O que é o nível de desgaste da bateria e como é estimado?

Todas as baterias de iões de lítio vão perdendo, aos poucos, a capacidade de manter a carga. Ao fim de um ou dois anos, um telemóvel que antes durava o dia inteiro pode precisar de um carregamento a meio da tarde. O nível de desgaste da bateria põe um número nesse declínio.

Este guia explica o que significa o nível de desgaste, como as aplicações o estimam no Android e porque é que o número que vê deve ser tratado como uma estimativa e não como uma medição de laboratório.

Capacidade e desgaste da bateria

O que significa capacidade

A capacidade de uma bateria é a quantidade de carga elétrica que consegue armazenar, normalmente indicada em miliampere-hora (mAh). Uma bateria de 5000 mAh pode, em teoria, fornecer 5000 miliamperes durante uma hora, ou 500 miliamperes durante dez horas, antes de ficar vazia.

A percentagem na barra de estado não é a capacidade. É o estado de carga: quão cheia está a bateria em relação ao seu máximo atual. Uma bateria desgastada a 100% guarda menos energia do que uma nova a 100%, embora ambas mostrem o mesmo número.

O que significa desgaste

O desgaste da bateria é a perda gradual e permanente de capacidade causada por alterações químicas dentro da célula. É uma parte normal da vida de uma bateria de iões de lítio, e não um defeito. Os principais fatores são:

• Ciclos de carga. Cada ciclo completo (ou vários ciclos parciais que somem 100%) causa um pequeno desgaste.
• Calor. As temperaturas elevadas aceleram as reações químicas que degradam a célula. Jogar enquanto carrega ou deixar o telemóvel num carro quente é especialmente prejudicial para a bateria.
• Tempo com carga elevada. Ficar muito tempo a 100%, sobretudo quando está quente, desgasta a célula.
• Descargas profundas. Deixar a bateria chegar regularmente a 0% aumenta o desgaste.
• Idade. As baterias degradam-se lentamente mesmo quando quase não são usadas.

O nível de desgaste é normalmente expresso como a percentagem de capacidade perdida:

Nível de desgaste = (1 − capacidade estimada ÷ capacidade nominal) × 100%

Uma bateria com uma capacidade nominal de 4000 mAh que agora guarda cerca de 3400 mAh tem um nível de desgaste de aproximadamente 15%. Algumas aplicações mostram o inverso, chamado saúde da bateria (85% no mesmo exemplo). Ambos descrevem a mesma coisa.

Capacidade nominal vs. capacidade estimada

Para calcular o desgaste, precisa de dois números, e eles vêm de sítios muito diferentes.

Capacidade nominal

A capacidade nominal é a capacidade indicada pelo fabricante para a bateria quando era nova. É um valor fixo e não muda à medida que a bateria envelhece. Nos telemóveis com bateria amovível, vem impressa na etiqueta.

A capacidade nominal impressa na etiqueta de uma bateria de telemóvel. Imagem: R. Henrik Nilsson, CC BY 4.0, via Wikimedia Commons.

O Android não tem uma API pública única que indique a capacidade nominal em todos os dispositivos. As aplicações costumam obtê-la de uma destas formas:

• O perfil de energia do dispositivo. Os dispositivos Android incluem um perfil de energia com valores relacionados com o consumo, incluindo um valor de capacidade da bateria. As aplicações conseguem muitas vezes ler este valor.
• Ficheiros do sistema. Alguns dispositivos expõem a capacidade nominal através de ficheiros do kernel, mas o acesso a estes ficheiros é restrito nas versões modernas do Android e varia consoante o fabricante.
• Introdução manual. Se o valor automático faltar ou estiver errado, algumas aplicações permitem introduzir a capacidade indicada na etiqueta da bateria ou nas especificações oficiais do telemóvel.

Capacidade estimada

A capacidade estimada é a quantidade de carga que a bateria consegue guardar hoje. Nenhum telemóvel a mede diretamente com uma única leitura de sensor. Em vez disso, as aplicações calculam-na a partir dos dados comunicados pelo medidor de carga da bateria (fuel gauge), um pequeno chip ou componente de firmware que acompanha a carga que entra e sai.

