Qu'est-ce que le niveau d'usure de la batterie et comment est-il estimé ?

Toute batterie lithium-ion perd lentement sa capacité à garder une charge. Au bout d'un an ou deux, un téléphone qui tenait toute la journée peut avoir besoin d'un complément dès le milieu de l'après-midi. Le niveau d'usure de la batterie chiffre ce déclin.

Ce guide explique ce que signifie le niveau d'usure, comment les applications l'estiment sur Android, et pourquoi le chiffre affiché doit être vu comme une estimation plutôt que comme une mesure de laboratoire.

Capacité et usure de la batterie

Ce que signifie la capacité

La capacité d'une batterie est la quantité de charge électrique qu'elle peut stocker, généralement exprimée en milliampères-heures (mAh). Une batterie de 5 000 mAh peut, en théorie, fournir 5 000 milliampères pendant une heure, ou 500 milliampères pendant dix heures, avant d'être vide.

Le pourcentage affiché dans la barre d'état n'est pas la capacité. C'est l'état de charge : le niveau de remplissage de la batterie par rapport à son maximum actuel. Une batterie usée à 100 % contient moins d'énergie qu'une batterie neuve à 100 %, même si les deux affichent le même chiffre.

Ce que signifie l'usure

L'usure de la batterie est la perte progressive et définitive de capacité causée par des changements chimiques dans la cellule. C'est une étape normale de la vie d'une batterie lithium-ion, pas un défaut. Les principaux facteurs sont :

• Les cycles de charge. Chaque cycle complet (ou plusieurs cycles partiels totalisant 100 %) entraîne une petite usure.
• La chaleur. Les températures élevées accélèrent les réactions chimiques qui dégradent la cellule. Jouer pendant la charge ou laisser son téléphone dans une voiture en plein soleil est particulièrement éprouvant pour la batterie.
• Le temps passé à pleine charge. Rester longtemps à 100 %, surtout au chaud, sollicite la cellule.
• Les décharges profondes. Vider régulièrement la batterie jusqu'à 0 % ajoute de la contrainte.
• L'âge. Les batteries se dégradent lentement même quand elles sont peu utilisées.

Le niveau d'usure s'exprime généralement en pourcentage de capacité perdue :

Niveau d'usure = (1 − capacité estimée ÷ capacité nominale) × 100 %

Une batterie d'une capacité nominale de 4 000 mAh qui ne contient plus qu'environ 3 400 mAh a un niveau d'usure d'environ 15 %. Certaines applications affichent l'inverse, appelé santé de la batterie (85 % dans le même exemple). Les deux décrivent la même chose.

Capacité nominale et capacité estimée

Pour calculer l'usure, il faut deux chiffres, et ils proviennent de sources très différentes.

La capacité nominale

La capacité nominale est la capacité de la batterie neuve, telle qu'indiquée par le fabricant. C'est une valeur fixe, qui ne change pas avec le vieillissement de la batterie. Sur les téléphones à batterie amovible, elle est imprimée sur l'étiquette.

La capacité nominale imprimée sur l'étiquette d'une batterie de téléphone. Image : R. Henrik Nilsson, CC BY 4.0, via Wikimedia Commons.

Android ne dispose d'aucune API publique unique qui indique la capacité nominale sur tous les appareils. Les applications la trouvent généralement de l'une de ces façons :

• Le profil d'alimentation de l'appareil. Les appareils Android sont livrés avec un profil d'alimentation qui liste des valeurs liées à l'énergie, dont une capacité de batterie. Les applications peuvent souvent lire cette valeur.
• Les fichiers système. Certains appareils exposent la capacité nominale via des fichiers du noyau, mais leur accès est restreint sur les versions récentes d'Android et varie selon le fabricant.
• La saisie manuelle. Si la valeur automatique est absente ou fausse, certaines applications vous permettent de saisir la capacité indiquée sur l'étiquette de la batterie ou dans les caractéristiques officielles du téléphone.

La capacité estimée

La capacité estimée est la charge que la batterie peut contenir aujourd'hui. Aucun téléphone ne la mesure directement avec un seul relevé de capteur. Les applications la déduisent des données fournies par la jauge de batterie (fuel gauge), une petite puce ou un micrologiciel qui suit la charge entrante et sortante.

