Todo lo que necesitas saber sobre las baterías de tu laptop

Las baterías son una parte vital del hardware de tu portátil y sin ellas no llegarás muy lejos. Pero, ¿cuánto tiempo le dedicas a pensar en tu batería? En este artículo, te voy a proporcionar información poderosa que te hará valorar aún más las baterías.

¿Qué hay debajo del capó?

Tres tipos de baterías alimentan los portátiles que se encuentran en uso en la actualidad: níquel cadmio (NiCad), níquel metal hidruro (NiMH) e iones de litio (Li-ion), siendo Li-ion el más común en los portátiles más nuevos. Cada tipo de batería tiene una química diferente para generar carga y, por lo tanto, características diferentes.

Capacidad

La capacidad de las baterías se mide en potencia entregada por peso de la batería, tasa de autodescarga y ciclos útiles. La potencia generalmente se mide en vatios-hora por kilogramo, o Wh/kg. La autodescarga se refiere al hecho de que todas las baterías pierden energía cuando están almacenadas. El ciclo se refiere a cuántas veces una batería puede pasar de una carga completa a una descarga completa antes de que la batería ya no pueda retener energía.

El hecho de que las baterías se descarguen con el tiempo se ve afectado por la temperatura. A temperaturas más altas, la tasa de descarga es más rápida. La regla general es almacenarlas en un lugar fresco y usarlas a temperatura ambiente.

Níquel cadmio

Según pruebas realizadas en un laboratorio por Cadex Electronics, Inc., las baterías de níquel cadmio tenían una vida útil de 1500 ciclos, lo que significa que se cargaron y descargaron completamente 1500 veces antes de dejar de funcionar. Sin embargo, debido a la química de esta batería, los NiCads pueden sufrir un llamado efecto memoria. El efecto memoria es una reacción química que ocurre si la batería no se descarga completamente antes de volver a cargarla. En esta reacción, se forman cristales que inhiben una carga completa. La batería parece "recordar" un nivel de carga inferior. Por cierto, descarga completa nunca significa llevar la batería hasta 0 voltios, lo que puede dañarla de forma irreversible. Significa llevar la batería hasta un Voltaje de Fin de Descarga (EODV) establecido.

Cadex descubrió en sus pruebas que si las baterías NiCad no se "ejercitan" o mantienen periódicamente mediante ciclos de descarga completa y carga completa, su vida útil útil se podría reducir hasta tres veces. En ese caso, las baterías solo durarían 500 ciclos. Por lo tanto, es importante que, si estás utilizando una computadora (u otro equipo alimentado por batería), mantengas estas baterías. De los tres tipos, las celdas NiCad tienen una vida útil intermedia. Si se almacenan a temperatura ambiente, perderán alrededor del 20 por ciento de su carga por mes. De hecho, pierden el 10 por ciento de su capacidad en las primeras 24 horas después de sacarlas del cargador. En cinco meses, tendrás baterías muertas a menos que las mantengas. Por otro lado, si se almacenan y mantienen adecuadamente, tienen la vida útil más larga de los tres tipos. Además, son excelentes en cuanto a rendimiento. Si se cuidan, podrán almacenar casi la misma carga al final de su vida útil que cuando eran nuevas. ¿A quién no le gustaría tener esa capacidad?

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Níquel metal hidruro

La química de esta batería ofrece más potencia con respecto a su peso, por eso parecía ser un buen reemplazo para las baterías NiCad hace unos años. Por otro lado, tiene una vida útil muy corta. Las celdas NiMH se descargan un 30 por ciento al mes. En tan solo tres meses, si no las mantienes, tendrás baterías muertas. Otra desventaja es que sólo duran 500 ciclos, lo que las convierte en las que tienen menor vida útil. Y al igual que las baterías NiCad, si no las descargas y recargas completamente periódicamente, su vida útil se reduce. Potencialmente solo puedes obtener 175 ciclos de ellas. Por otro lado, se comportan mejor que las NiCads cuando las descargas solo un poco antes de volver a cargarlas. A diferencia de las celdas NiCad, aumentas el número de ciclos cuando usas tu portátil sin cargarlo durante un corto período de tiempo, y luego lo conectas y recargas las baterías. Recuerda, a las NiCads les gusta descargarse completamente, mientras que a las baterías NiMH les gusta solo descargarse parcialmente.

Iones de litio

De todos los tipos de baterías mencionados aquí, las celdas de iones de litio tienen algunas ventajas poderosas. Tienen una densidad de energía de 150 vatios-hora por kilogramo. Al igual que las NiMH, las baterías Li-ion no tienen efecto memoria. Es decir, no pierden la capacidad de cargarse por completo si no se descargan por completo. Si se dejan en un estante, pierden la menor cantidad de energía. Su tasa de descarga, que es del 10 por ciento al mes, les brinda una buena vida útil de almacenamiento (pero deben usarse dentro de los dos años posteriores a su fabricación). Esto significa que puedes tomar una que cargaste hace tres meses y aún tendrá alrededor del 70 por ciento de carga. Si estás manteniendo varios portátiles, eso es una buena noticia.

Estas baterías también tienen algunas desventajas importantes, sin embargo. Tienen una química volátil. Cada paquete de iones de litio en tu portátil debe tener su propio circuito de protección electrónico que proteja contra la sobrecarga, la sobre-descarga y la corriente demasiado alta. Cada celda del paquete de la batería incorpora una válvula de seguridad integrada. Los tres tipos de batería tienen una válvula de seguridad, pero a diferencia de las baterías NiCad y NiMH, que pueden soportar ciertas sobrecargas, la válvula en las baterías de iones de litio está diseñada para desconectar la batería de forma permanente si alguna vez se tiene que usar. No se vuelve a sellar. El peligro potencial de este tipo es la razón por la que las baterías de iones de litio vienen como una unidad sellada que incluye electrónica de seguridad. Como parte útil de la circuitería, cada batería Li-ion proporciona un indicador de carga. Al pulsar un botón, se encenderá una fila de luces, indicando la carga, como se muestra en Figura A.

Me sorprendió saber que, de todas las baterías, las de iones de litio tienen la peor vida útil. Aunque tienen una tasa de descarga lenta en el estante, todas las baterías Li-ion pierden capacidad de forma irreversible con el tiempo. Incluso después de un año, pierden la capacidad de cargarse por completo. Las pruebas de Cadex indicaron que su vida útil práctica es de solo dos años. Según el documento de Cadex, "Baterías para computación móvil", "las baterías de iones de litio no deben almacenarse durante largos períodos de tiempo, sino consumirse como alimentos perecederos". Por otro lado, aunque no ofrecen tantos ciclos como las baterías NiCad, proporcionan hasta 1000 ciclos si se utilizan dentro de ese período de vida útil de dos años. Además, no requieren mantenimiento. No solo no tienen efectos memoria, sino que tampoco necesitan descargas y cargas periódicas. Al igual que las baterías NiMH, las descargas superficiales aumentan el número de ciclos. Desafortunadamente, estas celdas son caras. Ten en cuenta que tu departamento de TI podría funcionar mejor con un inventario más pequeño y rotativo.

¿Cómo debo mantener mi inventario?

Almacena las baterías en un lugar fresco, preferiblemente en el refrigerador y en una bolsa de plástico sellada para evitar la condensación. Llévalas a temperatura ambiente antes de usarlas. Para almacenar las NiCads, primero cárgalas por completo y luego descárgalas. Cuando las NiCads cargadas se descargan por sí mismas, se forman cristales (el efecto memoria) que reducen su capacidad. Las baterías NiCad y NiMH también deben ser cargadas con carga lenta cuando se sacan del almacenamiento. Por otro lado, las baterías de iones de litio deben almacenarse cargadas, de lo contrario, pueden perder la capacidad de cargarse por completo en tan solo tres meses. Además, las celdas pueden filtrar y corroerse. Cuando salgan del almacenamiento, tanto las baterías NiMH como las de iones de litio necesitarán realizar varios ciclos de carga/descarga para que la batería alcance su capacidad óptima.

En la actualidad, las baterías a menudo vienen con circuitos adicionales que pueden indicarle al cargador cómo cargarlas de la mejor manera posible. Estas unidades a veces se denominan "baterías inteligentes". Considera comprar varios cargadores inteligentes que puedan reconocer este tipo de información. El cargador aplicará automáticamente el tipo correcto de voltaje, sabrá si debe usar una carga lenta o no, y básicamente podrá reconocer cualquiera de las tres principales químicas de baterías discutidas aquí. Además, los modelos superiores también manejarán baterías "dumb" (no inteligentes). Incluso existen paquetes de software basados en Windows que te permiten programar el mantenimiento de la batería y monitorear analizadores/cargadores de baterías. En cualquier caso, obtén los cargadores más avanzados que puedas y utiliza el cargador adecuado para la química de la batería. Muchos problemas con la vida y capacidad de las baterías se deben a una carga y recarga incorrectas. Utilizar el cargador incorrecto para tu tipo de batería puede ser peligroso.

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Más recursos

Gran parte de la información de este artículo proviene de recursos publicados en línea por Cadex Electronics, Sony y Anton Bauer. Si deseas obtener más información sobre baterías, el sitio web de Cadex Electronics tiene un contenido excelente que los no ingenieros pueden leer y comprender. Prueba "The Battery Book" (El libro de baterías), "The Battery Faq" (Preguntas frecuentes sobre baterías) y sus enlaces de artículos. Sony tiene una buena introducción a las baterías de iones de litio, la Página de inicio de las baterías de iones de litio. Anton Bauer, fabricante de baterías y sistemas de carga para operaciones de video profesionales, tiene un recurso en línea llamado "The Video Battery Handbook" (Manual de baterías de video). Si bien este libro cubre las baterías desde la perspectiva de un tipo de uso, encontrarás información técnica excelente, especialmente sobre químicas, carga y capacidad.

Si tu empresa tiene muchos usuarios móviles, esta pieza simple y a menudo pasada por alto del hardware esencial puede hacer que tu departamento de TI pierda mucho dinero si no se mantiene y se inventaría correctamente. En este artículo, he discutido algunas de las características básicas de los tres principales tipos de baterías utilizadas actualmente en las computadoras portátiles, y también he explicado cómo mantener e inventariar estas baterías.

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