Qué influye en la autonomía y duración de las baterías móvil

Es una historia poco conocida, pero resulta que el Reino Unido estuvo a punto de perder la Guerra de las Malvinas con Argentina en 1982, por culpa de las baterias. En una de las batallas decisivas el ejército británico recibió la orden de disparar una andanada de misiles... pero éstos no despegaron. Los dispositivos disparadores se habían quedado sin batería.

La realidad es que una batería es un dispositivo corrosivo que comienza a deteriorarse en el mismo momento en que se fabrica en la cadena de montaje. A medida que pasa el tiempo, incluso aunque no se use, pierde capacidad de carga. ¿Qué cosas afectan al ciclo de vida de una batería móvil?

Es verdad que la carga de un smartphone apenas dura un día de media, igual que hace 6 o 7 años. Pero los smartphones actuales son cien veces más potentes que los de hace un lustro, y las baterías han reducido su tamaño, peso y tiempo de recarga. Según datos de Cadex, las batería de iones de litio han doblado su capacidad en los últimos 12 años. Con la tecnología Quick Charge de Qualcomm los últimos modelos de smartphones, como los Samsung Galaxy S6, pueden cargarse al 50% en menos de media hora. Algunos Motorola, como el Moto G, lo hacen en poco más de 20 minutos.

Lo cierto es que un porcentaje importante de la autonomía del móvil depende de nosotros. Aspectos como la forma de recargarlo, el uso que hacemos, e incluso la temperatura ambiente y la humedad pueden alargar o reducir la autonomía de un smartphone más de un 30%.

Vamos a echar un vistazo a todas las claves que influyen en la autonomía de una batería. Seguro que hay algunas que no conoces. ¿Sabías que si vives cerca de una antena de telefonía, tu móvil consume menos batería? ¿O que no se puede recargar una batería con temperaturas bajo cero?

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Las baterías de Li-ion y Li-Po

Los smartphones, tablets, ordenadores portátiles, cámaras de fotos, e incluso los coches eléctricos emplean baterías de iones de litio o Li-ion. Este tipo de acumulador emplea una sal de litio que es la que procura los iones para que se produzca la carga y descarga.

Las baterías de Li-ion son tan populares porque utilizan materiales finos y ligeros que permiten su uso en dispositivos de bolsillo. Tienen una elevada capacidad de carga, aceptan muchos ciclos de recarga, y apenas sufren el efecto memoria. Además tienen una baja tasa de autodescarga, es decir, se descargan poco cuando no las usas. Entre un 6 y un 25% de autodescarga al mes.

Entre sus inconvenientes destacan su poca resistencia a las elevadas temperaturas y al frío, su voltaje variable que requiere el uso de un convertidor, y que son relativamente caras de fabricar.

Hay que tener en cuenta que existen muchas combinaciones de litio, por eso hay baterías de Li-ion con características muy diferentes.

Una evolución de esta tecnología son las baterías de polímero de litio o Li-Po, usadas en algunos smartphones con baterías no extraíbles, así como en dispositivos bluetooth (auriculares) y objetos del Internet de las Cosas. Admiten más densidad de carga, así que son más pequeñas. También tardan más en descargarse.

El tamaño de la batería

La mayoría de los fabricante utilizan los miliamperios por hora (mAh) para definir la capacidad de la batería. En efecto, una batería de 3000 mAh dura el doble que una de 1500 mAh, pero sólo si usas el mismo hardware. Una batería de 1500 mAh puede aguantar sin recargar más que una de 2000 mAh en otro móvil diferente.

Podemos usarlo como un valor indicativo, pero no sirve para comparar. Este valor también suele estar asociado al tamaño: como más mAh tiene una batería de un móvil, más pesa y ocupa.

La capacidad de la batería

La salud de una batería se mide en su capacidad, que es del 100% cuando es nueva. Pero la mayoría de las baterías que salen de fábrica no llegan al 100% de su capacidad, oscilan entre el 90 y el 100%. Este valor se reduce con el tiempo a medida que la batería cumple años y se recarga. Las altas temperaturas también influyen. Parte de los componentes químicos se deterioran y se convierten en desecho, que ya no se puede recuperar. Por eso una batería se compone de tres parte teóricas (ya que en realidad están mezcladas): La zona descargada que se va agotando con el uso de la batería, la energía aún disponible, y el material de desecho:

Es fácil detectar cuándo una batería comienza a perder su capacidad: se carga completamente (la luz del móvil se pone verde o apaga) cada vez más rápido, porque hay menos reactivos químicos para activar.