Deux approches courantes :

1. L'extrapolation du compteur de charge. De nombreux appareils indiquent un compteur de charge : la charge restante en microampères-heures, exposée par le BatteryManager d'Android. Si le compteur affiche 2 000 mAh alors que la batterie est à 50 %, la capacité totale est d'environ 4 000 mAh. C'est rapide, mais cela dépend entièrement de la précision du compteur.
2. La mesure d'une session de charge. Une application peut enregistrer le courant qui entre dans la batterie pendant la charge, par exemple de 20 % à 90 %, en faire la somme et ramener le résultat à 100 %. C'est plus long, mais cela dépend moins d'un instantané unique.

Comme ces deux méthodes dépendent de ce que le matériel indique, les résultats s'améliorent quand vous recueillez des relevés sur plusieurs charges et regardez la moyenne plutôt qu'une valeur isolée.

Pourquoi les données de batterie peuvent être inexactes sur certains appareils

Si vous avez déjà vu un niveau d'usure de 0 %, un niveau d'usure négatif ou une « santé » de batterie supérieure à 100 %, vous avez touché les limites des données. Voici les raisons les plus courantes.

La jauge de batterie est elle-même une estimation

La jauge modélise la batterie à partir de la tension, du courant et de la température, et elle apprend avec le temps. Après un remplacement de batterie, une réinitialisation d'usine ou des mois de charges uniquement partielles, le modèle peut dériver, et son idée du « plein » peut être sensiblement faussée.

Les fabricants ne rapportent pas les valeurs de la même façon

Android définit la forme des données de batterie, mais ce sont les fabricants qui les implémentent. En pratique :

• Le courant peut être exprimé en microampères sur un appareil et en milliampères sur un autre.
• Le signe du courant (positif ou négatif pendant la charge) n'est pas le même d'un appareil à l'autre.
• Certains appareils indiquent un compteur de charge à zéro, une valeur fixe ou un chiffre qui ne change jamais.
• Certaines valeurs ne sont mises à jour que toutes les quelques secondes ou minutes, si bien que des mesures courtes peuvent capter des données périmées.

Une application bien conçue tente de détecter et de corriger ces bizarreries, mais elle ne peut pas réparer des données qui n'existent tout simplement pas.

La capacité nominale enregistrée peut être fausse

La capacité du profil d'alimentation est saisie par le fabricant et n'est pas toujours exacte. Il peut s'agir d'une valeur générique, d'un chiffre arrondi ou d'une valeur provenant d'une autre variante du modèle. Si la capacité nominale est fausse, le niveau d'usure le sera aussi, même si la capacité estimée est exacte.

Batteries de remplacement et batteries non d'origine

Si la batterie a été remplacée, la capacité nominale d'origine ne s'applique plus. Une batterie de remplacement de capacité différente, ou dont la jauge n'a pas encore appris la nouvelle cellule, peut donner des relevés déroutants pendant plusieurs cycles de charge.

Batteries à plusieurs cellules et charge rapide

Certains téléphones utilisent deux cellules pour permettre une charge plus rapide. Selon la façon dont le matériel rapporte les données, une application peut voir les valeurs d'une cellule, des deux, ou une combinaison. La charge rapide peut aussi faire varier brusquement les relevés de courant, ce qui affecte les mesures par session.

Température et utilisation pendant la mesure

Les relevés de capacité varient avec la température : une batterie froide semble avoir moins de capacité qu'une batterie chaude. Une utilisation intensive pendant la charge brouille aussi les choses, car une partie du courant entrant va directement à l'écran et au processeur au lieu d'aller dans la batterie.

Les limites des outils de batterie sur Android

Il est utile de savoir ce qu'une application de batterie tierce peut faire ou non.

