Cos'è il livello di usura della batteria e come viene stimato?

Ogni batteria agli ioni di litio perde lentamente la capacità di mantenere la carica. Dopo un anno o due, un telefono che prima durava tutto il giorno può aver bisogno di una ricarica a metà pomeriggio. Il livello di usura della batteria dà un numero a questo declino.

Questa guida spiega cosa significa livello di usura, come le app lo stimano su Android e perché il numero che vedi va considerato una stima e non una misura di laboratorio.

Capacità e usura della batteria

Cosa significa capacità

La capacità di una batteria è la quantità di carica elettrica che può immagazzinare, di solito indicata in milliampere-ora (mAh). Una batteria da 5.000 mAh può, in teoria, erogare 5.000 milliampere per un'ora, o 500 milliampere per dieci ore, prima di scaricarsi.

La percentuale nella barra di stato non è la capacità. È lo stato di carica: quanto è carica la batteria rispetto al suo massimo attuale. Una batteria usurata al 100% contiene meno energia di una nuova al 100%, anche se entrambe mostrano lo stesso numero.

Cosa significa usura

L'usura della batteria è la perdita graduale e permanente di capacità causata dai cambiamenti chimici all'interno della cella. È una parte normale della vita di una batteria agli ioni di litio, non un difetto. I fattori principali sono:

• Cicli di carica. Ogni ciclo completo (o più cicli parziali che sommati arrivano al 100%) provoca una piccola usura.
• Calore. Le temperature elevate accelerano le reazioni chimiche che degradano la cella. Giocare mentre il telefono è in carica o lasciarlo in un'auto sotto il sole è particolarmente duro per la batteria.
• Tempo trascorso a carica elevata. Restare al 100% per lunghi periodi, soprattutto al caldo, sottopone la cella a stress.
• Scariche profonde. Scaricare regolarmente la batteria fino allo 0% aggiunge stress.
• Età. Le batterie si degradano lentamente anche quando vengono usate poco.

Il livello di usura si esprime di solito come percentuale di capacità persa:

Livello di usura = (1 − capacità stimata ÷ capacità di progetto) × 100%

Una batteria con una capacità di progetto di 4.000 mAh che ora contiene circa 3.400 mAh ha un livello di usura di circa il 15%. Alcune app mostrano il valore inverso, chiamato stato di salute della batteria (85% nello stesso esempio). Entrambi descrivono la stessa cosa.

Capacità di progetto e capacità stimata

Per calcolare l'usura servono due numeri, che arrivano da fonti molto diverse.

Capacità di progetto

La capacità di progetto è la capacità nominale della batteria da nuova, come specificata dal produttore. È un valore fisso e non cambia con l'invecchiamento della batteria. Sui telefoni con batteria rimovibile è stampata sull'etichetta.

La capacità nominale (di progetto) stampata sull'etichetta di una batteria per telefono. Immagine: R. Henrik Nilsson, CC BY 4.0, via Wikimedia Commons.

Android non ha un'unica API pubblica che riporti la capacità di progetto su ogni dispositivo. Di solito le app la trovano in uno di questi modi:

• Il profilo energetico del dispositivo. I dispositivi Android vengono forniti con un profilo energetico che elenca valori legati al consumo, tra cui la capacità della batteria. Spesso le app possono leggere questo valore.
• File di sistema. Alcuni dispositivi espongono la capacità di progetto tramite file del kernel, ma l'accesso è limitato nelle versioni moderne di Android e varia da produttore a produttore.
• Inserimento manuale. Se il valore automatico manca o è sbagliato, alcune app ti permettono di inserire la capacità indicata sull'etichetta della batteria o nelle specifiche ufficiali del telefono.

Capacità stimata

La capacità stimata è quanta carica la batteria riesce a contenere oggi. Nessun telefono la misura direttamente con una singola lettura di un sensore. Le app la ricavano invece dai dati forniti dal fuel gauge della batteria, un piccolo chip o un componente firmware che tiene traccia della carica in entrata e in uscita.

