Come funziona la ricarica rapida degli smartphone e accorcia la vita della batteria?

Negli ultimi anni abbiamo visto l'ascesa di smartphone con velocità di ricarica sempre maggiori. Un ottimo esempio in questo campo è l'ultimo smartphone prodotto da una nota azienda cinese che vanta una incredibile potenza di ricarica di ben 240W consentendo allo smartphone di ricaricare la doppia batteria da 2300mAh da 0 a 100 in circa 10 minuti! L'azienda ha anche dichiarato che l'usura della batteria è stata ottimizzata per essere ridotta nel tempo, infatti, la capacità del pacco batterie calerebbe all'80% dopo 1600 cicli di ricarica, l'equivalente di una ricarica al giorno per oltre quattro anni.
Per portare un termine di paragone, la velocità di ricarica dei vecchi telefoni avveniva, tipicamente, a 5W ed impiegava, in media, 90minuti per caricare completamente il dispositivo, la differenza tra il vecchio standard ed il nuovo è infatti proprio nella capacità dell'adattatore a muro e del dispositivo da caricare di supportare potenze maggiori e ciò è reso possibile, di concerto, dai dispositivi che vengono utilizzati: presa a muro, cavo di ricarica e dispositivo, è necessario che tutti i componenti della catena supportino una data potenza per consentire al dispositivo di ricaricarsi a quella potenza.

Ma come funziona la ricarica rapida? Ed è vero quindi che compromette la durata della batteria?

Come funzionano le batterie degli smartphone?

Le batterie dei moderni smartphone funzionano grazie ad accumulatori agli ioni di litio (Li-ion) o a polimeri di litio (Li-po). Come ogni batteria anche queste sono dotate di un anodo (tipicamente il polo negativo), un catodo (tipicamente il polo positivo) e un elettrolita che conduce elettricità che, nel caso delle batterie al litio, è un composto polimerico solido.
La temperatura a cui lavorano è un parametro chiave per questa tipologia di batterie: se eccessive e prolungate nel tempo queste possono portare ad una usura precoce della batteria che ne limita le capacità di accumulo dell'energia o addirittura, in casi sporadici all'esplosione della batteria stessa.

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In fase di scarica gli ioni di litio si muovono dall'anodo al catodo viceversa durante la ricarica effettuano il percorso opposto.

La ricarica rapida accorcia la vita della batteria?

La batteria e i vari circuiti sono progettati per supportare e sopportare i livelli di potenza iniettati dal caricatore in dotazione, pertanto i vari produttori implementano dei sistemi che favoriscono il contenimento delle temperature ed una migliore dissipazione del calore nei modelli che supportano potenze di ricarica più alte.
Ne è un esempio il meccanismo utilizzato recentemente dai produttori di smartphone che divide il pacco batteria in due unità che vengono caricate in parallelo così da ridurre lo stress, e le temperature sulla singola batteria o l'utilizzo di camere di vapore o lastre dissipative per smaltire, in maniera più efficiente, il calore in eccesso.

La potenza erogata dal caricatore viene poi regolarizzata durante la fase di ricarica.
Se il telefono è completamente scarico il caricatore inietterà maggiore potenza inizialmente, fino al raggiungimento di un 50-60% di carica totale per poi abbassare le prestazioni al fine di ridurre la temperatura della batteria. Rimane quindi indubbio che la ricarica rapida, prevedendo una maggior potenza di erogazione, favorisca l'aumento delle temperature del parco batterie, ciò nonostante la tecnologia in questo campo sta evolvendo per migliorare la dissipazione e ridurre il gap di usura rispetto a soluzioni più lente.

Anche in questo caso, comunque, è auspicabile ponderare l'utilizzo che si fa della ricarica rapida evitandola quando non è necessaria al fine di avere un buon bilanciamento tra velocità di ricarica e salute della batteria.

Per approfondire, ecco un video che abbiamo realizzato sull'estrazione del litio: