La enciclopedia de las baterías para móviles

Puede que, junto con las pantallas y las cámaras, las baterías formen parte de los componentes que más nos preocupan a la hora de hacernos con un teléfono móvil. De ellas depende el tiempo que nuestro smartphone aguanta encendido y es por ello que tendemos a preocuparnos de qué tamaño tienen cuando los compramos. Aunque los expertos en marketing lo saben y utilizan las frías cifras para sus propios fines.

Las baterías parecen algo simple y sin embargo esconden algunos conceptos que no tenemos por qué conocer pero que sí pueden interesarnos si queremos saber más sobre ellas, si la curiosidad sobre las baterías va un poco más allá. Por eso nace este artículo y durante él trataremos de aclarar varios de los términos que rodean a las baterías, no sólo a las de los móviles aunque son las que nos preocupan en estos momentos. Comencemos, si os parece, por los distintos tipos de batería.

El litio dejó atrás el efecto memoria

La tecnología evoluciona y poco a poco se van encontrando modelos más eficientes que desplazan a los anteriores. Es por ello que en el mundo móvil ya hace mucho que se desecharon las antiguas baterías de níquel o cadmio, y se impusieron las actuales baterías de litio. Entre estas últimas también observamos una evolución, y es que poco a poco van viéndose más baterías de polímero de litio.

Por ejemplo, una de las ventajas que trajo el litio al mundo de las baterías es que eliminó el efecto memoria. Este efecto estaba provocado por la creación de cristales en el interior de las baterías si se cargaban antes de estar descargadas por completo, cristales que provocaban que las baterías cada vez almacenasen menos energía real y, por tanto, acabasen siendo inservibles.

Gracias a la eliminación del efecto memoria se pudo al fin desterrar uno de los mayores mitos de las baterías que aún perduran, el que afirma que debemos dejar que un teléfono se descargue por completo antes de conectarlo al cargador. Eso, gracias a las baterías Li-ion, ya no es necesario y podemos aplicar cargas siempre que lo necesitemos. Pero veamos qué tipos de baterías de litio hay en el mercado.

Iones de litio y polímeros de litio

Las baterías de iones de litio, que encontramos con la abreviatura Li-ion, son las más comunes en la actualidad. La tecnología de iones de litio permite construir baterías ligeras y compactas, y su almacenamiento energético es mayor que el de los anteriores compuestos que comentábamos, de aquí que acabasen impusiéndose.

Tienen un problema y es que poco a poco van perdiendo eficiencia, de ahí que las baterías deban sustituirse cada varios cientos de ciclos de carga. Dice la teoría que las baterías Li-ion pueden comenzar a degradarse a partir de los 300 ciclos y durar hasta unos 1.000 ciclos, pero los fabricantes han ido mejorando estos números y, a día de hoy, la durabilidad se ha mejorado.

Como un paso más en la evolución, desde hace algún tiempo encontramos baterías más avanzadas aunque con la misma base. Éstas son las baterías de polímero de litio o LiPo. Tienen ventajas como la posibilidad de hacerlas más pequeñas que las Li-ion acumulando la misma energía, y son también más flexibles. Por contra, son más caras de fabricar y presentan más riesgo de inflamación que las Li-ion.

Con todo, estos modelos empiezan a verse con más frecuencia y llegan en modelos tan conocidos como, por ejemplo, los de OnePlus o el reciente LG G8. Si se busca aprovechar al máximo el espacio interno de un teléfono móvil, el polímero de litio es más recomendable por su mayor almacenaje de energía. Lo lógico es que esta tecnología acabe desplazando por completo a las baterías de iones de litio.

El mercado ya trabaja en otras baterías para el futuro, aunque por ahora no pasan de meros prototipos. El grafeno ya se estudia como componente interno de futuras fuentes de energía para dispositivos móviles, aunque el abuso de los anuncios basados en este material que no acaban fructificando está causando que vaya cosechando una mala imagen. Tarde o temprano tendremos nuevos tipos de baterías, más eficientes y pequeñas, pero no parece que ese momento esté cerca.

Qué es un miliamperio

Uno de los valores que más nos gusta mirar en las baterías es el de los miliamperios, aunque el término correcto que debemos emplear es el de miliamperios por hora, miliamperios/hora o mAh. Se trata de un valor usado para medir la capacidad máxima de una batería aunque en realidad lo que define es la cantidad de energía que una batería es capaz de entregar en una hora de funcionamiento.

La energía se mide en voltios pero dado que las baterías actuales tienen una tensión de funcionamiento estándar de 3.7V, lo que nos interesa es saber a qué velocidad pueden entregar esa energía. Como la tensión en voltios es fija, los amperios pasan a primer plano. Por poner un ejemplo claro: llevando agua en cubos, los voltios serían el tamaño del cubo y los amperios el número de manos para cargar cubos en cada viaje.

Si una batería, por ejemplo la del HTC U11, tiene 3.420 mAh de capacidad significa que será capaz de descargarse a una velocidad máxima de 3.420 miliamperios por hora, o lo que es lo mismo, 3 amperios a la hora. Dado que un teléfono móvil no suele exigir nunca un volumen de energía semejante, al final las baterías llegan a durar en torno a un día. Dependiendo del modelo, claro está.

Un amperio es la corriente constante que, mantenida entre dos conductores rectos paralelos de longitud infinita, de sección circular despreciable, y colocados a un metro de distancia en el vacío, produciría entre estos conductores una fuerza igual a 2 x 10^-7 newton por metro de longitud.

