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Un chercheur chinois dévoile une nouvelle technologie qui permet de recharger votre téléphone jusqu'à 80 % en une minute,
Son efficacité a déjà été démontrée sur un téléphone Huawei P30

Le , par Jonathan

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L’arrivée des smartphones a grandement amélioré notre quotidien et la grande quantité d’applications qu’on peut y installer a tout pour nous séduire. Seulement, depuis toujours il s’est posé un réel souci au niveau de l’autonomie de la batterie, car toutes ces applications qui tournent parfois en arrière-plan consomment énormément de mémoire et de batterie. Il a ensuite été proposé plusieurs solutions comme des power-bank entre autres, mais tout récemment, des chercheurs ont présenté une technologie qui permettrait de recharger un téléphone jusqu’à 80 % en seulement 60 secondes.

C’est au Forum mondial des anciens étudiants de l'Université de Pékin, tenu le 1er décembre dernier, que le professeur Huang Yunhui de l'Université des sciences et technologies de Chine a présenté cette technologie. Elle repose sur le mécanisme de construction et de synergie des matériaux d'électrodes composites à haute performance pour le stockage d'énergie. Son efficacité a déjà été démontrée sur un téléphone Huawei P30 ainsi que sur d'autres smartphones d'Oppo et de TCL.


Plusieurs entreprises travaillent également sur la technologie de charge rapide, parmi lesquelles les sociétés Xiaomi et Vivo. D’ailleurs, Vivo prétend développer une technologie de charge rapide de 120W tandis que Xiaomi travaille sur une charge rapide de 100W. C’est grâce à toutes ces avancées que les chercheurs chinois affirment pouvoir à présent surmonter la nécessité de recharger rapidement les smartphones 5G.

La présentation faite par le professeur Huang Yunhui laisse encore plusieurs personnes un peu sceptiques et certains se demandent combien de temps peut mettre une batterie rechargée de cette façon. Ils s’inquiètent de ce que cette charge rapide diminue l’autonomie de la batterie. Ils craignent qu’on puisse se retrouver avec des téléphones capables d’être totalement rechargés en moins de 2 minutes, mais qui ne mettraient pas une journée à complètement se décharger.

Source : Channel News

Et vous ?

Qu’en pensez-vous ?
Partagez-vous les mêmes inquiétudes de certains utilisateurs à propos de l’autonomie des batteries chargées avec cette technologie ?

Voir aussi :

Huawei, qui était dépendant des constructeurs US, a présenté un smartphone sans puce américaine dans un contexte où les entreprises US voudraient reprendre les affaires avec lui
Les Etats-Unis accusent Huawei d'avoir volé la technologie de test de téléphone portable de T-Mobile et vendu de la technologie américaine à l'Iran
La technologie d'écran pliable de Samsung a été volée et vendue à la Chine, selon des procureurs en Corée du Sud

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Avatar de Leruas
Membre éclairé https://www.developpez.com
Le 03/12/2019 à 15:08
ça sera livré avec un extincteur ?
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Avatar de disedorgue
Expert éminent sénior https://www.developpez.com
Le 03/12/2019 à 14:25
Personnellement, j'ai vraiment un gros doute sur ce chercheur qui ne semble même pas connaitre le fonctionnement d'une caméra pour nous faire profiter de sa démo.
8  0 
Avatar de phil995511
Membre éprouvé https://www.developpez.com
Le 03/12/2019 à 17:19
On peut sérieusement se demander de combien de cycle de décharge/recharge une batterie torturée de cette façon là se verra privée, versus une batterie rechargée à 10 % de sa capacité usuelle tel que c'est normalement le cas.
6  0 
Avatar de
https://www.developpez.com
Le 03/12/2019 à 14:04
Et après... on se le met à l'oreille lol
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Avatar de Thomasa21
Inactif https://www.developpez.com
Le 03/12/2019 à 14:24
Moi perso je pense qu'il y a anguille sous roche. Il y a forcément un effet pervers qui en résultera, car c'est trop top pour n'avoir pas de revers
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Avatar de Steinvikel
Membre expert https://www.developpez.com
Le 03/12/2019 à 20:00
Je me questionne également sur la durée de vie de cette batterie.
Pour aller dans le même sens que phil995511, je vais faire un long parallèle entre batterie et condensateurs, qui partagent de nombreux principes en communs.
Le plus important à garder en tête, c'est que plus fort est le courant d'utilisation, plus courte est la durée de vie du produit.