Há duas abordagens comuns:

1. Extrapolação do contador de carga. Muitos dispositivos comunicam um contador de carga: a carga restante em microampere-hora, disponibilizada através do BatteryManager do Android. Se o contador indicar 2000 mAh com a bateria a 50%, a capacidade total é de cerca de 4000 mAh. É rápido, mas depende inteiramente da precisão do contador.
2. Medir uma sessão de carregamento. Uma aplicação pode registar a corrente que entra na bateria enquanto carrega, por exemplo de 20% a 90%, somá-la e extrapolar o resultado para 100%. Demora mais, mas depende menos de uma única leitura.

Como os dois métodos dependem do que o hardware comunica, os resultados melhoram quando recolhe leituras ao longo de vários carregamentos e olha para a média em vez de um valor isolado.

Porque é que os dados da bateria podem ser imprecisos em alguns dispositivos

Se alguma vez viu um nível de desgaste de 0%, um nível de desgaste negativo ou uma "saúde" da bateria acima de 100%, deparou-se com os limites dos dados. Estas são as razões mais comuns.

O próprio medidor de carga é uma estimativa

O medidor de carga modela a bateria com base na tensão, na corrente e na temperatura, e vai aprendendo com o tempo. Depois de uma troca de bateria, de uma reposição de fábrica ou de meses só com carregamentos parciais, o modelo pode desviar-se, e a sua noção de "cheia" pode falhar por uma margem considerável.

Os fabricantes comunicam os valores de forma diferente

O Android define o formato dos dados da bateria, mas são os fabricantes que os implementam. Na prática:

• A corrente pode ser indicada em microamperes num dispositivo e em miliamperes noutro.
• O sinal da corrente (positivo ou negativo durante o carregamento) não é igual em todos os dispositivos.
• Alguns dispositivos indicam o contador de carga como zero, como um valor fixo ou como um número que nunca muda.
• Alguns valores só são atualizados de poucos em poucos segundos ou minutos, por isso medições curtas podem apanhar dados desatualizados.

Uma aplicação bem feita tenta detetar e corrigir estas particularidades, mas não consegue corrigir dados que simplesmente não existem.

A capacidade nominal registada pode estar errada

A capacidade no perfil de energia do dispositivo é introduzida pelo fabricante e nem sempre é exata. Pode ser um valor genérico, um número arredondado ou um valor de outra variante do modelo. Se a capacidade nominal estiver errada, o nível de desgaste também estará, mesmo que a capacidade estimada esteja correta.

Baterias de substituição e de terceiros

Se a bateria tiver sido substituída, a capacidade nominal original deixa de se aplicar. Uma bateria de substituição com outra capacidade, ou cujo medidor de carga ainda não aprendeu a nova célula, pode dar leituras confusas durante vários ciclos de carga.

Baterias com várias células e carregamento rápido

Alguns telemóveis usam duas células para permitir um carregamento mais rápido. Consoante a forma como o hardware comunica os dados, uma aplicação pode ver os valores de uma célula, das duas ou de uma combinação. O carregamento rápido também pode fazer as leituras de corrente oscilar, o que afeta as medições baseadas em sessões.

Temperatura e utilização durante a medição

As leituras de capacidade variam com a temperatura: uma bateria fria parece ter menos capacidade do que uma quente. Uma utilização intensa durante o carregamento também baralha os resultados, porque parte da corrente que entra vai diretamente para o ecrã e para o processador, e não para a bateria.

Os limites das ferramentas de bateria no Android

Ajuda saber o que qualquer aplicação de bateria de terceiros consegue e não consegue fazer.

