Cómo funciona la batería de tu móvil y cómo debes cuidarla

Si no eres de las personas que cambian de móvil cuando se les llena la memoria de fotos del verano, y consigues conservar la pantalla más o menos entera, seguro que te habrás acabado comprando un teléfono nuevo cuando la batería no da más de sí. Comprobar cómo pasa del 100% al 5% tras unas pocas horas de uso no es plato de gusto, pero ¿cómo hay que cuidar la batería para que esto no ocurra?

Muchas de las compañías fabricantes de teléfonos recomiendan no llenar ni vaciar completamente la batería. Algunas incluso aconsejan quedarse entre unos porcentajes concretos. Viniendo de las propias compañías, podemos pensar que prima su interés de vendernos un teléfono nuevo al cabo de un par de años. ¿Debemos fiarnos de sus recomendaciones?

Qué ocurre dentro de la batería

Entendamos cómo funciona la batería de nuestro móvil. La grandísima mayoría de las baterías que se usan actualmente son de iones de litio. Se inventaron en la década de 1970 y se comercializaron poco después de 1990. Hoy han invadido el mercado, y se encuentran en todo tipo de aparatos electrónicos, desde teléfonos hasta ordenadores, auriculares y también coches. Tan acertado fue el invento que tres de sus creadores recibieron el Premio Nobel de Química en 2019.

Las baterías sirven para almacenar la energía que necesita nuestro móvil, ordenador, etc. para funcionar. Están divididas en celdas, y cada una de estas contiene un electrodo positivo (el cátodo) y uno negativo (el ánodo). Es el cátodo, que suele estar hecho de óxido de litio y cobalto, el que da nombre a las baterías de iones de litio, mientras que el ánodo está hecho de grafito. Entre los dos hay un electrolito cuyo material depende de la batería.

La función del electrolito es impedir que los electrones pasen por la propia batería, y, en vez, recorran el circuito eléctrico que hace funcionar al teléfono. Cuando cargamos la batería, estos electrones se mueven del electrodo positivo al negativo. Este proceso requiere energía para vencer la atracción que el electrodo positivo ejerce sobre los electrones, que tienen carga negativa. Mientras tanto, el electrodo positivo desprende iones de litio (es decir, átomos de litio a los que les falta un electrón) que cruzan el electrolito y llegan al electrodo negativo. Al juntarse con los electrones, forman depósitos de litio.

Cuando el teléfono está funcionando y consumiendo batería, el proceso es el inverso: los electrones usan la energía acumulada para moverse del electrodo negativo al positivo. Al mismo tiempo, los iones de dentro de la batería vuelven al electrodo positivo. De nuevo, los electrones y los iones se unen para formar litio, esta vez en el electrodo positivo.

El movimiento de electrones e iones son procesos complementarios: si uno se para, el otro también. Cuando la batería se descarga completamente, los iones dejan de moverse de un electrodo a otro. Esto impide que los electrones se muevan por el circuito del teléfono, que se queda sin energía para funcionar. Si, en vez, apagamos el teléfono, los electrones están quietos, por tanto los iones también. Por eso la batería apenas se descarga si el teléfono está apagado (aunque algún movimiento sí queda).

Experimentos con baterías

Ya tenemos el mecanismo que hay detrás de las baterías. Y bien, ¿cómo hacer que duren? Para averiguarlo, se han hecho numerosos experimentos que ponen a prueba este tipo de baterías. Los estudios miden cuántos ciclos dura la batería. Un ciclo se consume cuando la cargas del 0 al 100%, aunque sea a trocitos. Por ejemplo, si hoy la cargas del 30 al 80%, y mañana del 20 al 70%, habrás consumido un ciclo en total. Vamos a por los consejos, orientados a maximizar los ciclos.

Primero: no cargues la batería hasta el 100%. El porcentaje ideal recomendado por las compañías ronda el 80%, algunas lo bajan al 60%... Dar con el porcentaje de carga óptimo probablemente sea difícil y dependa de la batería concreta. Pero lo que sí confirman los estudios es que unos pocos puntos menos marcan una gran diferencia. La carga de la batería se mide según el voltaje de sus celdas, y es mucho mejor llenar las celdas de la batería a 4.1V que a los 4.2V que normalmente admiten: los 0.1V extra acortan la vida de la batería a la mitad.

