31.07.2022 - 10:34
|
Actualització: 02.08.2022 - 12:56
El canvi climàtic fa que tinguem estius com més va més llargs i amb temperatures més altes. Això afecta no tan sols les persones, sinó també les màquines i els dispositius que fem servir diàriament, com ara el telèfon mòbil.
No és pas que s’hagi de fondre el mòbil a l’estiu, però sí que és cert que a temperatures extremes no funcionarà de la mateixa manera. Els telèfons són fets de carcasses de plàstic, o d’alumini si és d’alta gamma, circuits impresos i una bateria. D’aquests components bàsics, sens dubte la bateria és la més sensible a la temperatura.
Sobreescalfament de la bateria
Les temperatures extremes afecten les bateries, però com? Per a entendre-ho cal distingir entre dues fonts de calor. La primera és el sobreescalfament que notem quan provem de fer mil coses alhora amb el mòbil. En aquest cas, cal tancar les aplicacions i deixar-lo refredar.
L’augment de la temperatura interna de les bateries s’anomena fuita tèrmica. L’explicació senzilla és que aquest augment ràpid de la temperatura afavoreix un seguit de successos que augmenten encara més la temperatura, fins que la generació de gasos (a causa de l’evaporació de l’electròlit o procedents de reaccions secundàries) genera un augment de pressió que fa que la bateria s’infli i fins i tot arribi a explotar o a incendiar-se.
A més d’això, per sobre de 120 °C el separador comença a fondre’s i causa curtcircuits interns. Com és d’esperar, això no ajuda al fet que la bateria no exploti, però no us preocupeu, és molt estrany que ho faci. La segona font de calor és el clima.
Calor ambiental
Com els humans, les bateries funcionen més bé a temperatura ambient, entre 15 °C i 35 °C, segons a qui li preguntem. Hi ha bateries d’ió de liti amb químiques i característiques diverses, però en general poden funcionar en un rang entre -20 °C i 60 °C, tot i que molts dispositius no permeten la càrrega fora del rang entre 0 °C i 45 °C. Això vol dir que podríem fer una trucada una tarda d’estiu a Còrdova, o des del cim d’una muntanya dels Alps. Almenys en teoria. El fet més probable és que en un ambient molt fred el mòbil s’apagui en poc temps (de fet, em va passar al cim del Rigi). Per sort per a aquells que vivim al sud de la península ibèrica, per tal que el mòbil s’apagui a causa de la calor la temperatura hauria de ser infernal.
Els telèfons amb sistemes operatius Android o iOS solen avisar quan l’aparell es troba a temperatures extremes. Si us preocupa que la bateria del mòbil es malmeti, heu de saber que a curt termini les temperatures molt càlides o molt fredes no faran malbé la bateria. Tot i això, l’exposició perllongada a temperatures extremes causarà danys irreversibles.
Quan augmenta una mica la temperatura, la capacitat de la bateria augmenta lleugerament, tot i que també s’acceleren els processos d’envelliment i a la llarga perd capacitat, que és allò que determina el temps d’ús.
Electròlit i elèctrodes
Entrant una mica més en detall, l’ús continu d’una bateria d’ió de liti a alta temperatura afecta l’electròlit, els elèctrodes i la capa protectora. A l’electròlit podem trobar una sal de liti que porta els ions d’un elèctrode a un altre. Aquesta sal es descompon amb la temperatura, per la qual cosa deixa de transportar ions.
L’estructura d’alguns materials actius –com ara els òxids de liti, cobalt, níquel i manganès emprats al càtode– pot alterar-se amb la temperatura, de manera que la mobilitat dels ions a l’interior és més lenta, fins i tot queda limitada. Per una altra banda, la cola que manté unides les partícules de material actiu perd efectivitat i s’enlaira, tot fent que es perdi el contacte elèctric necessari per a les reaccions electroquímiques. La capa protectora dels elèctrodes, especialment de l’ànode, també experimenta canvis importants. L’augment de temperatura n’altera la proporció entre els components, ajudant que es dissolguin uns i quedin uns altres. Per desgràcia per als usuaris, els components que romanen són els que oposen més resistència al pas dels ions de liti.
En resum, l’ús continuat d’una bateria d’ió de liti a alta temperatura causa la degradació dels elèctrodes i la pèrdua de capacitat perquè n’augmenta la resistència. Però les altes temperatures no són l’únic enemic de la durabilitat de les bateries d’ió de liti. Per sota de 0 °C la conductivitat iònica de l’electròlit disminueix considerablement, alhora que les reaccions químiques dels materials amb els ions de liti són més lentes. Aquesta situació fa que augmenti la resistència interna de les bateries i, novament, ens trobem amb una pèrdua considerable de capacitat.
Com hem d’actuar
Aleshores, què podem fer per protegir la bateria del mòbil de les altes temperatures? Si ja s’ha escalfat massa, apagueu-lo, desconnecteu-lo del carregador i deixeu-lo refredar. Però no el refredeu a la nevera, perquè els canvis bruscs de temperatura tampoc no van bé a la bateria.
Si encara no s’ha escalfat, és recomanable de fer-ne un ús moderat i no executar aplicacions pesades (navegació, vídeo, jocs, etc.), no exposar-lo directament a la llum del sol i, sobretot, no el deixeu dins el cotxe en un dia calorós!
