissance pendant des heures sur une charge de batterie indiquée de 1 %. Bref, "calibrer" une batterie en la vidant "en dessous de 10 %" est inutile. C'est comme donner à quelqu'un une voiture dont la jauge de carburant est cassée et lui dire de conduire jusqu'à ce que le réservoir soit rempli au quart.

Ce qui semble se passer ici, c'est que le schéma ci-dessus est destiné à montrer l'état chimique réel de la batterie et non le pourcentage indiqué à l'utilisateur, qui peut être très différent. Le logiciel destiné à l'utilisateur peut indiquer une charge de batterie proche de zéro lorsque l'état chimique réel de la batterie est plus proche de 10 % de charge. Ceci est voulu pour empêcher la batterie de se décharger en dessous d'un niveau de sécurité, auquel cas la batterie pourrait être endommagée et le système pourrait ne pas pouvoir redémarrer. En bref, par mesure de sécurité, le système s'éteint toujours de lui-même quand la batterie est très peu chargée, mais il ne montre pas cette réserve à l'utilisateur.

L'avertissement de batterie faible est juste implémenté dans l’interface utilisateur afin d'éviter toute perte de données lors de son utilisation et est totalement indépendant du système de gestion de la batterie.
Même si vous laissez votre appareil fonctionner jusqu'à ce qu'il s'éteigne automatiquement en raison d'un manque de charge de la batterie, le système de gestion de la batterie maintiendra quand même la charge de la batterie à un niveau suffisamment élevé pour éviter d'endommager la batterie.
La jauge de la batterie qui s’affiche sur votre écran correspond grosso modo au niveau de charge UTILISABLE de la batterie et NON à la charge totale absolue de la batterie. C'est pourquoi vous pouvez modifier l'avertissement "batterie faible" pour n'importe quel pourcentage de votre choix. Il n'est pas là pour protéger la batterie (c'est fait automatiquement par le système de gestion de batterie), il est là pour vous donner assez de temps pour sauvegarder votre travail ou pour brancher votre chargeur.
Par conséquent, si vous avez l'intention de calibrer la batterie de votre appareil, vous devez la laisser se vider après les avertissements jusqu'à ce qu'elle s'éteigne automatiquement, AVANT de la recharger, sinon vous risquez de ne pas décharger suffisamment la batterie pour enregistrer repère de décharge du système de gestion de batterie, ne menant pas à terme votre essai de calibrer la batterie.

Rappelez-vous qu'il y a deux systèmes différents (mais connectés) en jeu, le système de gestion de la batterie, qui surveille et contrôle l'état de la batterie, et l'interface utilisateur du logiciel (et le logiciel de gestion de l'alimentation associé), qui lit les données du premier pour afficher une indication du niveau et du statut de charge et répondre aux différents indicateurs (comme éteindre l’appareil lorsque le repère de décharge est activé).

Et maintenant, que faire ?

Nous avons essayé de confirmer tout cela en vérifiant la procédure officielle d'étalonnage des batteries Apple, mais ils semblent l'avoir purgée de leur site de support en partant du principe que leurs batteries plus récentes sont étalonnées en usine et ne sont pas remplaçables par l'utilisateur. Cependant, vous pouvez y trouver des références dans un certain nombre de forums, par exemple :

Pour calibrer une batterie d'ordinateur portable :

Branchez l'adaptateur secteur MagSafe et chargez complètement la batterie.
Lorsque la batterie est complètement chargée, le voyant du connecteur de l'adaptateur secteur MagSafe passe au vert et l'icône Batterie dans la barre de menu indique que la batterie est chargée.
Laissez l'ordinateur branché pendant deux heures ou plus.
Vous pouvez utiliser votre ordinateur pendant ce temps tant que l'adaptateur secteur est branché.
Avec l'ordinateur toujours allumé, débranchez l'adaptateur secteur et continuez à utiliser votre ordinateur.
Lorsque vous voyez l'avertissement de batterie faible, enregistrez votre travail et fermez toutes les applications. Gardez votre ordinateur allumé jusqu'à ce qu'il se mette en veille.
Après que votre ordinateur se soit mis en veille, éteignez-le ou laissez-le en veille pendant cinq heures ou plus.
Connectez l'adaptateur d'alimentation et laissez-le branché jusqu'à ce que la batterie soit complètement chargée.

Notez qu'Apple ne semble pas faire confiance à votre système pour savoir quand la batterie est complètement chargée ou déchargée et veut que vous la laissiez charger pendant deux heures supplémentaires juste pour être sûr, avant de procéder au calibrage.

Cela semble s'aligner sur ce que nous avons appris, et correspond à d'autres calibrages DIY de batteries sur le Web.