Due approcci comuni sono:

1. Estrapolazione dal contatore di carica. Molti dispositivi riportano un contatore di carica: la carica residua in microampere-ora, esposta tramite il BatteryManager di Android. Se il contatore indica 2.000 mAh con la batteria al 50%, la capacità piena è di circa 4.000 mAh. È un metodo rapido, ma dipende interamente dalla precisione del contatore.
2. Misurazione di una sessione di ricarica. Un'app può registrare la corrente che entra nella batteria durante la ricarica, per esempio dal 20% al 90%, sommarla e riportare il risultato al 100%. Richiede più tempo, ma dipende meno da una singola istantanea.

Dato che entrambi i metodi dipendono da ciò che riporta l'hardware, i risultati migliorano quando raccogli letture su più ricariche e guardi la media invece di un singolo valore.

Perché i dati della batteria possono essere imprecisi su alcuni dispositivi

Se hai mai visto un livello di usura dello 0%, un'usura negativa o uno "stato di salute" della batteria superiore al 100%, ti sei scontrato con i limiti dei dati. Ecco i motivi più comuni.

Il fuel gauge è a sua volta una stima

Il fuel gauge modella la batteria usando tensione, corrente e temperatura, e impara con il tempo. Dopo una sostituzione della batteria, un ripristino dei dati di fabbrica o mesi di sole ricariche parziali, il modello può andare alla deriva, e la sua idea di "carica completa" può sbagliare di un margine notevole.

I produttori riportano i valori in modi diversi

Android definisce la forma dei dati sulla batteria, ma sono i produttori a implementarla. In pratica:

• La corrente può essere riportata in microampere su un dispositivo e in milliampere su un altro.
• Il segno della corrente (positivo o negativo durante la ricarica) non è coerente tra i dispositivi.
• Alcuni dispositivi riportano il contatore di carica come zero, come valore fisso o come numero che non cambia mai.
• Alcuni valori si aggiornano solo ogni pochi secondi o minuti, quindi le misurazioni brevi possono cogliere dati non aggiornati.

Un'app ben fatta cerca di individuare e correggere queste stranezze, ma non può rimediare a dati che semplicemente non ci sono.

La capacità di progetto registrata può essere sbagliata

La capacità nel profilo energetico di un dispositivo viene inserita dal produttore e non è sempre precisa. Può essere un valore segnaposto generico, una cifra arrotondata o un valore di una variante diversa del modello. Se la capacità di progetto è sbagliata, sarà sbagliato anche il livello di usura, anche se la capacità stimata è precisa.

Batterie sostitutive e di terze parti

Se la batteria è stata sostituita, la capacità di progetto originale non vale più. Una batteria sostitutiva con valori nominali diversi, o il cui fuel gauge non ha ancora imparato a conoscere la nuova cella, può produrre letture confuse per diversi cicli di carica.

Batterie a più celle e ricarica rapida

Alcuni telefoni usano due celle per supportare una ricarica più veloce. A seconda di come l'hardware riporta i dati, un'app può vedere i valori di una cella, di entrambe o una loro combinazione. Anche la ricarica rapida può far oscillare le letture della corrente, il che influisce sulle misurazioni basate sulle sessioni di ricarica.

Temperatura e utilizzo durante la misurazione

Le letture della capacità cambiano con la temperatura: una batteria fredda sembra avere meno capacità di una calda. Anche un uso intenso durante la ricarica confonde il quadro, perché parte della corrente in entrata va direttamente a schermo e processore invece che nella batteria.

I limiti degli strumenti per la batteria su Android

È utile sapere cosa può e non può fare un'app di terze parti per la batteria.