Les condo' sont les composants les plus critiques d'une carte électronique avec les transistors de puissance et les parties mécaniques (connecteurs, commutateurs, etc).
Un condensateur est considéré en "vie" tant qu'il n'est pas "mort".
Cette mort est définie comme un changement de capacité, de facteur de dissipation, ou de courant de fuite au delà d'un seuil donné ...qui diffère selon les fabricants.
Il ne s'agit pas d'une mort subite et violente, comme une explosion suite à une surchauffe ou un défaut de fabrication (condensateur gonflé, qui coule, etc.).
La durée de vie n'a aucun rapport avec la probabilité de ce type de défaillance, c'est simplement une baisse des caractéristiques qui est "trop" prononcé.

Voici quelques exemples de définition de fin de vie de condensateur > première condition atteinte = fin de vie ...comme les contrats !

Epcos série B41827 :
- modification de plus de 20% de la capacité, facteur de dissipation qui a doublé ou plus, courant de fuite au delà d'un seuil donné

Epcos série B43890 :
- modification de plus de 40% de la capacité, facteur de dissipation qui a triplé ou plus, courant de fuite au delà d'un seuil donné
NB: chez le même fabricant, le seuil dépend de la gamme de condensateur !

Vishay série 021ASM
- modification de plus de +45% ou -50% de la capacité, facteur de dissipation qui a triplé ou plus, courant de fuite au delà d'un seuil donné...


La durée de vie fluctue en fonction de différents facteurs.
Certains sont liés à des aléas dans des proportions aléatoires, d'autres à des conditions connues, limités à une plage de valeurs déterminé.

L'élixir de longue vie pour un condensateur chimique contient ces règles :
- température - éloigner les condensateurs chimiques des sources de chaleur (transfo, transistors, résistances de puissance, etc)
- température - garder une ambiance aussi fraîche que possible (bonne ventilation)
- faire attention au courant d'ondulation maximum : au besoin mettre plusieurs condensateurs identiques de plus petite capacité en parallèle
- ne pas dépasser 80% de la tension nominale

La durée de vie des condensateurs chimiques est donnée par le fabricant, mais dépend largement de :
- la température (est de loin le facteur le plus impactant)
- le courant d'ondulation (et l'ESR)
- la fréquence d'utilisation
- la tension
- l'effet de couronne (effet corona) --> quand une cafetière est branché h24 et tombe en panne 3ans après
- la robustesse de la conception


| - | - | - | la température | - | - | - |
La température est un facteur critique pour les condensateurs chimiques.
nb: je ne sais pas si ce facteur est moins important pour d'autres techno (céramique, métalique, papier, plastique, films d'aluminium...)
L’espérance de vie double pour chaque diminution de 10°C (Loi empirique d'Arrhenius : +10°C --> vitesse de réaction chimique x2-x3)
En pratique, ce facteur n'est pas de 2 mais légèrement inférieur, plutôt 1,8.

Life = Life(0) * 2 ^ ([Tmax - Ta] /10)
Life > durée de vie
Life(0) > ...à la température nominale
Tmax > Tmax nominal en °C
Ta > T ambiante en °C

ex: L(0) = 5 000h à T0 = 85°C
10'000h à 75°C
20'000h à 65°C
40'000h à 55°C
...
320'000h à 25°C (36,5 ans h24)
NB: aucune garantie de fonctionnement au delà de la température nominale (ou du pic toléré dans la datasheet).

La plupart des condensateurs chimiques sont donnés pour 85°C ou 105°C max.
L(0)= 2'000h à T0= 105°C est équivalent à L0+ 8'000h à T0= 85°C ...pour des températures d'utilisation inférieures à 85°C biensûr.

