Come funziona la batteria degli iPhone e come farla durare più a lungo

Riccardo Ferrari12 Agosto 2022
Batteria iPhone

Lo stato della batteria del proprio iPhone è una delle più grandi preoccupazioni degli utenti Apple, si tratta di una paura fondata?

Il tuo iPhone utilizza una batteria agli ioni di litio che si degrada nel tempo, ma non c’è motivo di preoccuparsi dello stato della batteria in un nuovo dispositivo. Ecco cosa devi sapere sulla batteria del tuo iPhone.

Le batterie non sono misteriose scatole nere che alimentano il tuo iPhone, infatti sono prodotti abbastanza semplici rispetto al silicio avanzato che stanno alimentando. La natura fisica delle batterie farà si che alla fine si logoreranno e diventeranno meno performanti nel tempo, ma i proprietari di dispositivi Apple (e non solo) non devono preoccuparsi.

Comprendere un po’ della scienza dietro le batterie può fare molto per gestire in modo intelligente la durata del tuo dispositivo. Le controversie relative all’iPhone relative all’obsolescenza pianificata e ai cicli di aggiornamento previsti possono essere facilmente liquidate come iperbole con un po’ di conoscenza in materia.

Batteria iPhone

Nozioni di base sulla batterie agli ioni di litio

Una batteria è costituita da un anodo (+) e un catodo (-) separati da un elettrolita generalmente infiammabile. Quando un dispositivo trae energia dalla batteria, gli ioni di litio carichi si spostano dall’anodo al catodo attraverso l’elettrolita, rilasciando elettroni.

Questi elettroni liberati alimentano il dispositivo e ritornano al catodo, creando un circuito elettrico completo. Si verifica il contrario quando si carica il dispositivo: gli elettroni vengono passati nell’anodo e si spostano nel catodo.

Senza andare troppo nei dettagli più tecnici, queste due reazioni chimiche sono imperfette e introducono perdita di calore e usura alla batteria. Il materiale al litio si esaurisce lentamente, l’ossidazione riduce la superficie utilizzabile e i filamenti crescono dalle piastre della batteria. Tutto ciò porta al degrado delle celle e all’eventuale esaurimento della batteria.

Non c’è niente che un utente possa fare per fermare completamente questo processo. Come quando si usa la benzina per alimentare un’auto, alla fine si esaurisce. Tuttavia, esaurire una batteria al litio richiede molto tempo e questo processo può essere mitigato in qualche modo dai comportamenti degli utenti e del software.

Quindi, quando un nuovo iPhone ha una batteria al 100%, ha tutte i milliampere di potenza valutati disponibili quando è completamente carico. Significa anche che la batteria può fornire abbastanza energia alla CPU al picco di corrente senza problemi.

Apple afferma che le sue batterie sono progettate per mantenere fino all’80% della loro capacità originale a 500 cicli di carica completi. Un ciclo di carica è definito da un completo scarico della batteria a zero, seguito da una carica completa al 100%.

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Questa durata prevista della batteria può variare da utente a utente. L’utente medio dovrebbe mantenere lo stato della batteria del proprio dispositivo sopra l’80% per i primi due anni con un uso regolare.

Altri che usano costantemente il loro iPhone e caricano il loro dispositivo da quasi morto al 100% più volte al giorno vedranno la loro batteria degradarsi più velocemente.

In definitiva, una volta che la batteria si degrada al di sotto dell’80% della sua capacità originale, le protezioni all’interno del sistema operativo si agganciano per garantire che il dispositivo non si spenga inavvertitamente. Questa limitazione può essere evitata facendo sostituire la batteria presso un Centro Assistenza Apple Autorizzato.

Dopo che l’iPhone ha accelerato il processore per la prima volta per evitare uno spegnimento, apparirà una nuova possibilità nelle impostazioni della batteria. Ciò offre agli utenti la possibilità di disattivare la funzione di limitazione e consente al processore di utilizzare tutta la corrente disponibile.

Tuttavia, il dispositivo si spegnerà non appena l’assorbimento di corrente supererà ciò che la batteria può fornire. È altamente sconsigliabile disattivare la funzione di limitazione e può causare danni seri alla batteria.

