En los últimos meses, hemos visto como un gran número de smartphones de gama alta, han empezado a incorporar baterías de silicio-carbono que prometen una autonomía de varios días, por lo que muchos son los usuarios que se preguntan por qué todavía no están disponible en portátiles.
Mientras que un móvil podemos cargarlo con una simple power bank, cargar un portátil con este dispositivo no es factible ya que necesitamos una mayor potencia de salida, por lo que, desde fuera tendría más sentido que este tipo de baterías llegara en primer lugar a los portátiles en lugar de los móviles, sin embargo, como veremos a continuación, no es así.
Pero antes, es importante señalar que este tipo de baterías no significa que ya no se utilice el litio. De hecho, este tipo de baterías siguen siendo de iones de litio en el que se ha sustituido el ánodo de grafito por uno compuesto por silicio y carbono. Esto permite fabricar baterías con más capacidad en el mismo tamaño o de un tamaño más reducido.
Motivos por el que las baterías de silicio-carbono no están disponibles en portátiles
Este tipo de baterías tiene una serie de problemas / limitaciones que impiden que aterricen de forma masiva en los portátiles y que os detallamos a continuación.
Cambio de tamaño
El silicio tiene un defecto físico grave: es que se expande y se contrae durante los ciclos de carga, creando microrroturas y reduciendo la vida útil. En un espacio reducido como el de los smartphones donde las baterías son pequeñas, el fabricante puede diseñar carcasas que soportan la compresión y descompresión que sufre durante los procesos de carga.
En portátiles, las celdas son mucho más grandes. La expansión en los ciclos de carga de una batería puede deformar el chasis del portátil, dañar la placa base o despegar el trackpad.
Degradación
Cuando compramos un portátil, necesitamos que este tenga una vida útil de entre 4 y 8 años. El silicio, tiende a fracturarse debido al estrés mecánico que supone su expansión durante los ciclos de carga. Esto genera una inestabilidad en la capa llamada SEI (Interfase de Electrolito Sólido) que consume el límite rápidamente reduciendo su vida útil.
Por este motivo, las baterías de grafito son las más utilizadas ya que aguantan un mayor número de ciclos soportando una degradación inferior, algo fundamental en este tipo de equipos, donde la autonomía es fundamental.
Coste de fabricación
Añadir silicio al ánodo requiere de procesos de fabricación más precisos para evitar que este se dañe. Fabricar celdas pequeñas para móviles es rentable porque el margen de beneficio por gramo de material utilizado es alto. Sin embargo, las baterías para portátiles necesitan de una mayor cantidad de silicio, lo que acaba repercutiendo al coste del equipo.
Regulación
La regulación actual impide subir al avión baterías de más de 100 Wh. Este es uno de los motivos por el que los portátiles no sobrepasan esa cifra. Si bien es cierto que las baterías de silicio-carbono son más pequeñas, eso no significa que se puedan fabricar baterías de mayor capacidad ya que no se podrían llevar en el avión.
Baterías tradicionales vs baterías de silicio-carbono
Todo parece indicar que los usuarios tendremos que seguir confiando en el buen hacer de los fabricantes de procesadores para alargar la batería de los portátiles mientras no se solucionen los problemas asociados a las baterías de silicio-carbono.
| Característica | Batería de Ion-Litio (Grafito) | Batería de Silicio-Carbono |
|---|---|---|
| Ánodo | Grafito | Compuesto de Silicio y Carbono |
| Densidad Energética | ~ 700 Wh/L (techo) | Permite superar los 1.000 Wh/L |
| Ventaja Principal | Madurez, bajo coste y alta durabilidad. | Alta densidad energética (más autonomía en menos espacio). |
| Desafío Principal | Ha alcanzado su límite teórico de densidad. | El hinchamiento del silicio y la gestión de la durabilidad. |