Sachverhalt:
A.
A.a. Das Bezirksgericht Zürich verurteilte X._ am 15. April 2011 wegen qualifizierter Freiheitsberaubung, mehrfacher vorsätzlicher qualifizierter einfacher Körperverletzung, mehrfacher Nötigung sowie mehrfacher vorsätzlicher Verletzung der Fürsorge- oder Erziehungspflicht zu einer Freiheitsstrafe von 11 Jahren.
A.b. Auf Berufung von X._ bestätigte das Obergericht des Kantons Zürich am 23. November 2012 den Schuldspruch der qualifizierten Freiheitsberaubung im Sinne von Art. 183 Ziff. 1 Abs. 1 in Verbindung mit <ref-law>. Die Schuldsprüche wegen mehrfacher vorsätzlicher qualifizierter einfacher Körperverletzung, mehrfacher Nötigung sowie mehrfacher vorsätzlicher Verletzung der Fürsorge- oder Erziehungspflicht erwuchsen unangefochten in Rechtskraft. Es verurteilte ihn zu einer Freiheitsstrafe von 7 Jahren.
Dem Urteil liegt folgender Sachverhalt zugrunde:
X._ untersagte A._ (nachfolgend die Geschädigte), der Mutter seiner vier Kinder, nach ihrer Rückkehr aus dem Frauenhaus ab etwa Mitte 2005 während rund drei Jahren, die Familienwohnung ohne seine Einwilligung zu verlassen. Die Wohnung war dabei nicht mechanisch verschlossen. X._ setzte sein Verbot mit regelmässigen Schlägen und Drohungen durch. Falls sie die Wohnung verliess, musste die Geschädigte mit einer Bestrafung wegen Ungehorsams rechnen. Während seiner Ferienabwesenheiten Ende des Jahres 2007 und im Frühjahr 2008 installierte er für je rund zwei Wochen eine Überwachungskamera. Der zwangsweise Aufenthalt in der Wohnung war öfters unterbrochen, um zusammen mit X._ etwa einen Grosseinkauf zu machen, um Postchecks einzulösen, um bei seiner schweizerischen Ehefrau zu putzen oder Veranstaltungen der Kinder zu besuchen. Mit dessen Zustimmung war es der Geschädigten auch erlaubt, die Wohnung ab und zu alleine zu verlassen, etwa für Schul- und (Zahn-) Arztbesuche oder um selber Zahlungen zu machen. Zudem ging man regelmässig mit der Familie spazieren.
B.
X._ führt Beschwerde in Strafsachen. Er beantragt, die Verurteilung wegen qualifizierter Freiheitsberaubung, die Freiheitsstrafe von 7 Jahren sowie die Kostenaufteilung seien aufzuheben, und die Sache sei zur neuen Entscheidung an die Vorinstanz zurückzuweisen. Er ersucht um unentgeltliche Rechtspflege.

Erwägungen:
1.
1.1. Der Beschwerdeführer macht geltend, die Vorinstanz verletze seinen Anspruch auf rechtliches Gehör und seine Verteidigungsrechte. Sie habe es abgelehnt, seine Kinder B._ und C._ sowie die Geschädigte zu befragen. Die eigenhändig aufgesetzte Erklärung der Geschädigten sei zwar zu den Akten genommen worden. Sie sei aber nicht auf Deutsch übersetzt und in keiner Weise im vorinstanzlichen Urteil behandelt worden. Die Geschädigte führe in diesem Schriftstück massgebliche Umstände an, welche mit der angeklagten Freiheitsberaubung im Zusammenhang stünden. Die Geschädigte habe sich unabhängig von Drohungen, Einschüchterungen und unzulässigen Züchtigungen durch ihn entschieden, Aussenkontakte zu meiden und sich in der Wohnung einzukapseln.
