¿Por qué nuestra batería de teléfono muere tan rápido?

¿Por qué nuestra batería de teléfono muere tan rápido?
Ya fuera de cargo - ¿otra vez? fizkes / Shutterstock.com

¿Por qué las baterías mueren? Y, ¿por qué solo se pueden recargar tantas veces antes de que no contengan una cantidad útil de carga? Mi joven hijo me preguntó acerca de eso hace años cuando su auto de juguete con batería dejó de moverse, preguntándose sobre lo que llamó una "batería eterna". Y esta misma pregunta probablemente haya cruzado por la mente de cada usuario de teléfono celular que intenta enviar un último texto antes la pantalla parpadea.

Investigación, como la mía, continúa en todo el mundo para hacer que las baterías se carguen más rápido, duren más, y puedan recargarse y descargarse muchas más veces que las actuales. Pero tanto como tú y yo quisiéramos, es imposible crear una batería verdaderamente duradera. Enseñé termodinámica por más de 30 años. Hasta el momento, no hay nada que sugiera que podamos romper las leyes fundamentales de la ciencia para obtener esa batería difícil de alcanzar.

Los científicos e ingenieros de baterías dicen que el principal problema es la "pérdida de capacidad". La gente común se pregunta al respecto con preguntas como "¿Por qué mi batería no tiene carga?" Y quejas como "¡Acabo de recargar esto y ya salió!"

Es un resultado de la segunda ley de la termodinámica, que establece que cada vez que ocurre algún proceso real, crea una cierta cantidad de energía desperdiciada a lo largo del camino que nunca podrá recuperarse. Cada vez que se carga o descarga una batería, hay un poco de energía desperdiciada: un poco de capacidad desperdiciada en la batería que no se puede recuperar.

Para imaginar cómo funciona esto, piense en el uso de la batería como transferir agua entre dos tazas. Usar una batería es como vaciar el agua de una taza a la otra, y cargar la batería implica volver a verter el agua en la primera taza. Incluso si lo haces una o dos veces sin derramar una gota, siempre queda un poquito en cada taza que no puedes derramar.

Siempre queda al menos un poco

Ahora imagine verter cientos y hasta miles de veces durante un período de dos o tres años (para una batería de teléfono celular) o de 10 a 20 años (para un automóvil eléctrico). Con el tiempo, las miles de pequeñas y grandes cosas que van mal suponen una gran pérdida de agua. Incluso derramar una gota apenas visible, digamos una décima parte de un mililitro, suma un litro completo si ocurre 10,000 veces. Eso ni siquiera incluye la posibilidad de que una taza falle de alguna manera que pierda aún más agua, como una fuga o calentamiento y que provoque la evaporación.


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Así como el agua inevitablemente se pierde cuando se vierte de una taza a otra, se necesita más energía para cargar la batería de lo que realmente almacena, y sale menos energía de la que se almacena en ella. La proporción de energía desperdiciada en energía almacenada crece con el tiempo.

La conversaciónDe hecho, cuanto más uses una batería, más energía se desperdicia, y antes la batería llegará a un punto en el que está muerta y no se puede recargar de manera útil. Yo y otros somos estudiando formas de tener esos ciclos de descarga-recarga ejecutando de manera más suave para reducir la cantidad de desechos, pero la segunda ley de la termodinámica siempre asegurará que no haya forma de deshacerse de ella por completo.

Sobre el Autor

Steve W. Martin, Profesor de Ciencia e Ingeniería de Materiales, Universidad Estatal de Iowa

Este artículo se publicó originalmente el La conversación. Leer el articulo original.

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