Come funzionano le batterie agli ioni di litio nei nostri dispositivi?

<transcy>Lo que necesitas saber sobre las baterías de litio </transcy>

<transcy>Chip de Protección</transcy>

4.5V es la tensión límite que implica serios riesgos de seguridad para el usuario. Más allá de este límite las baterías de iones de litio se dañan. Por este motivo, todas las baterías de iones de litio tienen un circuito de protección como en la foto. Este circuito actúa de dos formas:

Evita que la tensión supere los 4,4V (un parámetro estándar con respecto al límite de 4,5V)

Evita que caiga a una tensión inferior de 3V, más allá de la cual la batería puede deteriorarse rápidamente (en este caso el límite de seguridad es 2.7 V más allá del cual la batería no debe descargarse).

De hecho, cuando ves 0% de carga en tu pantalla, en realidad tu batería está aproximadamente al 5%. Esto fue implementado para evitar que la batería baje más allá de la tensión límite de descarga.

Este circuito de protección no gestiona la recarga de la batería, sino desconecta físicamente la batería en caso de que las tensiones o corrientes salgan de los parámetros de seguridad. Ese circuito de protección no interviene cuando la batería alcanza el 100% porque no supera ningún parámetro de seguridad. Por eso, la batería queda conectada bajo tensión de fin de carga.

<transcy>Topping & Trickle Charge</transcy>

Algunos circuitos de carga aplican Topping Charge mientras que otros aplican Trickle Charge.

Los dos tipos de circuitos entran en acción al final de la fase de recarga de la batería, que consiste en una fase inicial bajo corriente constante y una final bajo tensión constante.

En caso de Topping Charge, una vez que la batería ha alcanzado el 100%, el circuito espera a que la carga caiga por debajo de un umbral para reiniciar la carga y devolver la batería al 100%.

Trickle Charge, a diferencia del circuito anterior, mantiene la batería bajo tensión de fin de carga para mantenerla al 100% mientras la corriente absorbida se vuelve casi cero (del orden de unos pocos µA) como se muestra en el gráfico.

<transcy>Recarga optimizada</transcy>

"Con iOS 13 y las siguientes versiones, el iPhone utiliza el aprendizaje automático (machine learning) para tratar de comprender tus hábitos de recarga diarios de modo que la opción de carga optimizada se active solamente cuando el iPhone prevé estar conectado a un cargador durante un período de tiempo extenso”. Así explica Apple la nueva característica que presenta algunas críticas.

De este forma, cuando te despiertes antes de lo "habitual", encontrarás tu smartphone recargado a un porcentaje menor que 100% y, si te despertaras más tarde, la batería se mantendría en su voltaje de final de carga de 4,35V , lo que provocaría un desgaste de la batería muy rápido.

Lógicamente no es cierto que el smartphone sea capaz de aprender de las costumbres del consumidor.

<transcy>Tensión VS Ciclos de Descarga</transcy>

Todos los circuitos de control de carga dentro de smartphones, laptops, tablets y cámaras digitales cargan baterías de iones de litio hasta el voltaje máximo que soporta la celda. En la mayoría de los casos hablamos de 4,35V.

Sin embargo, la carga de la batería bajo máxima tensión reduce su vida útil e incluso podría comprometer su seguridad. El gráfico muestra el número de ciclos en función de la tensión de carga. Bajo tensión de 4.35V, el número de ciclos de la batería de iones de litio se reduce a la mitad en comparación a una tensión de fin de carga de 4.2V. Por lo tanto, una batería de litio debe recargarse a un voltaje inferior al máximo permitido para prolongar significativamente su vida útil. Y si fuera necesario recargar la batería a la tensión máxima permitida, la batería no debería dejar durante un período de tiempo prolongado. El controlador de fin de carga debería desconectar la celda de la corriente y dejar que comience el ciclo de descarga.

Es como relajar los músculos después de un ejercicio intenso.

<transcy>Recarga Rapida</transcy>

Nosotros de Witty te recomendamos usar la recarga rápida solo cuando sea necesario. Un cargador rápido bien diseñado debería darle la posibilidad al usuario de elegir la duración de recarga rápida. El gráfico compara la vida útil (número de ciclos) de una batería de iones de litio típica cuando se carga y descarga a velocidades de 1C, 2C y 3C. Cuanto mayor sea la velocidad de carga, más rápido disminuirán los ciclos de descarga.

La vida útil se puede prolongar hasta 500 ciclos de carga y descarga por debajo de 1C; 0.8C es la velocidad recomendada.

No aplique la carga rápida cuando la batería esté fría o caliente . Cárguelo solo a temperaturas moderadas y evita cargar rápidamente una batería vieja .

<transcy>Las Apps de “ahorro de batería”</transcy>

En Google Play Store puedes encontrar numerosas aplicaciones para monitorear el estado de tu batería. Sin embargo, estas apps no pueden desconectar la batería de la corriente cuando está completamente cargada.

Existe una app cuyos programadores afirman que sí puede desconectar la batería de la corriente estableciendo una indicación de carga máxima. Sin embargo, para utilizar esta aplicación, es necesario cambiar las configuraciones del sistema impuestas por el fabricante del smartphone, o sea rootearlo (no hay datos concretos sobre el funcionamiento de la aplicación). Esto anulará la garantía, y también conllevará el riesgo que se produzca un brick (cuando el dispositivo no se enciende más) sin poder restaurar las configuraciones iniciales.

Samsung incluso desarrolló un "contador" para realizar un seguimiento de cualquier manipulación del sistema (tampering) aunque se haya devuelto el sistema a su configuración de fábrica.

Lo smartphone scollega la batteria?

Per dimostrare che i nostri smartphone non sono poi così smart è stato eseguito un test di laboratorio in cui si analizza come uno smartphone di ultima generazione gestisce la fase di carica della batteria.

Nel video test è possibile osservare come lo smartphone mantenga la batteria alla sua tensione di fine carica di 4.35V sebbene abbia già raggiunto il 100% da tempo.

E' in seguito mostrato che solo con l'azione di Witty il dispositivo viene scollegato dalla rete elettrica quando completamente carico.

<transcy>Litio, el Combustible del Futuro</transcy>

La alarma de las reservas ya ha comenzado a sonar , a pesar de que los vehículos que funcionan con energías alternativas a la gasolina o el diésel siguen siendo una rareza en nuestras carreteras. Numerosas reservas están atesorando minerales y el resultado será que en un par de años los precios del litio y el cobalto se habrán más que triplicado, de 20.000 a más de 80.000 dólares la tonelada.

El 85% del litio mundial se encuentra en Argentina, Chile y Bolivia. En Bolivia, el país más pobre de Sudamérica, la fuente principal es el Salar de Uyuni, una enorme extensión salina de más de diez mil kilómetros cuadrados. Debajo de su superficie hay litio en grandes cantidades que hasta ahora fue poco utilizado.

De hecho, el problema es su extracción: es muy cara y requiere grandes habilidades técnicas. Esas actividades mineras requieren grandes cantidades de agua para su extracción. Chile, por ejemplo, para seguir con la extracción empezó a sacar agua del mar, con el gran problema de tener que depurarlo de la sal. En Bolivia, en cambio, existe el riesgo de afectar los acuíferos durante la limpieza del material extraído. En algunos casos, se derriban varias hectáreas de bosque virgen, se drenan lagunas para almacenar las “tortas”, o montones de material excavado y los desechos.