1.2. Die Sachverhaltsfeststellung der Vorinstanz kann nur gerügt werden, wenn sie offensichtlich unrichtig ist oder auf einer Rechtsverletzung im Sinne von <ref-law> beruht und wenn die Behebung des Mangels für den Ausgang des Verfahrens entscheidend sein kann (<ref-law>; siehe Art. 105 Abs. 1 und 2 BGG). Offensichtlich unrichtig ist die Sachverhaltsfeststellung, wenn sie willkürlich ist (<ref-ruling> E. 4.2). Willkür bei der Beweiswürdigung liegt vor, wenn der angefochtene Entscheid offensichtlich unhaltbar ist oder mit der tatsächlichen Situation in klarem Widerspruch steht. Dass eine andere Lösung oder Würdigung ebenfalls vertretbar oder gar zutreffender erscheint, genügt für die Annahme von Willkür nicht (<ref-ruling> E. 4.3; <ref-ruling> E. 2.4; je mit Hinweisen).
Die Rüge der Verletzung von Grundrechten (einschliesslich der Willkür bei der Sachverhaltsfeststellung) muss in der Beschwerde anhand des angefochtenen Entscheids präzise vorgebracht und substanziiert begründet werden, andernfalls darauf nicht eingetreten wird (<ref-law>; <ref-ruling> E. 4.2.3; <ref-ruling> E. 1.3.1; je mit Hinweisen).
1.3.
1.3.1. Gemäss <ref-law> beruht das Rechtsmittelverfahren auf den Beweisen, die im Vorverfahren und im erstinstanzlichen Hauptverfahren erhoben worden sind. Nach Abs. 2 der Norm werden Beweisabnahmen des erstinstanzlichen Gerichts nur wiederholt, wenn Beweisvorschriften verletzt worden sind (lit. a), die Beweiserhebungen unvollständig waren (lit. b) oder die Akten über die Beweiserhebungen unzuverlässig erscheinen (lit. c).
1.3.2. Nach <ref-law>, der auch im Berufungsverfahren Anwendung findet (<ref-law>), erhebt das Gericht im Vorverfahren ordnungsgemäss erhobene Beweise nochmals, sofern die unmittelbare Kenntnis des Beweismittels für die Urteilsfällung notwendig erscheint. Beweise sind notwendig, wenn sie den Ausgang des Verfahrens beeinflussen können. Dies ist namentlich der Fall, wenn die Kraft des Beweismittels in entscheidender Weise vom Eindruck abhängt, der bei seiner Präsentation entsteht, beispielsweise wenn es in besonderem Masse auf den unmittelbaren Eindruck einer Zeugenaussage ankommt, so wenn die Aussage das einzige direkte Beweismittel darstellt (Aussage gegen Aussage). Ob eine erneute Beweisabnahme erforderlich ist, hat das Gericht unter Berücksichtigung des Grundsatzes der materiellen Wahrheit von Amtes wegen nach Ermessen zu entscheiden (Urteil 6B_484/2012 vom 11. Dezember 2012 E. 1.2).
1.4. Sowohl die Vorinstanz als auch das erstinstanzliche Gericht wiesen den Antrag des Beschwerdeführers auf erneute Befragung der Geschädigten und seiner Kinder ab. Die Vorinstanz führt unter Hinweis auf das erstinstanzliche Urteil aus, die Geschädigte sei bereits sechs Mal einvernommen worden. Ihre Einvernahmen seien vollständig und ergäben mit dem psychiatrischen Gutachten ein umfassendes Bild, welches keiner weiteren Ergänzungen bedürfe. Ebenso wenig sei es für die Urteilsfällung notwendig, einen unmittelbaren persönlichen Eindruck von der Geschädigten zu erhalten (Urteil S. 8). Der Beschwerdeführer habe grundsätzlich bestätigt, die Geschädigte aufgefordert zu haben, dauernd in der Wohnung zu verbleiben. Er habe ebenfalls ausgesagt, nicht alle ihre Belastungen seien falsch (Urteil S. 10).
Betreffend einer erneuten Einvernahme der Kinder führt die Vorinstanz aus, die Anklagepunkte, welche diese beträfen, seien mit der bezirksgerichtlichen Verurteilung wegen mehrfacher Verletzung der Fürsorge- oder Erziehungspflicht bereits rechtskräftig erledigt. Ausserdem seien die Aussagen der beiden Töchter klar, tatnah und nicht erläuterungsbedürftig. Allfällige Aussagen darüber, wie das heutige Verhältnis der Kinder zu ihrem Vater sei, würden nicht zu neuen Erkenntnissen führen, da diese nicht massgebend seien (Urteil S. 8).