También perjudica a la capacidad de la batería mantenerla sin usar durante mucho tiempo, con una carga completa. Si sabes que no vas a usar el móvil en una temporada, déjalo con una carga aproximada del 50%.

La autodescarga

Una batería de Li-ion mantiene su carga cuando no se usa de forma más eficiente que otras tecnologías. La pérdida de carga sin uso se llama Autodescarga. En un mes una batería de móvil sin usar pierde entre el 6 y el 20% de su carga, dependiendo de su edad y recargas sufridas. Con el tiempo la autodescarga aumenta, es inevitable. Pero también depende de la calidad de los materiales utilizados. La edad de la batería, las recargas y las altas temperaturas aumentan la autodescarga.

Hay que tener en cuenta que la autodescarga no es constante. Por ejemplo, en una batería de Li-ion lo normal es que se autodescargue un 5% el primer día, y luego un 1 o un 2% al mes. El circuito de protección añade otro 3% al mes.

Se calcula que por cada 10 grados centígrados de aumento de temperatura el ratio de autodescarga se dobla. Los expertos recomiendan desechar una batería cuando se descarga un 30% en 24 horas.

Si se almacena una batería sin carga durante mucho tiempo el circuito de protección la desactiva, convirtiéndola en una batería durmiente. No se puede volver a cargar con el cargador estándar, pero existen cargadores especializados capaces de aplicar una pequeña carga de reactivación, que despierta a la batería, para volver a utilizarla.

La temperatura ambiente

Es un factor que no se tiene en cuenta, pero la temperatura influye en la capacidad de una batería, tanto como las recargas.

¿Sabes cómo funciona una batería? Se basa en un proceso químico de reducción-oxidación (redox), que es reversible. Un componente de la batería se oxida (pierde electrones) y otro se reduce (gana electrones). Cuando la batería está en uso se cierra el circuito interno y comienza la descarga. Al recargarla se vuelve a abrir el circuito y se renueva el proceso de redox.

Este cambio de estado de los electrones se ve afectado por la temperatura. Tanto las temperaturas muy altas como las muy bajas reducen la capacidad y aumentan el tiempo de carga. Lo ideal es usar la batería en temperaturas moderadas para mantener más tiempo su capacidad. Una batería del móvil conservada a 40 grados pierde el 35% de su capacidad en un año, incluso aunque no la uses. Lo mismo ocurre con el frío. A bajas temperaturas reduce su capacidad un 25%.

La temperatura también influye en el porcentaje de autodescarga, es decir, la energía que pierde una batería cuando no se usa. Aquí puedes ver cuánto se autodescarga una batería de móvil en un mes, según la temperatura ambiente:

La temperatura ideal para cargar un smartphone se sitúa entre los 10 y los 30 grados centígrados. Antes de recargar, si vienes de la calle deja que la batería se adapte a la temperatura ambiente de la habitación. Nunca recargues con temperaturas bajo cero.

Los ciclos de recarga

Otro factor a tener en cuenta es el número de veces que puedes recargar una batería, antes de que su capacidad caiga por debajo del 80%, que es cuando comienza su ocaso. Cada tipo de batería acepta cierta cantidad de ciclos de recarga.

En la siguiente tabla puedes ver los ciclos de recarga de diferentes tipos de baterías, así cómo la energía que ofrece por cada kilogramo de peso (mide su eficacia), el tiempo estándar de carga, y el porcentaje de autodescarga al mes, es decir, cuánto pierde la batería cuando no se usa.

[Fuente: Wikipedia]

Quizá te llame la atención el dato de los ciclos de recarga de la batería de Li-ion, entre 300 y 4000. Esto depende de cómo se haya recargado a lo largo de su vida. Con descargas y cargas completas al 100%, una batería no aguanta más de 300 o 400 cargas. Sí recargas con la batería al 50%, las recargas suben a 1200-1500. Con recargas de sólo el 10% puedes hacer entre 3700 y 4500 recargas.

El efecto memoria

Este término se puso de moda con las pilas recargables. Erróneamente, mucha gente lo aplica también a la batería de los móviles.

El efecto memoria es un fenómeno que aparece en cierto tipo de baterías, cuando no se descargan completamente antes de recargarlas. Se crean unos cristales en su interior, debido a una reacción química, que reducen la capacidad de la batería. Se soluciona haciendo una descarga y carga completa.

El efecto memoria afecta a las baterías del tipo níquel cadmio (Ni-Cd) y Níquel e hidruro metálico (Ni-Mh), como las populares pilas recargables. Sin embargo las baterías de iones de Litio (Li-ion) de los móviles o de Polímero de Litio (LiPo) de los dispositivos bluetooth apenas se ven afectadas por este efecto. Aún así los expertos recomienzan realizar al menos una carga completa al mes con la batería del móvil.