NB: faites donc attention à vos soudures ! ^^'

| - | - | - | le courant d'ondulation | - | - | - |
Les matériaux conduisant les électrons (les armatures, les liens et les électrodes) ne sont pas supra-conducteurs, ils présentent une résistivité (impédance noté Z), qui lorsqu'elle est traversé par un courant se manifeste par l'effet joule (échauffement de la matière).
Le courant de charge et de décharge, induit donc un échauffement du condensateur, en particulier pour le lissage de la tension après redressement dans le domaine des alimentations linéaires (travaillant à 50 Hz, ou 100Hz après redressement), ou des alimentations à découpage (travaillant autour de 50k - 200k Hz).
Ce courant cyclique est appelé le "courant d'ondulation" ("ripple current" en anglais). Plus il est élevé, plus la température du condensateur s'élève, et la durée de vie diminue.
La durée de vie réelle, expérimentale, se trouve ainsi souvent plus courte que la théorique prédit par la loi d'Arrhenius, car cette loi empirique ne tient compte que de la température ambiante, et non de l'échauffement du condensateur lui-même.

Un courant d'ondulation constamment plus élevé est possible à une température ambiante plus faible ou à une fréquence plus élevé.
attention : à l'inverse, plus la fréquence est élevé, et plus la tension efficace (RMS) toléré diminue !
Des pic de courant encore plus élevés sont également possibles, mais sur des durée bien plus courtes et dépendent également de leur répétitivité.
En pratique, peut importe les conditions, le courant d'ondulation peut rarement dépasser 3x le courant nominal.
Les condo plastiques et les autres non polarisé, ont souvent un courant d'ondulation nettement supérieur aux condo chimiques.

L'écart de température entre le boitier et la température ambiante vaut :
deltaT = ESR * Ir² / (alpha * S ) >> ESR * I² = puissance (en Watts) dissipée en chaleur par le condensateur
Ir > (ripple current) courant d'ondulation efficace (RMS)
S > surface externe du condensateur (le radiateur qu'il représente)

Par exemple, le modèle 100uF a une ESR de 1.5 Ohm et supporte 580mA efficaces d'ondulation au maximum (effet Joule : 1.5 x 0.58² = 0.50W).
Si la conception d'un circuit demande une ondulation de 650mA par exemple, ce condensateur ne convient pas. A la place d'un condensateur de 100uF, on peut mettre 2x47uF en parallèle : on obtient alors 2 x 350mA, soit 700mA d'ondulation possible (pour une perte de 6% de capacité).
Outre le phénomène d'échauffement général du condensateur, les pics de courant d'ondulation (sous-dimensionnement, perturbations, parasites) peuvent entraîner une dégradation des cellules du fait d'un échauffement local trop important.

| - | - | - | la fréquence d'utilisation | - | - | - |
Un ordre de grandeur général pour toute les techno indique que de 100 kHz vers 100 Hz le courant admissible est divisé par 2,
La courbe est minime autour de 1 Hz, raide de 30 à 1'000 Hz, puis s’aplatit au delà de 1'000 Hz.

NB: Plus la fréquence d'utilisation est élevée, et plus la tension efficace (RMS) toléré diminue
Plus la fréquence d'utilisation est élevée, et plus le courant admissible est élevé.

| - | - | - | la tension | - | - | - |
Dépasser la tension nominale favorise l'apparition d'un violent courant de claquage qui entraîne une destruction, ou au moins une dégradation, des cellules du condo.
Il est recommandé de ne pas dépasser 80% de la tension nominale (ripple, parasite, défaillance, vieillissement).
Cela permet de maximiser la durée de vie, ainsi que de s'affranchir de certaines variabilités de fabrication ainsi que de certaines évolutions prématurés de vieillissements (déséquilibre de charge de condensateur en série).

NB: Plus la fréquence d'utilisation est élevée, et plus la tension efficace (RMS) toléré diminue
Plus la fréquence d'utilisation est élevée, et plus le courant admissible est élevé.

| - | - | - | l'effet de couronne | - | - | - |
C'est un phénomène de décharge électrique partielle entraînée par l'ionisation du milieu suffisamment intense, entourant un conducteur ...au delà d'une valeur critique (encore plus élevée), il y a formation d'un arc électrique.
Ce phénomène ce manifeste généralement autour d'un champs électrique dont la valeur de champ superficiel est supérieur à quelques kV/cm.