1.5. Die Vorinstanz würdigt die Beweise willkürfrei. Sie stellt auf Aussagen der Geschädigten ab, welche vom Beschwerdeführer grundsätzlich bestätigt wurden (Urteil S. 10). Der Beschwerdeführer macht keine Willkür geltend. Die Vorinstanz durfte die tatnahen Aussagen der Geschädigten höher werten als ihren Brief an den Beschwerdeführer, den sie nach Kontakten mit ihm schrieb. Ihr kann auch nicht zum Vorwurf gemacht werden, dass sie den Brief der Geschädigten zu den Akten nahm, ohne selber eine Übersetzung anfertigen zu lassen. Der Beschwerdeführer reichte diesen anlässlich der Berufungsverhandlung ein. Sein Rechtsvertreter nahm dazu ausführlich Stellung und gab dessen Inhalt im Detail wieder. Die entsprechenden Aussagen wurden wörtlich protokolliert (kant. Akten, act. 147 S. 9 f.). Der Inhalt des Briefs der Geschädigten war damit aktenkundig.
1.6.
1.6.1. Gemäss <ref-law> war es nicht zwingend, die Geschädigte einzuvernehmen (vgl. Niklaus Schmid, Schweizerische Strafprozessordnung, Praxiskommentar, 2009, N. 1 zu <ref-law>). Die Aussagen der Geschädigten wurden durch den Beschwerdeführer grundsätzlich bestätigt. Es liegt keine reine Aussage gegen Aussage Situation vor. Zu berücksichtigen ist auch, dass die Geschädigte an der erstinstanzlichen Hauptverhandlung als Straf- und Zivilklägerin teilnahm (vgl. erstinstanzliches Urteil S. 2 und 4 f.). Der Beschwerdeführer machte damals geltend, sie wolle ihr Desinteresse an der Strafverfolgung erklären. Darauf angesprochen liess die Geschädigte über ihre Rechtsanwältin im Anschluss an ihr Plädoyer ausführen, sie wünsche sich aus Rücksicht auf ihre Kinder eine niedrige Gefängnisstrafe. Sie halte aber an sämtlichen gemachten Aussagen fest (erstinstanzliches Urteil S. 12). Die Vorinstanz konnte ohne Verletzung von Bundesrecht auf eine Einvernahme der Geschädigten verzichten.
1.6.2. Ebenso wenig war eine erneute Einvernahme der Kinder des Beschwerdeführers erforderlich. Auf die zutreffenden Erwägungen der Vorinstanz kann verwiesen werden (Urteil S. 8). Der Beschwerdeführer setzt sich damit nicht auseinander.
2.
2.1. Der Beschwerdeführer macht eine Verletzung von Art. 183 Ziff. 1 Abs. 1 i.V.m. <ref-law> geltend. Die für die Freiheitsberaubung erforderliche Intensität des Entzugs der Fortbewegungsfreiheit sei erst durch die Kontrolle mittels Videokamera hergestellt worden. Diese sei gemäss der Vorinstanz jedoch lediglich während seiner Ferienabwesenheit in Funktion gewesen.