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Degenerazione delle batterie

Prima di iOS 10.2.1 nel 2017, l’iPhone non ha fatto molto per tenere conto dell’invecchiamento delle batterie nel suo software. Tuttavia, una tempesta perfetta di circostanze ha travolto Apple con milioni di reclami degli utenti su arresti involontari nei dispositivi più vecchi.

I dispositivi recenti avevano processori più potenti, design più sottili e display più luminosi. Questi fattori hanno portato a batterie più piccole con capacità inferiori che sono morte più velocemente. Una batteria più piccola porta ad avere anche in una tensione di picco inferiore, il che significava che le batterie obsolete scendevano prima sotto le tensioni nominali di picco.

Questi fattori sono stati collegati all’aumento spropositato di vendite di iPhone, con molte persone che hanno tenuto il proprio dispositivo più a lungo del previsto, il che ha portato a più segnalazioni di esaurimento delle batterie. Si noti che i modelli “Plus” e gli iPad non hanno riscontrato problemi di spegnimento grazie alle loro maggiori capacità della batteria.

Arresti intermittenti sono stati segnalati dai proprietari di iPhone 6, iPhone 6s e iPhone SE. Gli utenti si sono lamentati del fatto che il dispositivo mostrava livelli di batteria pari o superiori al 30% ma si spegnevano improvvisamente come se la batteria fosse morta.

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Ciò si è verificato perché le batterie di questi dispositivi erano state esaurite al punto che non potevano più fornire potenza di picco sufficiente durante il picco di assorbimento della CPU. Poiché non c’erano altre protezioni in atto, l’iPhone avrebbe percepito l’assorbimento di potenza della CPU superiore alla corrente disponibile e si spegneva per proteggere la batteria.

iOS 10.2.1 e successivi aggiornamenti hanno creato salvaguardie che limitano la CPU in base allo stato della batteria residuo del dispositivo. Le batterie più nuove con integrità superiore all’80% non incontreranno mai questa funzione di limitazione della CPU.

Apple non aveva considerato la sua necessità fino a quando non sono iniziate notizie diffuse di arresti.

Apple non ha mai annunciato pubblicamente l’implementazioni di funzioni dedicate alla salute della batteria, invece, ha incluso una nota a piè di pagina nell’aggiornamento del software. Gli utenti in seguito hanno iniziato a notare che i loro dispositivi rallentano, incolpandolo dell’obsolescenza pianificata e di altre cospirazioni fino a quando Apple non ha rilasciato una dichiarazione.

Le cause legali sono iniziate e Apple si è scusata pubblicamente per la funzione, affermando che era sempre stata pensata per far durare più a lungo i dispositivi, non costringere gli utenti ad aggiornarli in anticipo. Anche per questi grattacapi l’azienda di Cupertino ha montato sui nuovi iPhone (dall’iPhone X) batterie molto più grandi, ora ci vuole molto più tempo perché la batteria degradi oltre il picco di corrente.

La funzione di limitazione della CPU protegge le batterie dal sovrasegnamento di corrente, che può portare a un evento termico o addirittura a un incendio. Non è una funzione progettata per frustrare gli utenti a passare presto al nuovo modello di iPhone, nonostante ciò che alcuni YouTuber o siti dicono.

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Come gestire al meglio lo stato della batteria del proprio iPhone

Ci sono molte discussioni sulla conservazione della batteria e su come gli utenti dovrebbero caricare i loro dispositivi. Alcuni dicono di evitare la ricarica wireless di qualsiasi tipo per la migliore salute possibile della batteria, ma non è tutto così semplice.

La chimica della batteria è influenzata dal calore, dalla velocità di ricarica e dall’ambiente. In un mondo ideale, la durata della batteria più lunga che una persona potrebbe raggiungere si troverebbe se la temperatura ambiente fosse permanente di 18 gradi, l’iPhone si caricasse solo tramite un filo da circa il 20% a circa l’80% a circa 10 W e il processore non si surriscaldasse mai durante l’uso.

Questo scenario fantastico è impraticabile, se non impossibile, per molte ragioni. Oltre a ciò, i guadagni teorici nello stato della batteria non equivarrebbero mai al lavoro necessario per massimizzare la durata della batteria.

Quindi, Apple ha implementato diversi strumenti, invisibili all’utente, per assicurarsi che lo stato della batteria sia esteso per tutto il tempo possibile. Ad esempio, un processore di gestione dell’alimentazione dedicato garantisce che l’assorbimento di potenza sia controllato per velocità di ricarica ottimali in un dato momento.