La explicación de más arriba es la que figura en la Oficina Internacional de Pesas y Medidas y corresponde a un amperio (A). Un miliamperio es la milésima parte de un amperio y, por tanto, de lo que nos habla es de capacidad de carga eléctrica. Y por eso este valor es importante aunque no definitorio, dado que el uso que le demos a un móvil puede hacer que necesitemos más o menos energía, y también intervienen factores como el consumo de cada componente o la gestión de energía que lleve a cabo el procesador. En resumen: dos teléfonos distintos con la misma batería tendrán consumos distintos y autonomías distintas.

¿Cuánto tiempo tarda en cargar una batería?

Otro de los aspectos que importa a la hora de conocer todos los entresijos de las baterías es el del tiempo de carga de las mismas. Al igual que nos importa cuánto tiempo tendremos encendido el teléfono, también interesa saber lo que tardaremos en devolver el 100% de la energía al mismo para poder separarnos del enchufe. Salvo que llevemos una batería externa, claro está.

Los cargadores estándar para smartphones entregan 5 voltios al teléfono con un multiplicador 1.5. Es decir, 5 voltios y 1.5 amperios, aunque se van imponiendo los cargadores de más calidad que llegan a los 2.1 amperios o más. También influye cuánta energía es capaz de aceptar nuestro teléfono móvil, de ahí que los tiempos de carga sean tan variables. En la velocidad de carga no sólo importa el propio cargador, por cierto, un cable de mala calidad ralentizará mucho el proceso.

Para hacernos una idea del tiempo de carga de un móvil, si usásemos un cargador de 1.5 amperios, cada vez más infrecuentes, obtendríamos unos tiempos de carga aproximados a los siguientes datos que os mostramos:

• 2.000 mAh en 1 hora y 20 minutos
• 3.000 mAh en 2 horas
• 4.000 mAh en 2 horas y 40 minutos
• 5.000 mAh en 3 horas y 20 minutos

Con dichas cifras nos podemos hacer una idea de cuánto podría tardar en cargar nuestro teléfono con un cargador estándar aunque, como decíamos, hay cargadores de mejor calidad que llegan a los 2.1 amperios y reducen los tiempos de carga. Aunque lo realmente efectivo llegados a este punto son las cargas rápidas, y en el mercado hay ya varias opciones disponibles.

Cómo funciona la carga rápida

Muchos fabricantes empiezan ya a apostar por la carga rápida para sus dispositivos, aunque en ocasiones precisan de cargadores propietarios muy concretos y no funciona cualquiera que podamos adquirir por ahí. La razón de esto es que dichos cargadores entregan más de 5 voltios al teléfono y, de no usarse el cargador correcto, podríamos tener problemas de carga o, más fácil, no aprovechar la capacidad del propio teléfono para aceptar energía.

Quick Charge. Super VOOC, Pump Express o Dash Charge. Todas funcionan de la misma manera aunque con particularidades. Estos sistemas de carga permiten llevar energía al teléfono a más de 5 voltios, por lo que la batería se recarga mucho antes. En el mercado encontramos sistemas de carga que llegan a los 9 voltios, e incluso encontramos opciones con hasta 12 voltios. A mayor caudal de energía, menor tiempo pegados al enchufe.

Estos sistemas de carga tienen además medidas de seguridad para preservar la vida de las baterías. El más aceptado es el de cargar rápidamente una parte de la batería pero después reducir la velocidad hasta llegar al 100% de la misma. Así las baterías sufren menos estrés durante la carga y obtenemos una vida útil más prolongada. Estos procesos los controla el propio procesador del teléfono y no el cargador, de ahí que cada modelo sea compatible con un tipo de carga específico y con cantidades de energía medidas.

¿Qué es la carga inalámbrica?

Otro de los sistemas que los fabricantes han ideado para tratar de evolucionar en el apartado de las baterías es la carga inalámbrica. O tal vez deberíamos llamarla carga por contacto pues su potencia no permite que el teléfono móvil se despegue de la propia base de carga. Al menos no en los estadios de desarrollo actuales.

La carga inalámbrica consiste en que el cargador del teléfono dispone de una bobina de inducción que crea un campo electromagnético. Este campo es aprovechado por el teléfono móvil al entrar en contacto con él, de ahí la necesidad de estar pegados, y utiliza su propia bobina de inducción para recibir energía desde el cargador. O desde la base de carga, para ser más exactos.

Se trata de un proceso de carga muy cómodo aunque lento, pues llega a provocar tiempos de carga de más del doble de los obtenidos con un cargador tradicional vía USB. Sin embargo, tiene ventajas tales como mejorar la estanqueidad de los móviles al restar sufrimiento al puerto USB. Este sistema necesita que el teléfono cuente con la bobina en su interior por lo que no todos los modelos son compatibles ni, por tanto, ha conseguido imponerse en la actualidad.

Pese a que hay varios estándares, el más común es el conocido como Qi. Se trata de un estándar desarrollado por el Wireless Power Consortium que es especialmente popular y que se asocia habitualmente con este tipo de capacidad. Su tecnología se ha utilizado por ejemplo en diversos smartphones de última generación pero también en soluciones originales algunas propuestas por IKEA.

Y con esto, confiamos en que tengáis información suficiente sobre las baterías de vuestros teléfonos móviles. Aunque si hemos dejado fuera algún aspecto que os interese conocer, sólo tenéis que usar los comentarios para decírnoslo o lo ampliaremos sin problemas. Cuanta más información, mucho mejor.

En Xataka Móvil | Cómo calibrar la batería de un móvil (y por qué deberías hacerlo)