Ce à quoi les applications ont généralement accès

Les applications Android ordinaires peuvent généralement lire :

• Le niveau de charge (pourcentage)
• L'état de charge et la source d'alimentation
• La tension et la température
• Un état de santé basique (comme « bon » ou « surchauffe »)
• Sur de nombreux appareils, le compteur de charge et le courant instantané

Ce à quoi les applications n'ont généralement pas accès

• Les données de santé détaillées. Android 14 a ajouté un nombre de cycles de charge public, mais tous les appareils ne le renseignent pas. Des champs plus riches comme l'état de santé et la date de fabrication sont réservés aux applications système, et certains fabricants n'affichent les informations de santé que dans leurs propres paramètres ou applications de diagnostic.
• Les données internes brutes de la jauge. Les fichiers de batterie de bas niveau sont généralement inaccessibles aux applications sans accès root.
• La mesure directe. Une application lit ce que le système indique. Elle ne peut pas brancher un appareil de mesure sur la batterie.

L'état de « santé » est sommaire

Le champ de santé basique fourni par Android sert à signaler des problèmes graves, comme une surchauffe ou une cellule défaillante. Une batterie nettement usée indiquera souvent encore « bon ». C'est pourquoi les applications calculent l'usure à partir des données de capacité au lieu de se fier à ce champ.

Comment obtenir des relevés plus fiables

Vous ne pouvez pas rendre le matériel plus précis, mais vous pouvez réduire le bruit :

1. Vérifiez la capacité nominale. Comparez la valeur affichée par votre application avec les caractéristiques officielles de votre téléphone. Corrigez-la si votre application permet une saisie manuelle.
2. Mesurez sur plusieurs charges. Un relevé n'est qu'un instantané. Une tendance sur une ou deux semaines est bien plus parlante.
3. Chargez sur une large plage. Les estimations par session sont plus précises quand la batterie se charge sur une grande amplitude, par exemple d'environ 20 % à 100 %.
4. Utilisez peu le téléphone pendant la mesure. Évitez les jeux, les appels vidéo et la navigation GPS pendant une session de mesure.
5. Mesurez à température ambiante. Évitez de mesurer quand le téléphone est froid ou chaud.
6. Laissez du temps à une batterie neuve. Après un remplacement, attendez quelques cycles de charge complets avant de vous fier aux chiffres.
7. Utilisez un chargeur classique. Si vos relevés semblent erratiques avec la charge rapide, essayez un chargeur standard pour les sessions de mesure.

Utiliser Battery Wear Level

Battery Wear Level est l'application de Banana Studio pour surveiller votre batterie. Elle affiche la capacité nominale, la capacité à pleine charge, le niveau d'usure et le courant de charge ou de décharge en mA, ainsi que des informations générales sur le matériel. Elle s'appuie sur les données que votre appareil fournit, donc tout ce qui est dit dans ce guide s'y applique : les résultats dépendent de votre matériel et sont surtout utiles comme tendance. La page de l'application liste les appareils testés, y compris certains sur lesquels les informations de batterie ne sont pas accessibles du tout.

Pour commencer :

• Installez Battery Wear Level depuis la page de l'application ou Google Play.
• Comparez la capacité nominale affichée avec les caractéristiques officielles de votre téléphone.
• Vérifiez à nouveau après plusieurs charges, dans les conditions décrites ci-dessus, avant de tirer des conclusions.

Si vous voulez surveiller la température et le courant de charge pendant la mesure, Battery Quick Tile affiche le pourcentage de batterie, la température, la tension, le courant et la puissance dans une vignette des Réglages rapides.

Interpréter le résultat

Il n'existe pas de seuil unique à partir duquel une batterie doit être remplacée. Ce qui compte le plus, c'est que votre téléphone tienne encore toute votre journée. Si votre niveau d'usure augmente régulièrement et que l'autonomie ne répond plus à vos besoins, il est peut-être temps d'envisager un remplacement de la batterie. Si le chiffre paraît invraisemblable, comme une usure négative, vérifiez d'abord la capacité nominale, puis recueillez d'autres relevés.

Voyez le niveau d'usure comme un indicateur utile, pas comme un verdict. Utilisé ainsi, il peut vous en apprendre beaucoup sur le vieillissement de votre batterie et sur l'effet de vos habitudes de charge. Pour les causes quotidiennes d'une autonomie réduite, consultez Pourquoi la batterie de votre téléphone se vide-t-elle plus vite avec le temps ?