Non è un fenomeno raro, anzi. A molti sarà capitato di ritrovarsi con uno smartphone, un notebook o uno smartwatch con la batteria che mostra preoccupanti segni di rigonfiamento.
Più andiamo avanti nel tempo, più questo fenomeno si riduce, sia per una questione di tecnologia della batteria, e soprattutto della ricarica, sempre più affidabile e anche perché nei nuovi dispositivi non è sempre qualcosa che può saltare all'occhio, semplicemente perché abbiamo dispositivi che sono sempre più compatti, delle scatole chiuse all'interno di involucri in metallo, mentre in passato, sia per il fatto che molte batterie si potevano sostituire sia perché i dispositivi erano costruiti diversamente, era più semplice accorgersi di questo problema.
Ciò nonostante sul mercato ci sono ancora molti prodotti non di ultima generazione. Mediamente gli smartphone hanno una vita di 3 anni, mentre i migliori in circolazione possono arrivare anche a 6,7 o addirittura 10 anni. I migliori notebook durano tranquillamente 5 o 6 anni, quindi insomma, non è che sia proprio qualcosa che appartiene al passato.
Vediamo quindi perché succede questo fenomeno e quali sono i consigli per evitare che possa accadere.
Cosa causa il rigonfiamento della batteria?
La risposta è: gas. Il rigonfiamento è causato dalla formazione di gas all'interno della batteria. Parliamo quasi esclusivamente di batterie al litio, la tecnologia che alimenta la maggior parte dei nostri dispositivi. Semplificando, una batteria è composta da due elettrodi, uno positivo (catodo) e uno negativo (anodo), immersi in un elettrolita. Tale elettrolita permette agli ioni di litio di spostarsi tra i due elettrodi durante la carica e la scarica. Questi componenti sono sigillati all'interno di un involucro ermetico per evitare perdite.
Con l'uso questi materiali possono decomporsi, creando delle reazioni chimiche, che in base al tipo di materiale di cui sono composti anodo e catodo possono generare dei gas. Monossido o diossido di carbonio, metano, etano, idrogeno, eccetera.
Ovviamente questi gas, se fossero creati in un ambiente aperto, si disperderebbero facilmente nell'ambiente ma, essendo all'interno di un involucro ermetico, si espandono, spingono sulle pareti fino a letteralmente deformare l'involucro e gonfiarlo come un palloncino.
Teoricamente una batteria in queste condizioni, in uno stato di equilibrio quindi anche con quel gas presente, non rappresenta di base un pericolo, nel senso che non è una bomba a orologeria che può esplodere da un momento all'altro. O meglio, può sempre accadere, ma la storia ci dice che non è una conseguenza così comune. Una batteria solo leggermente gonfia, lasciata lì senza essere sottoposta a sollecitazioni, ha un rischio molto basso di esplodere. Una batteria gonfia che viene usata, quindi collegata a un dispositivo, che è la situazione più normale considerando che oggi sono integrate, rappresenta un rischio di media entità. Se questa batteria, già gonfia, viene sottoposta a cicli di carica e quindi anche riscaldamento, allora il rischio si alza ancora un po', e se questa, oltre ad essere gonfia e usata è anche fisicamente danneggiata, allora è meglio starci alla larga.
Certo quello che non bisogna assolutamente fare è forarla, poiché in quel caso ci sarebbe una fuoriuscita immediata di gas infiammabili che mescolandosi con l'ossigeno dell'aria potrebbero prendere fuoco anche con una piccola scintilla che può formarsi naturalmente per le cose che facciamo.
Ovviamente il consiglio è quindi, nel caso anche di sospetto, di evitare di usare un prodotto con questo problema. Il sospetto può essere dato anche, ad esempio, da un notebook in cui si vede leggermente deformata la scocca, che magari non sta più bello orizzontale su un piano, e lo stesso può valere per altri dispositivi.
Vediamo insieme quali sono le cause principali per il danneggiamento e l'usura delle batterie.
“Sovraccarico” della batteria
Tenere il dispositivo sempre in carica, con la batteria sempre al 100% sotto tensione, potrebbe causare il danneggiamento. Questo ovviamente vale principalmente per i notebook, ma magari c'è anche chi ha un approccio del genere anche con i tablet, meno probabile con gli smartphone. Molti dispositivi moderni, e anche meno moderni, sono dotati di funzioni che smettono di assorbire energia dai caricatori una volta che la batteria ha raggiunto un determinato livello.
