mAh, cosa significa per le batterie ricaricabili

Quando si parla delle batterie di smartphone, tablet, dispositivi indossabili, altoparlanti Bluetooth e altri prodotti tecnologici di dimensioni compatte si fa spesso riferimento al termine mAh.

Il simbolo mAh sta per milliampereora ed è utilizzato per esprimere la capacità di carica di una batteria. Il milliampereora è un sottomultiplo dell’unità di misura della carica elettrica ampere-ora (Ah) e ne rappresenta la millesima parte.

L’ampere, com’è noto, misura l’intensità della corrente elettrica: con il termine 1 mAh si fa riferimento a un milliampere erogato per 3600 secondi (1 ora). Una batteria da 3.000 mAh è un dispositivo che può mantenere in uscita una corrente pari appunto a 3.000 mA per un’ora.

Cosa misurano i mAh

È importante notare che i mAh sono solo una misura della capacità: non determinano la velocità con cui il caricabatterie riesce a caricare la batteria del dispositivo. La carica batteria veloce varia da un caricatore all’altro a seconda di una serie di fattori tra cui anche il supporto per la ricarica rapida.

Va detto inoltre che la carica assorbita dal dispositivo al quale la batteria è collegata solitamente varia (e molto) nel corso del tempo. Se la batteria fosse da 3.000 mAh e il dispositivo assorbisse mediamente 150 mA durante il suo normale funzionamento, allora l’autonomia sarebbe nell’ordine delle 20 ore.

Una batteria da 3.000 mAh può fornire 3.000 mA in un’ora ma ad esempio anche 6.000 mAh per mezz’ora o 12.000 mAh per 15 minuti. Ovviamente il tutto in linea puramente teorica per via delle perdite che influiscono negativamente sulla capacità effettiva quando si aumenta molto la corrente assorbita. La capacità descritta in mAh si riferisce all’utilizzo con la tensione in V fissata dal produttore.

È quindi corretto paragonare le batterie degli smartphone guardando solo il valore dei mAh perché la tensione non cambia tra modello e modello e fra i vari produttori: 3,6-3,8V.

Non confrontate il valore tra dispositivi diversi

Sarebbe invece scorretto confrontare la capacità della batteria di uno smartphone espressa in mAh con quella, anch’essa indicata in mAh, di un dispositivo di categoria completamente diversa. Questo perché è molto probabile che la batteria di un altro dispositivo lavori a tensioni differenti, verosimilmente più elevate rispetto a quelle di uno smartphone (e quindi in grado di erogare più energia: ricordate la formula V x A = W).

Va inoltre tenuto presente che all’atto pratico, durante la ricarica, gran parte dell’energia si disperde e il rendimento potrebbe non superare il 60%. L’energia che si disperde “se ne va” sotto forma di calore dissipato, è consumata dal sistema di stabilizzazione della tensione e da vari strumenti di “segnalazione”, compresi eventuali LED.

È possibile caricare smartphone senza il caricabatterie originale a patto però di usare un dispositivo con un corretto valore di tensione. Al collegamento del caricabatterie, il dispositivo e il caricatore avviano una negoziazione in modo che il caricabatterie possa fornire l’energia richiesta alle tensioni (V) e correnti (A) concordate. Abbiamo anche visto perché e quando il telefono si carica lentamente.

Differenza tra mAh e Wh

Dicevamo che i mAh si utilizzano essenzialmente per descrivere la capacità della batteria dei dispositivi più compatti. Nel caso dei notebook, le specifiche fanno spesso riferimento ai Wh (wattora) che esprimono l’energia della batteria.

La carica elettrica in mAh è equivalente all’energia in Wh moltiplicata per 1.000 e divisa per la tensione in V (volt). Ad esempio, la batteria da 65 Wh di un portatile che lavora a 10,8V è equivalente a circa 6.020 mAh. Per trasformare i mAh in Wh basta quindi moltiplicare per la tensione in V e dividere per 1.000.

A stretto rigore, per i motivi descritti in precedenza, il valore corretto da riportare nelle specifiche di un dispositivo tecnologico dotato di batteria dovrebbe essere quindi Wh insieme con il valore della tensione. I mAh, almeno nel caso degli smartphone, hanno però preso piede per via del fatto che sono dispositivi che lavorano alla stessa tensione.

Tutti i dati sono comunque consultabili facendo riferimento alla targa della batteria ovvero alle informazioni applicate su un’etichetta o sulla protezione in materiale plastico che avvolge la batteria stessa.

Un errore dell’industria che persiste nei dispositivi moderni

Abbiamo detto che l’energia viene comunemente misurata in Wh, che i Watt sono il prodotto di volt per ampere e che quindi 1V a 1A equivale a 1W; 5V, 1A equivalgono a 5W; 5W mantenuti per un’ora corrispondono a 5 Wh. Lo stesso principio si applica agli ampere-ora: 5 ampere per un’ora sono 5 Ah (5.000 mAh).

Il problema sorge quando si considerano gli ampere-ora senza conoscere la tensione. Come abbiamo cercato di spiegare nell’articolo, l’errore dell’industria sta nel fatto che molte aziende etichettano i loro prodotti parlando di mAh e non Wh, come invece sarebbe corretto fare.

Se prendiamo una batteria da 20V, 2 Ah (2.000 mAh), abbiamo ovviamente 40 Wh. Se la tensione fosse di soli 5V, la stessa batteria diventa da 8.000 mAh (A = W / V). Ancora una volta, quest’ultimo valore non può e non deve permettere da solo di valutare la capacità di una batteria: nell’esempio abbiamo a che fare con due batterie completamente diverse perché lavorano a tensioni diverse.

I Wh, al contrario, rappresentano l’energia effettiva che alimenta i dispositivi: le batterie dei notebook hanno specifiche comprese tra 45 e 100 Wh, gli smartphone tra 8 e 15 Wh, gli smartwatch  si pongono al di sotto di 1 Wh. Per fare un paragone, questa volta a pieno titolo, le batterie delle auto elettriche – abitualmente misurate in kWh (chilowatt-ora) – vanno da 20.000 Wh a 150.000 Wh.