Perché il telefono si carica lentamente

La batteria dello smartphone è uno dei componenti che alla lunga possono presentare più problemi. Una volta era semplice sostituire la batteria: bastava rimuovere la protezione posta sul dorso del dispositivo mobile e rimpiazzarla con una nuova. Adesso il design unibody dei moderni smartphone rende tutto più complesso anche perché molti dispositivi sono certificati per resistere alla polvere e alle immersioni in acqua e il corpo del device deve necessariamente impedire l’ingresso di sabbia, sporco e liquidi.

Secondo iFixIt il numero di cicli di carica e scarica completi che è lecito attendersi prima che la batteria dello smartphone inizi a degradarsi è pari a 400. Ne avevamo parlato nell’articolo in cui rispondiamo alla domanda se sia corretto lasciare sotto carica lo smartphone tutta la notte (spoiler: sì, se si fa attenzione alle temperature).

Questa volta proviamo invece a rispondere a coloro che si lamentano del fatto che il loro smartphone si carica lentamente. Perché succede e quali sono le eventuali soluzioni?

I sistemi di ricarica rapida supportati dagli smartphone più recenti consentono di raggiungere il 50% dell’autonomia già dopo pochi minuti.
La tecnologia Qualcomm QuickCharge promette di raggiungere il 50% in appena 5 minuti grazie alla ricarica con una potenza di oltre 100W. Altri nomi, che ambiscono a offrire prestazioni simili o addirittura superiori, sono MediaTek Pump Express, Oppo VOOC, Xiaomi SuperCharge Turbo, OnePlus Dash Charge, Huawei SuperCharge, Samsung Adaptive Fast Charging, Motorola Turbo Charge.

La carica delle batterie al litio si concretizza in tre fasi separate, ciascuna progettata per proteggere la batteria:

1) Precarica a corrente costante, conosciuta anche come trickle charging

Il primo stadio si applica quando la batteria è scarica o la tensione della cella è inferiore a 3V. La cella deve essere riattivata lentamente per proteggere dai problemi causati dal lasciare la batteria per lunghi periodi in uno stato di scarica.

La formazione dello strato di passivazione (SEI layer) all’interno della batteria, uno scudo protettivo che si forma come parte di una normale reazione chimica, è un elemento fondamentale per la conservazione dell’elettrodo nel corso di ripetuti cicli di carica/scarica.
L’assenza di un opportuno strato di passivazione spesso induce a una crescita dendritica
che con il procedere dei cicli può portare a cortocircuiti dannosi. La ricarica di mantenimento a bassa tensione permette che la batteria recuperi il suo stato: ciò avviene però a discapito di un consumo di litio con la conseguente progressiva perdita di capacità della cella. Ecco perché non bisogna mai lasciare scaricare allo 0% le batterie agli ioni di litio (tranne che per le esigenze di calibrazione).

Questa fase di precarica avviene normalmente a circa il 10% della velocità massima di ricarica. E ciò è il motivo del fisiologico ritardo nell’accensione di uno smartphone completamente scarico: viene spesso mostrato il simbolo di batteria scarica per alcuni minuti prima che il dispositivo abbia la tensione necessaria per avviarsi correttamente.

Durante la fase di pre-carica la corrente viene mantenuta costante (a un livello comunque più basso rispetto alla fase successiva della ricarica) mentre la tensione aumenta gradualmente.

2) Modalità di carica con regolazione a corrente costante

Una volta che la batteria raggiunge i 3V lo smartphone comincerà gradualmente a caricarsi molto più velocemente. In questa fase della carica la corrente è impostata su un livello elevato ma costante mentre la tensione viene aumentata nel tempo.

Si tratta della fase in cui il dispositivo si caricherà più velocemente ed è quando qualsiasi modalità di ricarica rapida eventualmente disponibile viene attivata e utilizzata.

In questa fase di carica la batteria viene portata a circa l’80% della sua capacità nel minor tempo consentito dalla cella in modo sicuro.

3) Modalità di carica con regolazione a tensione costante

Quando la batteria raggiunge circa l’80% della sua capacità la carica passa nella modalità di regolazione a tensione costante: la tensione viene mantenuta costante per portare la batteria alla massima carica mentre la corrente viene lentamente ridotta.

