Actualizado a: 2 de noviembre de 2023
Es un hecho conocido que, con el tiempo, la batería de nuestro teléfono móvil no dura tanto como cuando era nueva. Pero, ¿alguna vez te has preguntado por qué sucede esto? En este artículo, exploraremos las razones detrás de la degradación de las baterías de los teléfonos móviles y cómo ha evolucionado la tecnología de las baterías a lo largo de los años.
¿Por qué la duración de la batería se acorta con el uso?
- En las baterías de níquel-cadmio se produce el efecto memoria.
- La sobrecarga y descarga excesiva de las baterías de iones de litio.
- Los efectos secundarios de las baterías de alto voltaje.
El origen de las baterías
En los albores de la telefonía móvil, allá por 1973, Motorola sorprendió al mundo con el lanzamiento del primer teléfono móvil. Aunque era un dispositivo de gran tamaño, su batería de níquel-cadmio le permitía realizar llamadas sin necesidad de complicados circuitos. Estas baterías, pioneras en su época, tenían la desventaja de ser voluminosas y presentar un marcado efecto memoria, lo que reducía su capacidad si no se descargaban completamente antes de recargarlas. Además, su contenido de cadmio, un elemento altamente tóxico, las hacía poco amigables con el medio ambiente.
Avanzando hacia la década de 1990, Sony introdujo una innovación en el mundo de las baterías con el desarrollo del hidruro metálico de níquel. Estas baterías, más delgadas y ligeras que las de níquel-cadmio, ofrecían una mayor capacidad, lo que permitió que los teléfonos móviles se volvieran más compactos y con una duración de llamada ampliada. A pesar de sus ventajas, aún conservaban el efecto memoria, lo que exigía que se descargaran por completo antes de una nueva carga. Aunque estos avances marcaron un hito, los teléfonos de esa era, limitados en su capacidad energética, se centraban principalmente en funciones básicas como las llamadas.
El surgimiento de las baterías de litio
El descubrimiento del litio metálico en el siglo XIX abrió nuevas posibilidades en el mundo de las baterías. A pesar de sus ventajas, como su densidad baja y alta capacidad, el litio es altamente reactivo, lo que complica su almacenamiento y uso. A lo largo de los años, los científicos han trabajado arduamente para mejorar las baterías de litio, enfrentando diversos desafíos. En 1970, la empresa Panasonic introdujo la batería de litio de fluorocarbono, destacando por su gran capacidad y estabilidad en la descarga. Sin embargo, estas baterías no eran recargables.
En la década de 1970, el investigador M. Stanley Whittingham, de ExxonMobil, revolucionó el campo con su propuesta sobre el principio de intercalación de iones en baterías. Posteriormente, su equipo desarrolló una batería secundaria que mejoró significativamente la seguridad de las baterías existentes. El proceso electroquímico en estas baterías se asemeja a la acción de añadir mermelada entre las rebanadas de un sándwich, un proceso conocido como intercalación de iones.
El avance más significativo en el mundo de las baterías de litio llegó con el descubrimiento del óxido de litio y cobalto por parte de John Bannister Goodenough y su equipo en la Universidad de Oxford. Este material permitió baterías con voltajes más altos y mayor capacidad. Paralelamente, Rachid Yazami identificó el potencial del grafito como cátodo para baterías de litio, dada su estructura laminar que facilita la transferencia rápida de iones de litio. Estos avances han sido fundamentales, pero aún enfrentamos el desafío de la degradación de las baterías con el uso, principalmente porque los iones de litio son delicados y sensibles a las condiciones de operación.
La llegada de los iones de litio
En 1982, el innovador Yoshino Akira, de la Asahi Kasei Corporation en Japón, dio un paso revolucionario en la tecnología de baterías. Utilizó óxido de cobalto de litio como electrodo positivo y poliacetileno como electrodo negativo. A pesar de los desafíos iniciales con el poliacetileno, Akira optó por el «carbono blando«, un material similar al grafito, mejorando así la eficiencia y estabilidad de la batería. Este diseño pionero sentó las bases para las baterías de iones de litio que conocemos hoy.
La década de 1980 fue testigo de avances significativos en la tecnología de baterías. Las baterías diseñadas por Akira Yoshino se distinguieron por su estructura única, que permitía la rápida intercalación de iones de litio, ganándose el apodo de «batería de mecedora». En reconocimiento a estos avances, el Premio Nobel de Química 2019 fue otorgado a John B. Goodenough, M. Stanley Whittingham y Akira Yoshino, consolidando su legado en el mundo de la ciencia y la tecnología.