NB: c'est cet effet de champ qui rends les lignes haute-tension, les mats de bateaux, les ailes d'avions... lumineuses en cas d'orage.
La charge d'un condensateur par temps orageux via un fil antenne, n'est dû qu'au simple champ électro-statique de l'orage, et non à l'effet corona, qui induit lumière et ionisation.

| - | - | - | la robustesse de la conception | - | - | - |
En électronique industrielle, pour concevoir des systèmes fiables, il faut une attention particulière sur le dimensionnement tension-courant-température, mais également l'ESR et le pic de "ripple current".

_ _ _ _

Afin de prolonger la durée de vie d'un condo (du cas précédent), n'est-il pas souhaitable de le solliciter de temps à autres pour lui évité une "cristallisation", à l'image d'une batterie inutilisé mais chargé ?
non, le processus chimique en oeuvre responsable de la "capacité" (VA) dans une batterie est gouverné par une réaction Réd-Ox, un stockage chimique.
batterie : chimique, une liaison d'un atome sur l'interface de l'électrode, devant se délier, migrer puis se lier à l'autre électrode ...la lenteur du phénomène est du au temps nécessaire au voyage de l'ion entre les 2 électrodes.
condo : électrostatique, dans un condensateur, ce n'est pas une liaison qui à lieu pour le plus gros du phénomène capacitif, c'est une densification de la présence de certains ions AU VOISINAGE de l'electrode.

NB : pour les condensateurs, il existe un certain ésotérisme (en particulier chez les audiophiles) qui font croire des choses qui ne sont ni fondées, et sans doute, ni audibles par un autre effet que celui de suggestion psychologique.
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Avatar de Michedou
Membre à l'essai https://www.developpez.com
Le 06/12/2019 à 11:09
Foutaise pour qui connait les bases de l'électricité!
Une batterie de 3.7V (Li-ion) et 2Ah (Smartphone basique) à une capacité de 7.4 Watts.
Si vous voulez la recharger vous devrez lui fournir 7.4 W.
En 1 heure:
Soit sous 5V (Micro USB) 7,4/5=1.48A pendant 1 heure
En 2 minutes il faut un courant 30x plus élevé: 1.48A x 30 = 44,4A (Micro USB est déjà parti en fumée depuis belle lurette, max 2A)
Avec un câble USB-C (Max 20V et 5A) on a 11,1A, USB-C part aussi en fumée!
A moins d'utiliser une rallonge de fer à repasser??
Il ne se passe pas un mois sans que l'un ou l'autre promette de charger une batterie en moins de temps qu'il ne faut pour le dire mais les bases incontournables de l'électricité sont là et rien ne pourra y changer. Malheureusement pour nos reporters spécialisés dans l'informatique qui relayent ces fake news à tour de bras.
Michel (Electronicien)
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Avatar de matthius
Inactif https://www.developpez.com
Le 03/12/2019 à 23:07
Combien de Tesla produites faut-il jeter ?
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Avatar de gros_rougeot
Membre actif https://www.developpez.com
Le 04/12/2019 à 9:35
Cette annonce est peut être farfelue, mais il est logique que les milliards investis partout dans le monde dans la recherche sur les batteries portent leurs fruits un jour ou l'autre. La batterie grande capacité, rapide a charger est le Graal de notre époque. Tout le monde bosse dessus.
Dernière remarque : la Chine n'est plus seulement l'atelier du monde qu'on regarde avec condescendance. Elle mène la course dans de nombreux domaines.

Ca peut être aussi, simplement pour faire du buzz et attirer des financements. Wait and see ...
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Avatar de Steinvikel
Membre expert https://www.developpez.com
Le 06/12/2019 à 18:09
petite erreur de frappe : 3,7 V sous 2 A font 7,4 W (puissance)... avec 2 Ah ça fait 7,4 Wh (quantité d'énergie)