A cosa le app di solito possono accedere

Le normali app Android in genere possono leggere:

• Livello di carica (percentuale)
• Stato di ricarica e fonte di alimentazione
• Tensione e temperatura
• Uno stato di salute di base (come "buono" o "surriscaldamento")
• Su molti dispositivi, il contatore di carica e la corrente istantanea

A cosa le app di solito non possono accedere

• Dati dettagliati sullo stato di salute. Android 14 ha aggiunto un conteggio pubblico dei cicli di carica, anche se non tutti i dispositivi lo compilano. Campi più ricchi come lo stato di salute e la data di produzione sono riservati alle app di sistema, e alcuni produttori mostrano le informazioni sullo stato di salute solo nelle proprie impostazioni o app di diagnostica.
• Dati interni grezzi del fuel gauge. I file di basso livello della batteria sono di solito inaccessibili alle app senza accesso root.
• Misurazione diretta. Un'app legge ciò che riporta il sistema. Non può collegare uno strumento di misura alla batteria.

Lo stato di "salute" è approssimativo

Il campo di stato di salute di base fornito da Android è pensato per segnalare problemi seri, come surriscaldamento o una cella guasta. Una batteria con un'usura significativa spesso riporta ancora "buono". Ecco perché le app calcolano l'usura dai dati sulla capacità invece di affidarsi a questo campo.

Come ottenere letture più affidabili

Non puoi rendere l'hardware più preciso, ma puoi ridurre il rumore:

1. Controlla la capacità di progetto. Confronta il valore mostrato dall'app con le specifiche ufficiali del telefono. Correggilo se l'app permette l'inserimento manuale.
2. Misura su più ricariche. Una lettura è un'istantanea. Una tendenza su una o due settimane è molto più significativa.
3. Ricarica su un intervallo ampio. Le stime basate sulle sessioni sono più precise quando la batteria si ricarica su un ampio intervallo, per esempio da circa il 20% al 100%.
4. Usa poco il telefono durante la misurazione. Evita giochi, videochiamate o navigatore durante una sessione di misurazione.
5. Misura a temperatura ambiente. Evita di misurare quando il telefono è freddo o caldo.
6. Dai tempo a una batteria nuova. Dopo una sostituzione, aspetta alcuni cicli di carica completi prima di fidarti dei numeri.
7. Usa un caricabatterie normale. Se le letture sembrano irregolari con la ricarica rapida, prova un caricabatterie standard per le sessioni di misurazione.

Usare Battery Wear Level

Battery Wear Level è l'app di Banana Studio per tenere d'occhio la batteria. Mostra capacità di progetto, capacità a carica completa, livello di usura e corrente di carica o scarica in mA, insieme a informazioni generali sull'hardware. Funziona con i dati che riporta il tuo dispositivo, quindi tutto ciò che è scritto in questa guida vale anche per lei: i risultati dipendono dall'hardware e sono più utili come tendenza. La pagina dell'app elenca i dispositivi testati, compresi alcuni su cui le informazioni sulla batteria non sono accessibili affatto.

Per iniziare:

• Installa Battery Wear Level dalla pagina dell'app o da Google Play.
• Confronta la capacità di progetto che mostra con le specifiche ufficiali del telefono.
• Ricontrolla dopo diverse ricariche, nelle condizioni descritte sopra, prima di trarre conclusioni.

Se vuoi tenere d'occhio temperatura e corrente di carica mentre misuri, Battery Quick Tile mostra percentuale della batteria, temperatura, tensione, corrente e potenza in un riquadro delle Impostazioni rapide.

Interpretare il risultato

Non esiste un numero preciso oltre il quale la batteria va sostituita. Ciò che conta di più è se il telefono ti accompagna ancora per tutta la giornata. Se il livello di usura sale costantemente e l'autonomia non soddisfa più le tue esigenze, potrebbe essere il momento di valutare la sostituzione della batteria. Se il numero sembra poco plausibile, come un'usura negativa, controlla prima la capacità di progetto, poi raccogli altre letture.

Considera il livello di usura un indicatore utile, non un verdetto. Usato così, può dirti molto su come sta invecchiando la batteria e su come le tue abitudini di ricarica la influenzano. Per le cause quotidiane di una minore autonomia, leggi Perché la batteria del telefono si scarica sempre più in fretta?