L’iPhone imparerà anche le tue abitudini di ricarica e regolerà il modo in cui il dispositivo viene caricato in base a questo. Quindi, potrebbe caricarsi velocemente all’80% una volta collegato, ma manterrà la ricarica continuativa in maniera lentissima fino a quando non sarà più vicina al tuo tempo di sveglia giornaliero prima di portare la batteria al 100%.

Questi sistemi integrati aiutano a mantenere la batteria dell’iPhone al sicuro e possono funzionare in modo molto più efficiente dell’intervento umano. Quindi, gli utenti devono solo decidere come caricare il loro iPhone e quando, quindi lasciare il resto al software di gestione dell’alimentazione.

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Scegliere come caricare il proprio iPhone: cavo contro wireless

Il tuo iPhone (i più recenti ovviamente) può ricaricarsi tramite un cavo Lightning, una basetta MagSafe e un pad di ricarica wireless Qi. Questi tre metodi hanno ciascuno vantaggi e svantaggi.

Ricarica con cavo

La ricarica cablata è il modo più veloce ed efficiente per ottenere energia nei tuoi dispositivi. L’iPhone 13, ad esempio, si limita a circa 22 watt e l’iPhone 13 Pro Max può anche sostenere la ricarica di circa 27 watt per mezz’ora.

L’iPhone inizia a “ricaricare velocemente” quando si utilizza un adattatore da 18 W o superiore che supporta l’erogazione dell’alimentazione. Questa funzione può consentire a qualsiasi iPhone 8 o più recente di raggiungere il 50% di capacità in circa 30 minuti. Gli iPhone 12 e le versioni successive hanno bisogno di un adattatore di ricarica da 20 W o superiore per una ricarica rapida.

I collegamenti cablati sono i più efficienti perché i conduttori elettrici si toccano fisicamente. La potenza viene trasferita attraverso il filo, attraverso superfici conduttive, alla massima efficienza con una perdita di calore minima.

Tuttavia, una ricarica porta anche più calore quindi si ottiene meno efficienza complessiva. Gli utenti che fanno molto affidamento sulla ricarica rapida degraderanno la loro batteria più velocemente.

I caricabatterie da parete stanno ottenendo potenze più elevate con un abbassamento di prezzo generale, soprattutto dopo l’introduzione del GaN. Quindi, c’è una buona probabilità che gli iPhone vengano collegati a caricabatterie veloci più regolarmente.

L’iPhone gestisce la velocità di ricarica anche quando è collegato a un caricabatterie veloce, quindi non è come se la batteria venisse sbattuta a piena potenza in ogni momento. Tuttavia, la ricarica rapida è uno strumento, quindi usala solo se necessario.

La convenienza sacrificherà sempre qualche aspetto, e in questo caso, una ricarica più veloce significa logorare elettrodi a un ritmo più rapido. Il fattore convenienza si applica anche alla ricarica wireless.

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Ricarica wireless Qi e MagSafe

La ricarica wireless è una forma di ricarica molto comoda che consente agli utenti di posizionare i loro iPhone su una superficie per iniziare la ricarica. MagSafe fa un ulteriore passo avanti fissando l’iPhone a un magnete e aumentando la velocità e l’efficienza della carica.

La ricarica wireless utilizza bobine separate da una piccola intercapedine d’aria per trasferire energia da un set di bobine all’altro. Efficienza e velocità sono migliorate man mano che le bobine sono vicine l’una all’altra, motivo per cui l’allineamento magnetico di MagSafe rende il tutto molto più efficiente.

L’iPhone si caricherà fino a 7,5 W su un pad di ricarica wireless, mentre MagSafe consente fino a 15 W. La ricarica wireless Qi standard non è solo più lenta, ma è molto meno efficiente e in alcuni casi può riscaldare l’iPhone più di MagSafe.

L’intercapedine d’aria tra le bobine, non importa quanto piccola sia, crea significativi problemi di efficienza. Quando l’elettricità passa attraverso le bobine di ricarica, genera un campo magnetico, che interagisce con le bobine dell’iPhone per fornire una carica alla batteria. Questo campo magnetico è inefficienza intrinseca poiché gran parte del campo viene perso a causa dell’aria vuota.

