La Batería de los Teléfonos Móviles-Inteligentes (SmartPhones), y los Mitos alrededor del Uso y Recarga
La batería de la química Li-Ion es hoy en día, prácticamente el único tipo de batería utilizada por los fabricantes de los Teléfonos Móviles-Inteligentes, Tabletas y similares; el relevante papel que Li-Ion desempeña en el mundo de “los portátiles” es debido eminentemente, a características inherentes a la tecnología, tales como la alta densidad de energía que es capaz de almacenar dentro de un volumen reducido, los mínimos requerimientos que impone para el mantenimiento, el relativo alto índice de retención de carga(bajo índice de auto-descarga) y los voltajes de salida que son sustancialmente más altos que los se presentan en otras químicas recargables tales como Nickel-Cadmio(NiCd) o Nickel-Metal Hidruro(NiMH).
El esquema básico que conforma el sistema para carga de batería, está compuesto por dos elementos fundamentales:
- Controlador de Carga, es un módulo electrónico integrado en el interior del aparato (Smartphone, Tablet, etc.), cuya función es la de gestionar la recarga de la batería acorde a una serie de reglas prestablecidas, y partiendo, del suministro de energía eléctrica que recibe de un convertidor de c.a./c.c. externo.
- Convertidor de c.a. a c.c. es el que transforma el voltaje de corriente alterna (c.a.) que se recibe de la línea de suministro de eléctrico (CFE), en un voltaje de corriente continua de menor nivel (v.g. 5.0Vc.c., 19.5Vc.c., etc.); y es aquí precisamente, donde se genera la primera confusión, ya que “popularmente” se le denomina al convertidor de c.a./c.c. externo como “cargador”; cuando en realidad se trata de una “Fuente de Alimentación Externa” (FAE), cuya función y términos se encuentran perfectamente, definidos en la Norma Oficial Mexicana NOM-029-ENER (actualmente en consulta pública)
En la actualidad, también se ofertan diversas alternativas que permiten remplazar al convertidor de c.a./c.c. por dispositivos que suministran directamente voltaje de corriente continua; así por ejemplo, a través de una batería externa que al ser conectada al móvil, permite efectuar el procedimiento de recarga en cualquier lugar sin la necesidad de contar con una conexión a la línea de suministro eléctrico.
La celda de la química Li-Ion demanda del módulo Controlador de Carga una cuidadosa gestión sobre el monto de electricidad que le es inyectada, con el propósito de recuperar el nivel de voltaje y energía original, debiendo de seguir precisamente las reglas del procedimiento tal cual se muestran en la figura siguiente.
Es así que, se puede observar como la curva marcada como “Charge capacity” traza el comportamiento que sigue la recuperación de energía a través del tiempo ante las condiciones de un voltaje prácticamente constante “Constant voltaje”, y una intensidad de corriente variable “Charge current”.
Pues bien, aquí ya contamos con los elementos técnicos (no especulativos) para desestimar el mito de que es dañino para la batería mantener conectado (y funcionando) al móvil el Convertidor de c.a. a c.c por largos períodos de tiempo (por ejemplo, durante toda la noche); la traza “Charge current” muestra que la intensidad de la corriente que se suministra a la batería decrece (en una razón logarítmica) hasta llegar a CERO, una vez que el Controlador de Carga ha detectado que la batería habrá recuperado el nivel máximo de capacidad de carga.
Haciendo un símil con un dispositivo mecánico el que se sufre un desgaste mayor cuando es sujetado a condiciones de servicio pesado, lo mismo sucede con una batería, donde ahora será la profundidad de la descarga “DoD” (depht of discharge) la que incidirá tanto en el número de ciclos de recarga y por consiguiente en su tiempo de vida así como, en la capacidad de retención de carga (tiempo de operación a batería cargada); el parámetro se denomina Ciclos de Recarga y se encuentra íntimamente asociado a la profundidad de la descarga “DoD” (depht of discharge) que se realiza en cada ciclo de la operación de recarga.
Es decir, que entre más bajo sea el nivel de descarga (DoD bajo) el tiempo de vida de la batería será mayor; es recomendable que dentro de lo posible, se incremente la frecuencia de los Ciclos de Recarga durante el uso normal del aparato móvil. Dado que a la química Li-Ion no presenta característica de “memoria” tal como sucede con otras tecnologías y que además las descargas parciales no producen ningún efecto negativo en la vida de la batería o afectación a la recarga y tampoco necesita que para prolongar su vida útil se le sujete a ciclos de descarga al 100% DoD periódicamente.
Profundidad de la Descarga (DoD) | Ciclos de Recarga |
100% DoD | 300 – 500 |
50% DoD | 1200 – 1500 |
25% DoD | 2000 – 2500 |
| 10% DoD | 3250 – 4700 |
NOTA: Las pruebas de laboratorio realizadas por la compañía CADEX han demostrado que baterías sujetas a 250 ciclos de descarga al 100% DoD, han presentado una disminución del 73% al 84% en su capacidad de retención de carga (energía disponible).
Concluyendo.
Las recomendaciones que deben de seguirse para lograr una razonable larga vida y autonomía operativa razonable son:
- Dejar el Convertidor de c.a. a c.c. “permanentemente conectado al Smartphone, Tablet, PC, etc., NO AFECTA A LA VIDA DE LA BATERÍA.
- Se debe de evitar, dentro de lo factible, permitir que la batería se descargue completamente (100% DoD) frecuentemente.