Tuttavia non è il fatto che viene assorbita energia l'unico rischio, ma proprio il fatto che la batteria è e rimane al 100%. Immaginate di tendere un elastico alla sua massima estensione e di lasciarlo così, cosa succederà dopo un po'? Che l'integrità fisica dell'elastico si danneggerà e quando lo rilascerete non tornerà più alla sua forma originaria.
Quando una batteria è carica al 100%, gli ioni di litio sono quasi totalmente sull'anodo, di conseguenza è chimicamente sbilanciata. Si trova in una situazione di stress in cui l'elevata tensione va a deteriorare l'elettrolita e possono avvenire accumuli e crescita di depositi di materiali derivati sull'anodo, limitandone a lungo andare la sua efficacia, reazioni chimiche possono creare vari gas, in piccolissime quantità che tuttavia nel tempo possono crescere. Sapete che non sono un chimico, quindi sto riportando vari studi, semplificando, se c'è qualche chimico che vuole puntualizzare o correggere o aggiungere, e ha voglia di scrivere, fatelo qui sotto nei commenti, saranno certamente molto utili a tutti.
Detto questo, quindi, il consiglio è di usare la propria batteria, quindi lasciarla caricare e scaricare, senza avere paura dei cicli di carica/scarica e della perdita di capacità, che sarà sicuramente più benefica rispetto al rischio di danneggiare le celle da un momento all'altro. O di attivare, nel caso disponibile, delle funzioni di protezione della batteria che limitano la ricarica massima a una capacità che non raggiunge mai il massimo. Mediamente si parla di una carica tra il 20 e l'80%, per me è ancora più benefico rimanere su valori ancora più bilanciati.
Lasciarla scarica
Così come non è buono tenere la batteria al 100%, non è nemmeno buono tenerla allo 0%. Una batteria scarica completamente è sottoposta a una tensione molto bassa, cosa che porta ovviamente l'anodo a perdere quasi la totalità degli ioni di litio, diventando chimicamente instabile e può reagire formando dei composti che diminuiscono o addirittura azzerano la sua capacità di attivare il processo inverso.
Il litio disponibile per il ciclo di carica e scarica diminuisce di conseguenza, facendo perdere capacità alla batteria. L'elettrolita si degrada, creando composti che aumentano la resistenza interna della cella. In casi estremi si possono formare anche cortocircuiti interni che danneggiano in maniera irreversibile la batteria.
A tensioni molto basse anche il catodo può subire alterazioni strutturali perdendo la capacità di accogliere nuovamente ioni di litio.
Insomma, non è un bene, ma va detto che le batterie e i dispositivi moderni hanno sistemi di protezione che bloccano sia in eccesso che in difetto la quantità di ioni di litio presenti sui due poli, oltre al fatto che la capacità che noi vediamo spesso non è quella reale. In pratica, quando siamo al 100% o allo 0%, in realtà c'è ancora un po' di spazio.
Tuttavia questi sistemi funzionano su periodi brevi o medi, non su lunghi periodi, e può succedere che una batteria non tenga sempre quel livello di carica, anche se il dispositivo è spento. Evitate quindi di fare andare il vostro dispositivo totalmente a zero, se ci va mettetelo sotto carica, se non lo usate per molto tempo, fate sì che quando lo spegnete abbia una carica attorno all'80% in maniera tale che la scarica possa mantenerlo a livelli di sicurezza per molto tempo.
Elevate temperature e umidità
Tutto quello che ho scritto prima, quindi le cose che possono accadere alla chimica della batteria, anodo, catodo o elettrolita, si amplificano con l'aumentare della temperatura. Questa dipendenza è stata definita nell'equazione di Arrhenius, dal nome del suo creatore, e dice semplicemente che la velocità delle reazioni chimiche aumenta esponenzialmente con il calore.
Quindi, per preservare la batteria, è meglio evitare che sia soggetta a temperature più alte del necessario. Ma cosa vuol dire all'atto pratico? Cioè, cosa possiamo fare noi? Non è che possiamo soffiarci sopra.
Possiamo ad esempio evitare di mettere un notebook o smartphone in carica in una zona dove batte il sole, o evitare di usare la ricarica veloce quando non serve, o spegnere lo schermo dello smartphone quando state ascoltando la musica, che non solo vi fa scaricare prima il telefono ma aumenta in generale la temperatura. Sia chiaro, non è che voglio fare terrorismo, non succede nulla di grave in questo caso, l'impatto sulla vita è limitato, ma se vi piace caricare il vostro smartphone con caricatori veloci sotto al sole estivo, ecco, forse quello è meglio evitarlo.