Il filo arrotolato ed imballato vicino all’elettricità che lo attraversa diventa davvero caldo, quindi i pad di ricarica wireless tendono ad essere superfici calde. Anche le bobine dell’iPhone si riscaldano durante il trasferimento di potenza, introducendo un’altra fonte di calore. Nel complesso, la ricarica wireless è un processo che sprigiona molto calore che può influenzare la chimica della batteria a lungo termine.

I caricabatterie Qi esacerbano questi problemi a causa dello scarso allineamento e della tendenza di un produttore a utilizzare parti più economiche. Solo perché l’iPhone inizia a caricarsi una volta posato su un caricabatterie Qi non significa che le bobine siano perfettamente allineate, il che aumenta la perdita di calore di energia e riduce la velocità di ricarica. Più calore, significa una batteria che si degrada più rapidamente come abbiamo già discusso.

MagSafe aiuta ad alleviare alcuni di questi problemi avendo uno standard più elevato per i materiali, oltre ad avere un allineamento magnetico. Alcuni caricabatterie sfruttano i magneti MagSafe offrendo solo velocità di ricarica Qi da 7,5 W. Tuttavia, i clienti dovrebbero cercare veri caricabatterie MagSafe da 15 W quando possibile per garantire la migliore esperienza di ricarica ed efficienza.

Tieni presente che i caricabatterie MagSafe non sono ancora molto efficienti e per ottenere una carica wireless da 15 W, gli utenti devono avere adattatori di alimentazione da 20 W con alimentazione. Gli alimentatori senza specifiche appropriate caricherebbero l’iPhone solo a 7,5 W.

L’iPhone regolerà la velocità di ricarica per gestire il calore o addirittura interrompere la ricarica wireless se fa troppo caldo all’80%. L’utilizzo della ricarica wireless in ambienti freddi garantisce le migliori prestazioni.

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I nostri consigli per una ricarica ottimale dell’iPhone

La regola più importante per caricare il tuo iPhone è pianificare in anticipo. Avere caricabatterie dove ne hai bisogno, sapere per cosa sono valutati e sapere quando è meglio usarli. Questo livello di comprensione non dovrebbe richiedere molto tempo o sforzo oltre la configurazione iniziale.

La batteria si esaurirà chimicamente nel tempo e questo non si può evitare. In media, gli utenti di iPhone possono aspettarsi di vedere lo stato della batteria di circa il 10% all’anno a seconda dei fattori discussi sopra.

Ciò che è regolabile è il tasso di danni alla batteria. Il modo migliore per farlo esercitando il minimo sforzo, è fidarsi del software di gestione della batteria e utilizzare alcune pratiche di base.

Ad esempio, non tenere il tuo iPhone alla luce diretta del sole o su fonti di calore. Non lasciare mai il tuo iPhone in un veicolo in estate e sicuramente tienilo lontano dalle superfici calde.

Evita che la batteria del tuo iPhone si esaurisca completamente, ma cerca anche di evitare la ricarica inutile. Se hai intenzione di partire per qualche ora, collegare il tuo iPhone a un caricabatterie veloce è un ottimo modo per ottenere un livello di carica sufficiente mentre ti prepari.

Anche la ricarica notturna è perfettamente sicura poiché l’iPhone gestirà la velocità di ricarica in base al tuo solito programma di sonno. Un caricabatterie cablato con meno di 18 W al capezzale garantirà la migliore salute della batteria, ma anche la ricarica MagSafe o Qi durante la notte non è eccessivamente dannosa.

Se sei davvero preoccupato per lo stato della batteria, dai la priorità alla ricarica lenta cablata prima, quindi alla ricarica rapida, poi a MagSafe e forse evita o minimizza la ricarica Qi. Naturalmente, tutti i metodi di ricarica disponibili sono sicuri, potrebbero portare solo a aver bisogno di una nuova batteria un mese o due prima della finestra prevista di due anni.

Per la maggior parte delle persone, è semplicemente meglio tenere il tuo iPhone carico e non preoccuparsi troppo dello stato della batteria. Se intendi tenere il dispositivo o lasciarlo a qualcuno in modo che sia in uso da oltre due anni, dovrete tenere in considerazione la sostituzione della batteria.


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