Les Ah donnent une idée empirique du courant maximal admissible sur une période prolongée. Cette valeur empirique diffère selon les techno.
Un fait est commun à toutes les technologies : plus fort est l'intensité de sollicitation, plus rapide est l'usure.
C'est pour trouver un juste milieu entre usure et performance de charge, que l'on charge les accu/batteries à raison de 10% de l'Ah nominal en Ampères.
--> 2 000 mAh --> se charge sous 200 mA ...c'est sensé être le meilleur compromis entre cyclabilité/durée_de_vie et vitesse de charge.
En général, peu importe la technologie d'accu, on recommande de ne pas dépasser un ampérage de 20% l'Ah nominal (Ampère-heure) si l'on souhaite maximiser la durée de vie de l'accu.
Les "Fast-Charge" et compagnie, sont des mise en oeuvre "pratiques" pour ceux qui ont la nécessité de charger durant un temps limité et insuffisant (un technicien itinérant par exemple, ou un touriste de passage).

Il ne faut pas raisonner en terme de watt pour la charge, c'est la batterie qui impose la tension de charge, et le chargeur limite simplement le courant pour limiter l'échauffement/dégradation.
Une batterie Plomb qui opère de 10V à 16V, présente une tension de près de 30V durant un processus de charge.
Wh et Ah présentent des notions différentes, il est possible de trouver un produit présentant une grande autonomie (en Wh) et une faible intensité de sortie (A), il présentera alors un Ah élevé. A l'inverse, il est aussi possible de trouver un produit présentant une grande autonomie (en Wh) et une forte intensité de sortie (A), il présentera alors le même Ah élevé.
La différence vicieuse entre ces deux cas, c'est que si vous rechargez ces 2 produit de la même manière (même courant de charge), vous réduisez plus fortement la durée de vie du produit présentant la plus faible intensité de sortie. Cette réduction est d'autant plus forte que vous vous approchez de son courant max nominal d'utilisation.

En pratique il est tout à fait possible de recharger sous 10 Ampères, mais on détruit/dégrade fortement les cellules électriques si elles ne sont pas conçu pour supporter un tel courant.
A l'époque des accu (aka batterie) Ni-Cd et Ni-MH, le courant de charge était plutôt faible. Le Li-ion est arriver avec un courant de charge admissible plus élevé. Ca a stagné un petit moment avec les balbutiements des supercondensateurs. Puis soudain, les accu innovants se sont mis à présenter des caractéristiques toujours plus proche des condensateurs. Et quand on lit les descriptif et interview des labo, il apparaît souvent que ce sont des batteries présentant un plus fort phénomène de stockage capacitif que les précédentes, leur permettant une "puissance spécifique" bien plus élevé que la moyenne (une batterie hybride en gros). Je pense raisonnablement que c'est ce qui se passe sur ce produit.

Un exemple de supercondensateur sur la gamme Maxwell Durablue (voir le modèle ici)
3,0V - 3'400F - 4,25Wh (0,5kg) - courant continu max 140 A (2'800A max sur 1 seconde, 20'000A en cas de cour-circuit --> dégradation)
Le constructeur garantie des caractéristiques dans le temps, parmi celles-ci : une perte de capacité de 20% après 1'000'000 de cycle, ou après 10 ans d'utilisation.

PS: le câble USB-C limite le courant à 5A peu importe la tension, à cause de la résistivité du câble qui induit un échauffement. Lorsque l'USB transporte l'énergie sous 12V ou 20V, le périphérique possède un étage de transformation pour passer de cette tension à celle qu'il utilise (5V, 3V, 1,2V , etc.)
Dans votre exemple de charge Li-ion par USB-C, la charge hypothétique de 7Wh en 2min
le raisonnement de charge est le suivant :
pour charger 7,4 Wh... il faut, pour le faire en 1h --> 7,4W, en 2min --> 30x plus = 222W
En 2min, cela représente sous 5V un courant de charge 44,4 Ampères (un courant supérieur à celui qui circule pour votre four ou plaque de cuisson --> disjoncteur 32A)
On voit qu'il survient un problème de section (largeur) des câbles, si l'on opère sous 20V, le courant descend à 11,1A, ce qui est nettement mieux, mais toujours bien supérieur aux 5A de l'USB.
Et il n'a même pas encore été question de vérifier si la batterie Li-ion (et sa résistivité interne --> et donc échauffement) peut encaisser un tel courant pendant 2min. ^^'
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