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Carga y descarga de baterías para electrónica de consumo

2011-02-26

El incauto lector G propuso la escritura de este artículo hace ya unos cuantos meses.

Muchos artículos de electrónica de consumo como cámaras fotográficas y reproductores de música portátiles funcionan con baterías recargables. Actualmente, hay cuatro tipos que son los más usados en estos aparatos:

• baterías de níquel-cadmio (Ni-Cd);
• baterías de níquel-hidruro metálico (Ni-MH);
• baterías de iones de litio (Li-ion);
• baterías de iones de litio-polímero (LiPo).

Estos tipos de batería se diferencian en las reacciones químicas en las que se basan, en costes de fabricación, impacto ambiental y capacidad de carga. En cuanto a su utilización, si es conveniente o no cargarlas y descargarlas más o menos, son de aplicación los siguientes principios:

• las baterías aguantan cierto número de ciclos de carga y descarga, así que acaban estropeándose con el uso;
• las baterías envejecen con el tiempo, así que acaban estropeándose incluso si no son utilizadas;
• las descargas parciales son raramente perjudiciales;
• las descargas profundas pueden ser problemáticas en baterías compuestas por varias celdas;
• las sobrecargas pueden ser problemáticas.

Las baterías envejecen

Los ciclos de carga y descarga y el propio paso del tiempo hacen que las baterías se deterioren. Esto es prácticamente inevitable con la tecnología actual.

Las baterías pueden perder carga rápidamente

Todas las baterías recargables tienen cierto nivel de autodescarga: se descargan solas. Este fenómeno de autodescarga es más importante en unos casos que en otros, pero siempre está presente. Además de esto, muchos aparatos electrónicos consumen energía aunque estén aparentemente apagados —por ejemplo, al alimentar relojes y memorias—.

¿Son malas las descargas parciales? Efecto memoria y depresión del voltaje

El efecto memoria consiste en la pérdida de capacidad de una batería cuando ésta es sometida de forma repetida a un ciclo incompleto de descarga hasta un nivel fijo. Este efecto está asociado a las baterías Ni-Cd, pero se produce, si acaso, en condiciones de uso bastante alejadas de las habituales en electrónica de consumo (se ha detectado en aplicaciones aeroespaciales en las que los ciclos de carga y descarga pueden ser muy uniformes).

Hay un efecto, la depresión del voltaje, que no implica una pérdida real de capacidad, pero sí una reducción en el voltaje, y que acaba en el popular saco del efecto memoria. Como muchos indicadores de nivel de carga se basan en la medida del voltaje entre los terminales de las baterías, una pérdida de voltaje suele acabar traduciéndose en una indicación de un bajo nivel de carga. La depresión del voltaje surge tras una ligera sobrecarga durante el proceso de carga, así que las recargas frecuentes aumentan el riesgo de aparición de este efecto.

Se dice mucho que las baterías Ni-Cd están plagadas por el efecto memoria, las Ni-MH se comportan algo mejor y las Li-ion y LiPo están libres del efecto memoria. En la práctica, casi ningún particular se habrá encontrado con este efecto de verdad, sino que habrá notado, si acaso, que los diferentes tipos de batería envejecen de forma ligeramente distinta y que los cargadores de los dispositivos con baterías Li-ion y LiPo, más modernos y sofisticados que los de dispositivos con baterías Ni-Cd y Ni-MH, suelen evitar mejor la sobrecarga y los efectos que ésta provoca.

Ciclos de carga de rodaje

Las baterías actuales no necesitan pasar por varios ciclos de carga para ofrecer su máxima capacidad por motivos químicos. Ahora bien, hay algunas baterías especialmente sofisticadas (como las de muchos ordenadores portátiles) que contienen circuitos electrónicos que sirven para indicar el nivel de carga y que pueden necesitar ser calibrados mediante una descarga completa seguida por una carga completa. Es de esperar que el manual de instrucciones del aparato contenga información sobre esto.

Las descargas profundas pueden ser problemáticas

Las baterías pueden estar formadas por varias celdas elementales. Si algunas de estas celdas se descargan por completo antes que otras (lo que es prácticamente seguro en una descarga profunda), puede invertirse la polaridad en sus extremos y acabar acortando la vida de la batería. No es necesaria una batería compuesta por varias celdas: este fenómeno también puede suceder al conectar varias celdas independientes en serie.

Muchos dispositivos electrónicos detectan (a partir del voltaje) cuándo el nivel de carga de las baterías es peligrosamente bajo y se apagan automáticamente.

Las cargas mantenidas (en flotación) pueden ser problemáticas a veces, pero no siempre

Con un cargador diseñado para evitar la sobrecarga, sería posible dejar las baterías en flotación, compensando la autodescarga. Si disponemos de un buen cargador que permita hacer esto, entonces no hay problema; si no, entonces es mejor retirar las baterías del cargador una vez están cargadas.

Algunos aparatos pueden conectarse a la red eléctrica y funcionar con normalidad mientras cargan sus baterías. Suelen funcionar con tecnología Li-ion o LiPo. Es de esperar que un aparato de estas características esté diseñado para evitar la sobrecarga de sus baterías. Evidentemente, utilizarlos conectados a la red eléctrica y con las baterías puestas tiene más impacto en la vida de éstas que si las baterías están almacenadas temporalmente a media carga en un lugar fresco y seco, pero no es de esperar que el impacto sea mayor que si se utiliza el aparato sin conexión a la red eléctrica. En efecto, la batería no se calienta notablemente más que cuando el aparato está desconectado de la red eléctrica y realiza menos trabajo que en una descarga normal o en una carga con el aparato apagado. Si no se da el caso —si la batería calienta muchísimo más que en otras situaciones—, entonces habrá que preguntarse si es conveniente o no seguir así.

En resumen

En pocas palabras, lo mejor es utilizar los dispositivos electrónicos con normalidad, sin intentar trucos mágicos para prolongar la vida de unas baterías que, aceptémoslo, es limitada.

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Categorías: Electricidad

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