Fast charge o ricarica tradizionale?

La ricarica veloce (Fast Charge) è un processo diventato ormai noto con l’avvento degli ultimi modelli di dispositivi tecnologici che diventano sempre più grandi e necessitano di batterie sempre più grandi. Queste ultime, di conseguenza, necessitano di un maggior tempo di ricarica se si utilizza il caricatore standard. 

Infatti, la maggior parte delle persone che utilizzano smartphones ma anche altro, che ci lavorino o meno, arrivano a dover fare più di una ricarica giornaliera e non sono sempre disposti ad aspettare le infinite ore che un ciclo di ricarica normale richiede.

Fast charge: di cosa si tratta?

La fast charge altro non è che la soluzione alla noia provata nella situazione descritta poco fa: se un ciclo di ricarica normale e controllato impiega dalle due alle tre ore per completarsi del tutto, la fast charge ricarica del 50% circa la batteria del dispositivo in appena poco meno di venti minuti.

Ma come è possibile un processo del genere?

Sicuramente la prima cosa di cui dover tener nota è il voltaggio e la corrente erogata dai caricabatterie: quelli normali prevedono un voltaggio di circa 5V/1A, mentre quelli predisposti a una ricarica veloce possono arrivare fino a 11V/3A e 20V/6A, di conseguenza un voltaggio quasi quadruplicato.

Va da sé pensare che un voltaggio così aumentato diminuisca notevolmente i tempi classici di ricarica.

Il processo di ricarica con la fast charge

Durante la carica di un dispositivo, nella batteria (l’elemento coinvolto in questo processo) avvengono due fasi: la prima è detta fase a corrente costante, mentre la seconda è detta fase a tensione costante.

Nella prima fase la tensione sale con l'aumentare della percentuale di carica e la corrente erogata è costante.

Nella seconda e ultima fase il voltaggio arriva a 4.35V (tensione massima a cui arriva la cella) e la corrente assorbita scende a pochi mAh (0,1 circa). Non appena il telefono riconosce che la batteria è carica, la scollega andando ad alimentare le proprie funzioni direttamente dal cavo, la tensione della batteria scende a 4.2V e viene mantenuta tale per evitare che la mattina si trovi il dispositivo ad una percentuale di carica inferiore al 100%

Questo però avviene durante una carica del primo tipo, quindi lenta e controllata.

Durante una ricarica veloce invece, questa “velocità” interviene specialmente nella prima fase, quando la cella della batteria è quasi del tutto scarica ed accetta un quantitativo di corrente maggiore, fino a stabilizzarsi a tensione normale nella fase successiva.

Fast charge: stressa la batteria?

La risposta è si: oltre alla temperatura e al DoD/SoC, l'invecchiamento della batteria dipende anche dal trasferimento di carica accumulato all'interno e all'esterno della batteria (velocità effettiva dell'amp-hour) e dalla magnitudine della corrente relativa alla dimensione della batteria (velocità C). Tassi di carica e scarica più elevati possono accelerare la degradazione della cella a causa di una distribuzione irregolare di corrente, temperatura e stress materiale, dove l'intercalazione di ioni di litio e la velocità di diffusione sono i fattori limitanti. Con scarico ad alta velocità si intende un breve periodo di tempo per il trasferimento degli ioni di litio. In tali condizioni, gli ioni non sono completamente de-intercalati, il che si traduce con una perdita di capacità e con la formazione di dendriti di litio. Tassi di corrente più elevati portano anche ad una temperatura interna più elevata, incoraggiando reazioni collaterali che aumentano la perdita di materiale attivo. C'è sempre perdita di capacità e un accelerato invecchiamento durante la carica ad alta velocità.

Scopri gli effetti negativi della ricarica veloce. 

Tutto ciò non significa che sia una valida alternativa a una ricarica più lenta e controllata: questo è l’unico metodo 100% efficace contro uno stress precoce della batteria: ricordiamo che una batteria stressata comporta una vita media del dispositivo molto più breve rispetto al normale.

Articolo di Martina Migliaccio