Segundo: no dejes que se caliente la batería. Al cargarla, puede recalentarse, sobre todo si el teléfono está al sol o en una funda, y el calor deteriora la batería. La diferencia entre mantenerla a 15º o a 30º es perceptible, y, si llega a los 60º, el declive en la duración es muy acusado.

Tercero, con cautela: la carga rápida viene muy bien en una emergencia, pero ¿deteriora la batería? El consejo suele ser que evitemos la carga rápida y usemos un cargador más lento incluso del que viene con el teléfono. Sin embargo, los experimentos que concluyen que la carga rápida deteriora la batería analizan la diferencia entre cargar la batería completa (del 0 al 100%) en una hora frente a cargarla incluso más rápido. Pero los cargadores que usamos tardan más de una hora en completar un ciclo de carga. Eso sí, si la carga rápida calienta la batería, entonces sí la deteriora.

Explicar el porqué de estas recomendaciones tampoco es tarea fácil. Es posible que ocurra una oxidación electroquímica que explique la degradación de las baterías, y sea más acusada cuando la batería se carga mucho o rápido. Pero así funciona la ciencia: primero se hacen experimentos, luego se busca una explicación para los resultados, y después quizá se hacen más experimentos para confirmar la explicación. En el terreno de baterías, estamos en la primera fase, con un pie en la segunda.

Puede que hayas llegado hasta aquí recordando algunas explosiones de baterías que hicieron que se prohibieran ciertos teléfonos, por ejemplo, en los aviones. Efectivamente, la sobrecarga es peligrosa para las baterías de iones de litio, y puede causar que prendan fuego. Pero, salvo aquellas baterías defectuosas, estas vienen con circuitos electrónicos que interrumpen la corriente cuando la batería está cargada del todo, cuando está muy caliente o si la presión interna es demasiado elevada. Así es como nos protegen de estos accidentes.

El problema está en el electrolito, que es inflamable. Además de asegurar que los circuitos protectores funcionan como deben, actualmente se están explorando materiales alternativos para tener electrolitos más seguros.

Ya sabemos cómo cuidar la batería del móvil. Pero quizá nos quede un poso de frustración al comprobar que, con los primeros teléfonos móviles, las baterías aguantaban muchos más años que las de ahora. Es cierto que las baterías de níquel-cadmio (las antiguas) superan el doble de duración que las de iones de litio. Y, además, la duración se mide en ciclos de carga. Como los teléfonos actuales consumen más batería, tenemos que cargarlos más a menudo, y “gastamos” los ciclos más rápido.

Pero el cadmio es tóxico, así que las baterías de níquel-cadmio son mucho menos seguras para el medioambiente. Claro está que las de iones de litio tampoco son inocuas. Así que cuidar de nuestras baterías no es solo una cuestión de economía doméstica: es la elección más respetuosa con el entorno.

QUE NO TE LA CUELEN:

• Para cuidar la batería, la manera de cargarla es importante, pero la manera de descargarla no lo es tanto. Aunque claro, un uso intensivo del teléfono hará que necesites cargar la batería más a menudo, consumiendo más ciclos de carga en menos tiempo.

REFERENCIAS (MLA):

• Asakura, Kaoru et al. “Study Of Life Evaluation Methods For Li-Ion Batteries For Backup Applications”. Journal Of Power Sources, 119-121, 2003, pp. 902-905. Elsevier BV, doi:10.1016/s0378-7753(03)00208-8.
• Broussely, M et al. “Aging Mechanism In Li Ion Cells And Calendar Life Predictions”. Journal Of Power Sources, vol 97-98, 2001, pp. 13-21. Elsevier BV, doi:10.1016/s0378-7753(01)00722-4. Accessed 18 Aug 2021.
• Choi, Soo Seok, and Hong S Lim. “Factors That Affect Cycle-Life And Possible Degradation Mechanisms Of A Li-Ion Cell Based On Licoo2”. Journal Of Power Sources, vol 111, no. 1, 2002, pp. 130-136. Elsevier BV, doi:10.1016/s0378-7753(02)00305-1.