Ovviamente anche l'umidità non aiuta. Non solo perché acqua ed elettricità non vanno d'accordo, cosa che comunque non dovrebbe essere più un problema oggi perché le batterie sono ben isolate, ma se avete un dispositivo (anche spento) in una condizione di elevata umidità, potrebbe ugualmente velocizzare il degrado. Se quindi avete quei vecchi dispositivi che volete tenere e custodire negli anni, e magari riuscirli ad accendere molti anni dopo, pensate bene a dove li metterete. Quella soffitta in cui d'estate ci sono 120 gradi e quella cantina dove d'inverno è sempre umido, forse non sono il massimo.
Caricabatterie non adeguati
Ogni batteria ha i suoi parametri di carica, in termini di tensione e corrente. Solitamente ha una tensione nominale e una tensione massima di ricarica, così come per la corrente.
Se collegate un caricabatterie e vedete che la batteria si carica, questo non basta per dire "a posto, è compatibile, no problem". Infatti una batteria si può caricare ugualmente, ma magari la tensione è più alta di quella ottimale e ciò causa surriscaldamento e accelerazione di quelle solite reazioni chimiche di cui abbiamo parlato. Se la tensione è troppo bassa, anche questo è un problema perché le celle della batteria possono caricarsi in maniera differente, creando uno squilibrio all'interno della batteria.
Questo squilibrio può causare un sovraccarico in alcune celle e un sovrascarico in altre, quindi portando a situazione in cui alcune celle arrivano allo 0% prima di altre, o alcune al 100%, mantenendo questi stati di carica massima o minima, che abbiamo visto non essere una buona cosa, e quindi a lungo andare questo squilibrio va a danneggiare o degradare le singole celle, e quindi in generale la batteria, nella sua interezza, ne risente.
Oggi, per nostra fortuna, molte batterie e caricabatterie sono abbastanza standard, soprattutto quelli che usano dei connettori di ricarica come l'USB. Ma ciò non toglie il fatto che, ad esempio, i notebook hanno specifiche più stringenti da rispettare e dire semplicemente "è USB-C" non ci toglie dalla situazione che tensioni e correnti ottimali possono essere differenti. Inoltre esistono i caricabatterie economici e di scarsa qualità, quindi non dico che è sempre meglio l'originale, perché non è così dato che ci sono prodotti di alta qualità anche non originali, ma fate attenzione ai numeri di tensione e corrente se state prendendo un caricabatterie non originale. E soprattutto non lesinate troppo sul prezzo.
Invecchiamento
Un capitolo veloce anche su questo punto, nonostante ovviamente non sia qualcosa che possiamo contrastare poiché il tempo è inesorabile. Tutti gli effetti chimici, quindi la placcatura di litio sull'anodo, l'espansione e contrazione di catodo e anodo per via del movimento degli ioni di litio, ma non solo, avvengono sempre e comunque anche se si seguono tutte le pratiche migliori per tenere in buona salute la batteria, quindi piano piano sono destinate a deteriorarsi.
Tuttavia, evitando tutte le cose negative raccontate fino ad ora, è possibile estendere moltissimo il ciclo di vita delle batterie, evitando danneggiamenti o rigonfiamenti, che sui dispositivi moderni sono ancora più gravi perché essendo tutti in una scocca chiusa, possono causare danni anche al resto delle componenti, e richiedono più tempo e soldi per riparazioni.
Usate i software e le impostazioni
Ci sono anche delle piccole azioni che potete fare per preservare la batteria ed evitare situazioni estreme, come cambiare alcune impostazioni nei software. Windows permette di attivare, per esempio, la funzione di risparmio energetico, che non solo limita il consumo, ma lo riduce al minimo necessario quando la batteria scende sotto al 20%, così da ritardare quella situazione limite di batteria scarica.
Alcuni produttori, come HP, Lenovo, Dell e altri, integrano dei software proprietari di controllo energetico, che permettono tra le altre cose di limitare la carica massima della batteria all'80% o altre percentuali, quindi questa è una di quelle situazioni dove ha assolutamente senso dare uno sguardo ai software proprietari che spesso sono invece considerati solo fastidiosi.
In MacOS, da Catalina, è stato introdotto la ricarica ottimizzata che rallenta o ritarda la massima carica della batteria. O potete installare software aggiuntivi, che trovate sull'App Store, che impostano le % di carica.
Lo stesso vale per i dispositivi mobile, quindi iOS ha le sue funzioni, mentre Android offre anche la possibilità di installare delle applicazioni aggiuntive per il controllo, o vari brand hanno funzioni dedicate sulla massima carica. In altre parole, non sottostimate queste funzioni, vale la pena dargli un'occhiata e attivarle, perché ci vuole 1 minuto e alla lunga ripagheranno.
