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Síndrome Note 7

El funcionamiento de las baterías de los teléfonos y la causa de sus explosiones

Tras el escándalo generado por las baterías defectuosas del Galaxy Note 7, muchos se preguntan sobre qué origina la falla.

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Por: ElSol.com.ar

Samsung atraviesa la crisis más grave de su historia con teléfonos que explotan y ocasionan incendios alrededor del mundo.

El Samsung Galaxy Note 7, lanzado el pasado mes de agosto, comenzó a presentar la explosiva falla casi inmediatamente, algo que motivó a la compañía a solicitar a sus usuarios la devolución y recambio por un terminal en buen estado.

Pero los equipos de reemplazo también están presentando la misma falla crítica que determina el incendio, motivo por el cual Samsung decidió interrumpir la comercialización del modelo hasta tanto se encuentre y solucione el problema. También aconsejó a los usuarios apagar los dispositivos y dejar de usarlos.

Pero los incidentes con baterías incendiarias no es algo nuevo, otros fabricantes han pasado por problemas similares a los de Samsung.

Sucede que en los últimos 10 años el poder de los procesadores se ha incrementado exponencialmente, mientras que la capacidad de las baterías sólo se ha duplicado en el mismo período.

El combo de procesadores potentes, múltiples conexiones inalámbricas activas simultáneamente, muchas aplicaciones abiertas en entorno multitarea, hacen que se exprima la batería, al tiempo que se genera una importante cantidad de calor que es disipado al exterior a través de la superficie del teléfono, el cual en muchas ocasiones es metálico para permitir una mejor ventilación.

¿Qué son las baterías y cómo funcionan?

Las baterías son pequeños recipientes de energía química. Cuando uno de estos componentes se conecta a la red eléctrica, arranca una reacción química en el interior y se transfieren electrones desde el ánodo (polo positivo) hasta el cátodo (polo negativo). Una vez cargada, podrá alimentar un dispositivo hasta que se hayan transferido todos los electrones y un interruptor built-in la desconecte.

Las baterías cuentan con un ánodo, un cátodo y electrolitos, una sustancia que favorece la movilidad de los iones. Las baterías de litio, las más comunes en smartphones, integran un cátodo de óxido de metal de cobalto, níquel, manganeso o hierro y un ánodo de grafito que contiene iones de litio.

El funcionamiento de esta tecnología es muy simple, pero la química tiene sus limitaciones.Una batería puede generar tanta electricidad como energía puedan almacenar sus componentes químicos. Las de iones de litio tienen una densidad de energía cercana a los 150 Wh, un rendimiento que ha mejorado en los últimos 25 años pero que sigue limitado por el factor químico. Por lo tanto, la única manera de aumentar la capacidad de las baterías es mejorar su eficiencia energética y su tamaño.

Como sabemos, las baterías no son eternas. Con el tiempo, la reacción química que produce la electricidad desplaza las capas de litio internas, lo que aumenta su resistencia. Y cuanto mayor es la resistencia, más difícil le resultará mantener una tensión constante y, en consecuencia, la cantidad de energía que puede producir por carga disminuye.

¿Por qué explota una batería?

Billy Wi, un experimentado profesor de Ingeniería en el Imperial College de Londres, dice que “cuanta más energía se coloca en una caja, más peligrosa será”. Por otro lado, menciona que “La gestión térmica es crucial. Si la batería se calienta a más de 80 grados se produce lo que se llama fuga térmica, donde los componentes empiezan a descomponerse y es cuando puede explotar”.
 
Como casi todo en la ingeniería, las baterías tienen un rendimiento teórico o ideal, aquel solamente alcanzable en condiciones de laboratorio o cálculo, y un rendimiento práctico o real. Los investigadores llevan mucho tiempo y dinero invertidos en el acercamiento entre ambos valores. Por ejemplo, una batería que emplea óxido de manganeso y litio tiene una potencia teórica de 280 Wh, pero el producto final sólo alcanza los 150 Wh. Hay margen de mejora. Por otra parte, también se está experimentando con nuevos materiales, como el litio-azufre y el silicio-litio.

En el caso del Note 7 de Samsung, la falla en la celda de energía es algo que ni los propios técnicos de la empresa han logrado descifrar. Vale también destacar que las baterías empleadas tienen dos procedencias diferentes: un proveedor externo y una unidad de celdas energéticas propiedad de Samsung.


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