O que as aplicações conseguem normalmente ler

As aplicações Android normais conseguem geralmente ler:

• O nível de carga (percentagem)
• O estado de carregamento e a fonte de alimentação
• A tensão e a temperatura
• Um estado de saúde básico (como "boa" ou "sobreaquecimento")
• Em muitos dispositivos, o contador de carga e a corrente instantânea

O que as aplicações normalmente não conseguem ler

• Dados de saúde detalhados. O Android 14 acrescentou uma contagem pública de ciclos de carga, embora nem todos os dispositivos a preencham. Campos mais ricos, como o estado de saúde e a data de fabrico, estão reservados às aplicações do sistema, e alguns fabricantes só mostram informação sobre a saúde da bateria nas suas próprias definições ou aplicações de diagnóstico.
• Os dados internos do medidor de carga. Os ficheiros de bateria de baixo nível estão normalmente vedados às aplicações sem acesso root.
• Medição direta. Uma aplicação lê o que o sistema comunica. Não consegue ligar um medidor à bateria.

O estado de "saúde" é pouco detalhado

O campo de saúde básico que o Android disponibiliza foi concebido para assinalar problemas graves, como sobreaquecimento ou uma célula avariada. Uma bateria com um desgaste significativo continua muitas vezes a indicar "boa". É por isso que as aplicações calculam o desgaste a partir dos dados de capacidade em vez de confiarem neste campo.

Como obter leituras mais fiáveis

Não consegue tornar o hardware mais preciso, mas pode reduzir o ruído:

1. Verifique a capacidade nominal. Compare o valor que a aplicação mostra com as especificações oficiais do telemóvel. Corrija-o se a aplicação permitir a introdução manual.
2. Meça ao longo de vários carregamentos. Uma leitura é um retrato instantâneo. Uma tendência ao longo de uma ou duas semanas tem muito mais significado.
3. Carregue num intervalo amplo. As estimativas baseadas em sessões são mais precisas quando a bateria carrega num intervalo grande, por exemplo de cerca de 20% até 100%.
4. Use pouco o telemóvel durante a medição. Evite jogos, videochamadas ou navegação GPS durante uma sessão de medição.
5. Meça à temperatura ambiente. Evite medir quando o telemóvel está frio ou quente.
6. Dê tempo a uma bateria nova. Depois de uma substituição, espere alguns ciclos de carga completos antes de confiar nos números.
7. Use um carregador normal. Se as leituras parecerem irregulares com o carregamento rápido, experimente um carregador normal nas sessões de medição.

Usar o Battery Wear Level

O Battery Wear Level é a aplicação da Banana Studio para acompanhar a bateria. Mostra a capacidade nominal, a capacidade de carga completa, o nível de desgaste e a corrente de carga ou descarga em mA, a par de informação geral sobre o hardware. Funciona com os dados que o dispositivo comunica, por isso tudo o que está neste guia se aplica: os resultados dependem do hardware e são mais úteis como tendência. A página da aplicação indica os dispositivos testados, incluindo alguns em que a informação da bateria não está acessível de todo.

Para começar:

• Instale o Battery Wear Level a partir da página da aplicação ou do Google Play.
• Compare a capacidade nominal que mostra com as especificações oficiais do telemóvel.
• Volte a verificar depois de vários carregamentos, nas condições descritas acima, antes de tirar conclusões.

Se quiser acompanhar a temperatura e a corrente de carga enquanto mede, o Battery Quick Tile mostra a percentagem da bateria, a temperatura, a tensão, a corrente e a potência num mosaico das Definições rápidas.

Interpretar o resultado

Não há um número a partir do qual uma bateria tenha obrigatoriamente de ser substituída. O que mais importa é se o telemóvel ainda aguenta o seu dia. Se o nível de desgaste subir de forma constante e a autonomia já não corresponder às suas necessidades, pode ser altura de pensar em substituir a bateria. Se o número parecer implausível, como um desgaste negativo, verifique primeiro a capacidade nominal e depois recolha mais leituras.

Trate o nível de desgaste como um indicador útil, e não como um veredicto. Usado dessa forma, pode dizer-lhe muito sobre como a bateria está a envelhecer e como os seus hábitos de carregamento a afetam. Para as causas do dia a dia de uma autonomia mais curta, consulte Porque é que a bateria do telemóvel se esgota mais depressa com o tempo?