El surgimiento de las baterías de iones de litio transformó la industria electrónica. Con una mayor densidad de energía en comparación con las baterías anteriores, estas baterías ofrecen portabilidad y eficiencia, siendo esenciales para dispositivos como teléfonos móviles y computadoras. Además, su capacidad para cargarse rápidamente y sin el efecto memoria ha hecho que las baterías de iones de litio sean la elección preferida en la era moderna, reemplazando a las baterías tradicionales en muchos ámbitos.
¿Por qué la duración de la batería se acorta con el uso?
El enigma del efecto memoria en las baterías de níquel-cadmio
Las baterías de níquel-cadmio, aunque revolucionarias en su momento, presentan un curioso fenómeno conocido como «efecto memoria». En estas baterías, los granos de cristal de cadmio tienden a aglomerarse si no se cargan y descargan completamente. Esta aglomeración crea una especie de «memoria» en la batería, limitando su capacidad de carga en usos posteriores. Aunque la tecnología ha avanzado y este efecto se ha minimizado, aún se aconsejaba en el pasado descargar completamente los dispositivos que las utilizaban antes de recargarlos.
La doble cara de las baterías de iones de litio
Las baterías de iones de litio, a diferencia de las de níquel-cadmio, prácticamente no presentan efecto memoria, lo que las hace ideales para dispositivos modernos como smartphones y ordenadores. Sin embargo, no están exentas de desafíos. Aunque el óxido de litio y cobalto ofrece una alta capacidad, no siempre se aprovecha al máximo. La sobrecarga y descarga excesiva pueden desencadenar cambios irreversibles en la estructura de la batería, reduciendo su vida útil.
El desafío de las baterías de alto voltaje
A medida que la demanda de dispositivos más potentes crece, también lo hace la necesidad de baterías de iones de litio de alto voltaje. Estas baterías pueden ofrecer más capacidad y velocidades de carga más rápidas, pero también son propensas a reacciones secundarias no deseadas. Estas reacciones pueden afectar la estabilidad del electrolito y reducir la vida útil de la batería. Además, el proceso de formación de una capa protectora en la batería, conocida como película SEI, puede consumir iones de litio y disminuir la capacidad total de la batería.
Algunos consejos de uso para teléfonos móviles
Evita las temperaturas extremas al cargar
Es esencial mantener tu teléfono alejado de temperaturas extremas, ya sea mucho calor o frío intenso, especialmente durante la carga. Las baterías de iones de litio son sensibles a las temperaturas, y cargarlas en condiciones adversas puede alterar las estructuras internas de los electrodos, reduciendo permanentemente su capacidad. Así que, para prolongar la vida de tu batería, asegúrate de cargar tu dispositivo en un ambiente con temperatura moderada.
Actúa rápido ante anomalías en la batería
Si mientras usas tus dispositivos electrónicos, como smartphones, laptops o tablets, notas alguna deformidad en la carcasa de la batería o ves que se hincha, es importante actuar de inmediato. Detén su uso y contacta al fabricante para reemplazar la batería. No subestimes estos signos, ya que pueden derivar en problemas más graves si se ignora la situación.
La UE propone una solución para 2027
La nueva normativa de la Unión Europea propone ejecutar un tipo de economía circular. Establece ciertos requisitos y objetivos de recogida y responsabilidad de estos productos. Sin embargo, lo más importante es que se implanta una ley por la cual todas las baterías portátiles de los dispositivos deben ser extraíbles y reemplazables a partir del próximo año 2027.
¿Cuánto tiempo dura la vida útil de la batería del móvil?
La vida útil de la batería de un teléfono móvil varía según el uso y el cuidado que le demos. En promedio, una batería de iones de litio puede durar entre 2 y 3 años antes de comenzar a mostrar signos significativos de degradación. Sin embargo, con el cuidado adecuado, es posible prolongar la vida útil de la batería más allá de este período.
Conclusiones
La degradación de las baterías de los teléfonos móviles es un problema que ha existido desde la invención de los teléfonos móviles. Aunque la tecnología de las baterías ha avanzado mucho desde entonces, todavía no hemos encontrado una solución perfecta. Sin embargo, con el cuidado adecuado y el uso responsable, podemos prolongar la vida útil de nuestra batería y disfrutar de nuestro teléfono móvil durante muchos años.