La carica della batteria rallenta quindi via via che il livello di carica si avvicina al 100% in modo tale da prevenire qualunque rischio di sovraccarico e scongiurare danni.
La corrente continuerà a diminuire fino a quando la batteria non sarà caricata fino alla sua capacità massima; successivamente si fermerà in automatico.

Abbiamo visto che alcuni produttori di smartphone e soluzioni per la ricarica rapida pubblicizzano quest’ultima come in grado di ripristinare l’autonomia del 50% o all’80% in un breve periodo di tempo. Questo perché la è improbabile che la ricarica rapida offra molti miglioramenti se il livello di carica è già elevato.
La ricarica rapida può essere infatti utilizzata solo durante il periodo di carica con regolazione a corrente costante.

Le batterie agli ioni di litio non sono soggette al noto “effetto memoria” di cui soffrivano le vecchie batterie ricaricabili Ni-Cd e Ni-MH: esse “dimenticavano” la loro capacità di carica se non venivano scaricate completamente. Le batterie al litio hanno però altri difetti e tendono a perdere capacità nel tempo con ogni ciclo di carica.

Un ciclo di carica non è solo andare dallo 0% al 100%; per esempio caricare dal 50% al 100% la batteria per due giorni di fila “consuma” un ciclo di carica completo.

Quando il telefono si carica lentamente

Succede che lo smartphone si carica lentamente quando la sua batteria comincia a diventare vecchia e inaffidabile. BatteryUniversity la chiama “sindrome del vecchio” e si verifica quando la batteria è talmente degradata che la carica si ferma all’80% o anche meno.
In questa fase la cella potrebbe non accettare più la ricarica rapida e procedere con la ricarica lenta in configurazione standard.

La stessa cosa può accadere quando si utilizza un caricabatterie di un altro dispositivo.
Se si collega un caricabatterie che offre una potenza in Watt uguale o maggiore rispetto a quella fornita dal caricabatterie originale, la carica verrà effettuata alla potenza prevista dal sistema ma la ricarica rapida non entrerà in funzione se la tecnologia utilizzata non è compatibile con quella supportata dalla batteria dello smartphone in uso.

Alcuni produttori di smartphone hanno preso provvedimenti per evitare l’invecchiamento prematuro della batteria con una funzione chiamata carica ottimizzata.
iOS e iPadOS rallentano automaticamente la velocità di ricarica quando l’autonomia della batteria raggiunge l’80%. Imparando le abitudini dell’utente il dispositivo concentrerà la fase finale della ricarica per farla coincidere con il momento in cui è più probabile che venga rimosso il caricabatterie, per esempio quando ci si sveglia al mattino.

La ricarica della batteria può essere lenta anche a causa dell’esecuzione di più applicazioni in background sul telefono. Accedendo alle impostazioni del sistema operativo è quindi bene verificare quali app continuano a funzionare in background controllando l’impatto che hanno sulla durata della batteria.
Le funzioni di ottimizzazione della batteria si rivelano molto utili per prevenire un consumo energetici eccessivo da parte delle app in esecuzione anche se in alcuni casi gli strumenti per il risparmio energetico sui dispositivi Android possono causare qualche problema.
Per ricaricare lo smartphone ancora più velocemente si potrebbe porlo in modalità aereo quando non serve o spegnerlo (ad esempio di notte).

Tra gli indiziati principali a fronte di una ricarica lenta dello smartphone ci sono il connettore e il cavo di ricarica: attenzione quindi al loro stato e usare particolare cura nel rimuovere polvere e lanugine eventualmente presenti.

Le combinazioni di corrente e tensione erogabili da ciascun caricabatterie sono riportate nella “targa” stampata sul dispositivo. Ovvio è che collegando lo smartphone con una porta USB 2.0 o USB 3.0 su un PC non si potranno superare, rispettivamente, i 500 e i 900 mA con la ricarica che risulterà molto lenta.
Cosa diversa è se il sistema supporta USB Power Delivery (USB-PD): in questo caso si ha a disposizione un’uscita fino a 20V/5A (100W).