Les batteries au lithium ont évolué au fur et à mesure des années : les batteries lithium-métal avaient un excellent rendement, mais étaient assez instables ; les batteries lithium-ion sont plus sûres mais un peu moins efficaces ; les batteries lithium-polymère sont encore plus sûres, mais avec un rendement encore un peu inférieur (tout en étant bien supérieur à celui des autres types d'accumulateurs).
Les batteries lithium-ion possèdent une très haute densité d'énergie, ne présentent ni effet mémoire ni phénomène d'autodécharge prononcé. Les réactions chimiques sont néanmoins assez brutales : une décharge trop rapide ou trop longue, une surcharge ou un court-circuit et une réaction chimique dont le résultat est la formation de gaz prend place, avec à la clef un risque d'explosion. Ces batteries sont néanmoins équipées d'une puce électronique régulant précisément la charge et la décharger, et sont souvent équipées d'une petite soupape permettant le dégagement du gaz, ou au moins d'une partie du gaz : la batterie gonfle bien avant d'exploser. Les batteries lithium-polymère règlent en grande partie ces problèmes : l'électrolyte est figé dans un gel polymère. Ce gel limite les risques de fuite de l'électrolyte tout en stabilisant l'ensemble, qui est moins sensible à la surcharge ou à la décharge.
La construction de ces deux grands types de batteries lithium est différente : les cellules Li-Ion sont en général cylindriques et sont contenues dans une carcasse métallique. On comprend donc qu'il faille une soupape de sécurité pour éviter l'explosion de cet emballage rigide. Les cellules Li-Po se présentent quant à elles souvent sous la forme une enveloppe plastique sans soupape enroulée dans une fine feuille de métal (aluminium). Tous les risques ne sont cependant pas pour autant exclus : Apple a donc réfléchi à un système permettant de faire rompre cette enveloppe pour éviter toute explosion (lire : Brevet : des batteries plus fragiles mais plus sûres).
Ces enveloppes plastiques peuvent adopter différentes formes : celles employées par Apple sont plates, ce qui ouvre la possibilité d'un MacBook Air. Ce n'est cependant pas encore suffisant : Apple a par exemple réfléchi à encore densifier les cellules, ce qui présente des risques potentiels pour la stabilité (lire : Brevet : Apple cherche à améliorer les batteries). Dans une nouvelle demande de brevet (# 12/694144), la firme de Cupertino réfléchit à une autre piste : changer la structure même des cellules des batteries Li-Po pour gagner de la place à niveau énergétique égal.
Au lieu de placer une cellule polymère dans une enveloppe aluminium, Apple voudrait placer plusieurs cellules dans une même enveloppe qui serait une sorte de macro-cellule, une cellule contenant des cellules. Les deux pôles électriques de chaque cellule souple (jelly-roll) seraient cloisonnés et reliés par des contacts au niveau de la macro-cellule : c'est la construction classique des batteries Li-Ion appliquée à aux batteries Li-Po. Le procédé déposé est en fait un procédé industriel complexe : Apple voudrait s'affranchir totalement des contraintes physiques des batteries pour avoir la plus grande latitude possible en matière de design.
Avec cette nouvelle configuration, une batterie pourrait en effet adopter des formes variées selon l'assemblage des différentes cellules : plusieurs cellules de tailles différentes pourraient être assemblées dans une macro-cellule de manière à former une batterie d'une forme bien particulière. Cette batterie pourrait par exemple épouser au plus près les courbes d'un téléphone, suivre le profil biseauté d'un MacBook Air, ou encore se glisser derrière certains composants. Aucun espace ne serait gâché, et la batterie serait ainsi d'une taille maximale dans un espace minimum.
Les batteries lithium-ion possèdent une très haute densité d'énergie, ne présentent ni effet mémoire ni phénomène d'autodécharge prononcé. Les réactions chimiques sont néanmoins assez brutales : une décharge trop rapide ou trop longue, une surcharge ou un court-circuit et une réaction chimique dont le résultat est la formation de gaz prend place, avec à la clef un risque d'explosion. Ces batteries sont néanmoins équipées d'une puce électronique régulant précisément la charge et la décharger, et sont souvent équipées d'une petite soupape permettant le dégagement du gaz, ou au moins d'une partie du gaz : la batterie gonfle bien avant d'exploser. Les batteries lithium-polymère règlent en grande partie ces problèmes : l'électrolyte est figé dans un gel polymère. Ce gel limite les risques de fuite de l'électrolyte tout en stabilisant l'ensemble, qui est moins sensible à la surcharge ou à la décharge.
Les cellules de la batterie du MacBook Air sont plates, et ne suivent pas le profil de la machine : toutes les fantaisies ne sont pas permises. Image CC iFixit.
La construction de ces deux grands types de batteries lithium est différente : les cellules Li-Ion sont en général cylindriques et sont contenues dans une carcasse métallique. On comprend donc qu'il faille une soupape de sécurité pour éviter l'explosion de cet emballage rigide. Les cellules Li-Po se présentent quant à elles souvent sous la forme une enveloppe plastique sans soupape enroulée dans une fine feuille de métal (aluminium). Tous les risques ne sont cependant pas pour autant exclus : Apple a donc réfléchi à un système permettant de faire rompre cette enveloppe pour éviter toute explosion (lire : Brevet : des batteries plus fragiles mais plus sûres).
Ces enveloppes plastiques peuvent adopter différentes formes : celles employées par Apple sont plates, ce qui ouvre la possibilité d'un MacBook Air. Ce n'est cependant pas encore suffisant : Apple a par exemple réfléchi à encore densifier les cellules, ce qui présente des risques potentiels pour la stabilité (lire : Brevet : Apple cherche à améliorer les batteries). Dans une nouvelle demande de brevet (# 12/694144), la firme de Cupertino réfléchit à une autre piste : changer la structure même des cellules des batteries Li-Po pour gagner de la place à niveau énergétique égal.
Au lieu de placer une cellule polymère dans une enveloppe aluminium, Apple voudrait placer plusieurs cellules dans une même enveloppe qui serait une sorte de macro-cellule, une cellule contenant des cellules. Les deux pôles électriques de chaque cellule souple (jelly-roll) seraient cloisonnés et reliés par des contacts au niveau de la macro-cellule : c'est la construction classique des batteries Li-Ion appliquée à aux batteries Li-Po. Le procédé déposé est en fait un procédé industriel complexe : Apple voudrait s'affranchir totalement des contraintes physiques des batteries pour avoir la plus grande latitude possible en matière de design.
Différentes cellules souples sont assemblées dans une macro-cellule qui supporte les connexions électriques. L'ensemble peut adopter des formes variées, à la manière d'un jeu de légos.
Avec cette nouvelle configuration, une batterie pourrait en effet adopter des formes variées selon l'assemblage des différentes cellules : plusieurs cellules de tailles différentes pourraient être assemblées dans une macro-cellule de manière à former une batterie d'une forme bien particulière. Cette batterie pourrait par exemple épouser au plus près les courbes d'un téléphone, suivre le profil biseauté d'un MacBook Air, ou encore se glisser derrière certains composants. Aucun espace ne serait gâché, et la batterie serait ainsi d'une taille maximale dans un espace minimum.