Otro fenómeno que afecta a las baterías de Li-ion es la pasivación. Se trata de una fina película que cubre el ánodo de la batería y que hace caer el voltaje hasta el punto de dejar de funcionar. Se produce cuando el móvil permanece mucho tiempo apagado, o sólo se hacen pequeñas cargas. Se soluciona con una descarga y recarga completa. De ahí la recomendación de hacerlo una vez al mes.

La antena de telefonía

Con tanta app, tanta red social y tanto smart, a veces nos olvidamos que lo que tenemos en las manos es, básicamente, un phone, un teléfono para realizar y recibir llamadas. Y esta característica tiene mucho que ver con la batería.

¿Vives cerca de una antena o una centralita de telefonía móvil? No todo son malas noticias. Los médicos no se ponen de acuerdo sobre los efectos nocivos (o no) que las antenas de telefonía producen en la salud, pero si podemos confirmarte esto: si vives cerca de una antena, tu smartphone consumirá menos batería.

La razón es que el móvil genera una pequeña carga de energía una vez por segundo para mantener el contacto con la antena de telefonía y chequear si recibes llamadas. Para conservar batería, la energía generada para esta tarea depende de la potencia de la señal. Como más cerca estés de una antena menor energía se requiere para chequear las posibles llamadas, y por tanto consume menos batería.

Del mismo modo, si vas a una zona con poca cobertura o con muchas interferencias como un centro comercial, hospital o restaurante, el consumo de batería aumentará.

El hardware del móvil

El tipo de hardware que utilizas también influye en el consumo de batería, y con ello, en la frecuencia de las recargas. En un smartphone las componentes que más batería consumen son, por este orden, la pantalla, el procesador y la conexión WiFi.

La pantalla

Como más tamaño y más brillo tenga, más energía consume. También depende de la tecnología. Las pantallas LED, como las populares AMOLED, no necesitan retroilumnación, sólo se iluminan de forma independiente los píxeles que se usan, dejando apagados el resto. Por tanto consumen menos que otras pantallas que necesitan iluminar todo el panel.

Exprime la pantalla de tu Android para ahorrar batería

El procesador

Es el cerebro del smartphone, y por tanto el que más energía necesita, después de la pantalla. Como más potente sea y más núcleos tenga, más consume, aunque depende de la optimización de los núcleos. Programas que hacen uso intensivo del procesador, como los juegos o la gestión del vídeo, aumentan este consumo.

La resolución de pantalla afecta de forma directa al consumo del procesador. Como más resolución tenga más píxeles hay que dibujar para llenar una pantalla, así que la CPU tiene que hacer más cálculos. Una pantalla 2K o 4K necesita más energía y más recursos del procesador que una 1080p o 720p.

Es importante el calor que el procesador genera. Si es excesivo y no se disipa bien la batería se sobrecalienta, lo que reducirá su capacidad con el tiempo.

Finalmente, la tecnología de fabricación también afecta al consumo. Como menos nanómetros use, menos consumo y menos calentamiento produce. Por ejemplo, Samsung ha comenzado a fabricar procesadores Exynos con tecnología de 14 nanómetros, que sustituye a la tecnología de 20 nanómetros. Consumen un 30% menos porque la distancia entre los transistores es menor, y por tanto los electrones recorren menos distancia para activar o desactivar un bit, reduciendo el consumo.

Las apps que usan mucho este hardware, gastarán más energía. Aquí puedes ver algunos ejemplos:

Para aumentar la duración de la batería reduce el uso de los anteriores tipos de apps. Del mismo modo, intenta no usar muchas apps a la vez.

En el caso de un portátil las componentes con muchos elementos mecánicos, como los lectores de disco o grabadoras DVD, consumen mucha batería. Conviene desconectar cualquier periférico USB que no estés usando, incluyendo teclados, ratones, impresoras, MP3, etc.

El software y sistema operativo

Aunque la forma de uso, temperatura y recarga son vitales para alargar la vida de una batería, el software que utilices también es importante. Comenzando por el sistema operativo. Las últimas versiones de iOS y Android gestionan mucho mejor el uso de la batería del móvil. Si tienes iOS 8/0 o Android 5.0 Lollipop la batería puede durarte un 15% o un 20% más, en comparación con una versión anterior. Por tanto, emplea el último sistema operativo siempre que puedas.

Las apps que emplees también son vitales. Si tu smartphone tiene mucho bloatware (software preinstalado que consume recursos y genera mucha información) la batería se gastará antes.

En general, si tienes muchas apps que se mantienen siempre en memoria, registran el uso del smartphone y generan informes, o emiten notificaciones continuas, consumirán más batería que otro tipo de apps. Intenta reducir su uso y desinstalar aquellas que no sean imprescindibles.

Un reciente estudio llevada a cabo por la Universidad de Purdue indica que el 49% de la batería se consume con el móvil en reposo, cuando la pantalla está apagada. ¿La culpa? Las apps que funcionan en segundo plano y continuamente despiertan el móvil para comprobar si recibes mensajes, actualizan noticias, realizan chequeos internos, etc.

La recarga: adiós a los falsos mitos

Saber recargar el smatphone es clave para alargar la autonomía y aumentar el número de ciclos de vida de la batería. Y aquí es donde fallan muchos usuarios. En los últimos años se han asumido una serie de reglas que eran útiles con las baterías niquel, pero no sirven con las más modernas de iones de lítio (Li-ion), utilizadas en los móviles, o las más recientes de Polímero de Litio (LiPo), usadas en dispositivos bluetooth del Internet de las Cosas:

Tanto los materiales como los sistemas operativos han cambiado la forma de recargar una batería. Por ejemplo, si dejas descargar por completo una batería moderna antes de recargar, su ciclo de vida se reducirá a la mitad.

Un apunte importante al recargar el móvil a través de un cable USB conectado a un puerto USB 2.0 del ordenador: el puerto USB 2.0 sólo puede suministrar una carga equivalente a 500 mA (miliamperios). Si usas la pantalla con el brillo alto y descargas datos mientras recargas por USB, consumirás más de lo que estás recargando, así que la batería se descargará en vez de cargarse. El estándar USB 3.0 aumenta la capacidad de carga a los 900 mA.

Así se recargaba antes el móvil

• Realizar una primera descarga y carga completa para fijar la capacidad de la batería
• Dejar que la batería se agote casi en su totalidad
• Cargar la batería al 100%
• Cerrar procesos en memoria que no se utilicen
• Apagar el smartphone cuando no se usa
• Desenchufarla tras recargar el 100%, porque se recalienta

Así se recarga ahora el móvil o el portátil

• La primera recarga no influye en el ciclo de vida de la batería
• No hay que dejar que la batería se descargue por debajo del 30%
• No es conveniente cargarla al 100%. Llegar sólo al 80 o 90%
• Es más eficiente para la vida de la batería realizar recargas pequeñas y frecuentes
• Completar una descarga y recarga completa al menos una vez al mes
• Si hace mucho calor (40 grados), no recargues al 100%. Nunca recargues con temperaturas bajo cero
• Antes de recargar, si vienes de la calle deja el móvil un rato en la habitación para que la batería se adapte a la temperatura ambiente
• No eliminar procesos de memoria. Consume más batería eliminarlos y luego volver a arrancar la app
• No es necesario apagar el móvil cuando no lo usas, consume más apagarlo y luego hacer un arranque completo
• Cuando se carga al 100% la batería se desconecta y la corriente del cargador se desvía al movil, así que no ocurre nada si nos olvidamos de desenchufar el smartphone
• Antes de dejar una batería sin usar durante mucho tiempo, cárgala al 50%
• Si es posible, recarga con el móvil apagado por completo. Cuando está encendido consume una parte de la carga, llamada parasitaria, que impide optimizar el proceso

Trucos para ahorrar batería

• Desinstala los programas que no uses
• Reduce el uso de apps que emiten notificaciones continuas
• Reduce el movimiento masivo de datos y las descargas de apps
• Baja el brillo de la pantalla
• Usa un fondo de pantalla oscuro en el escritorio. La batería y los ojos te lo agradecerán
• Si no lo usas, desactiva Bluetooth
• Desactiva también la búsqueda continua de redes WiFi
• Si existe, activa un plan de ahorro de la batería en la configuración del dispositivo

Quick Charge 3.0 de Qualcomm, carga el 80% de la batería en 35 minutos

Enemigos de las baterías

• Altas temperaturas y humedad. Temperaturas bajo cero
• Cambios bruscos de temperatura
• Cargadores ultrarrápidos en baterías no preparadas
• Descargas completas frecuentes
• Dejar el móvil en un coche cerrado en verano
• Dejar que el sol incida en el móvil a través de una ventana
• Dejar la batería descargada sin usar durante mucho tiempo

Como puedes ver, existen una gran cantidad de factores que influyen en la duración y ciclo de vida de una batería. Si has llegado hasta aquí ya sabes todo lo que necesitas para mejorar la autonomía de la batería un 20 o un 30%. ¡Aprovéchalo!

[Fuentes: Battery University, Wikipedia, Cadex]