2.2. Den Tatbestand der Freiheitsberaubung gemäss <ref-law> erfüllt, wer jemanden unrechtmässig festnimmt oder gefangen hält oder jemandem in anderer Weise unrechtmässig die Freiheit entzieht. Erschwerende Umstände im Sinne von <ref-law> liegen vor, wenn der Entzug der Freiheit mehr als zehn Tage dauert. Das geschützte Rechtsgut ist die körperliche Fortbewegungsfreiheit (vgl. <ref-ruling> E. 2a; <ref-law>, Art. 5 EMRK). Die unzulässige Beschränkung der Fortbewegungsfreiheit liegt darin, dass jemand daran gehindert wird, sich nach eigener Wahl vom Ort, an dem er sich befindet, an einen anderen Ort zu begeben (vgl. <ref-ruling> E. 3b; DELNON/RÜDY, in: Basler Kommentar, Strafrecht, 2. Aufl. 2007, N. 6 zu <ref-law>). Die Freiheitsberaubung kann durch unrechtmässige Festnahme, Gefangenhalten oder unrechtmässige Freiheitsentziehung auf andere Weise (Generalklausel) geschehen. Als Tatmittel ist insbesondere auch psychischer Druck wie beispielweise eine Drohung denkbar (vgl. <ref-ruling> E. 2a). Die Drohung muss so schwer sein, dass dem Opfer nicht zuzumuten ist, ihr zu widerstehen ( HANS-PETER EGLI, Freiheitsberaubung, Entführung und Geiselnahme nach der StGB-Revision vom 9. Oktober 1981, 1986, S. 45). Beim Tatmittel der psychischen Einwirkung ist der Zwangsintensität besonderes Augenmerk zu schenken. Das Nachgeben des Opfers muss unter den konkreten Umständen verständlich erscheinen. Dabei ist insbesondere auch die individuelle Fähigkeit des Opfers zu berücksichtigen, den Widerstand bzw. die Schranke zu überwinden (Delnon/Rüdy, a.a.O., N. 21 und 23 zu <ref-law>). Die völlige Aufhebung der Bewegungsfreiheit des Opfers ist nicht Tatbestandsvoraussetzung. Dem Opfer muss die Überwindung der Freiheitsbeschränkung nicht gänzlich unmöglich sein. Es genügt, wenn dies unverhältnismässig gefährlich oder schwierig ist ( DELNON/RÜDY, a.a.O., N. 23 zu <ref-law>; GÜNTER STRATENWERTH/GUIDO JENNY/FELIX BOMMER, Schweizerisches Strafrecht, Besonderer Teil I, 2010, S. 136 N. 37; ANDREAS DONATSCH, Strafrecht III, Delikte gegen den Einzelnen, 2008, S. 426).
2.3. Die Vorinstanz weist zu Recht darauf hin, dass einzig die Tatbestandsvariante der Generalklausel, in concreto die psychische Einwirkung, in Betracht kommt. Die vom Beschwerdeführer angedrohten Konsequenzen für den Fall, dass sich die Geschädigte seiner Aufforderung widersetzen würde, waren besonders schwer. Die Geschädigte musste mit schlimmsten Folgen rechnen, da sie vom Beschwerdeführer regelmässig geschlagen und zum Teil erheblich verletzt wurde (Urteil S. 13). Unter Berücksichtigung der konkreten Umstände erscheint es verständlich, dass sie dem Beschwerdeführer nachgab und sich seinem Verbot jahrelang unterwarf, obwohl sie an sich die Wohnung hätte verlassen können. Die erforderliche Intensität für den Entzug der Fortbewegungsfreiheit wurde entgegen der Ansicht des Beschwerdeführers nicht alleine durch den zweimaligen Einsatz der Videokamera geschaffen, sondern über sein andauerndes Zwangsregime. Die Videokamera diente lediglich einer Akzentuierung. Die Verurteilung wegen qualifizierter Freiheitsberaubung verletzt kein Bundesrecht.
3.
3.1. Der Beschwerdeführer bringt vor, das vorinstanzliche Verfahren habe lange gedauert. Er macht eine Verletzung des Beschleunigungsgebotes geltend, weshalb die Strafe zu reduzieren sei.
3.2. Das in <ref-law> und Art. 6 Ziff. 1 EMRK festgeschriebene Beschleunigungsgebot verpflichtet die Behörden, das Strafverfahren voranzutreiben, um den Beschuldigten nicht unnötig über die gegen ihn erhobenen Vorwürfe im Ungewissen zu lassen (<ref-ruling> E. 8; <ref-ruling> E. 3.3.1; <ref-ruling> E. 2a; je mit Hinweisen). Entscheidend für die Beurteilung der Angemessenheit der Verfahrensdauer ist eine Gesamtbetrachtung des konkreten Einzelfalls (BGE <ref-ruling> E. 3.3.3; <ref-ruling> E. 2c). Von den Behörden und Gerichten kann nicht verlangt werden, dass sie sich ständig einem einzigen Fall widmen. Zeiten, in denen das Verfahren stillsteht, sind unumgänglich. Wirkt keiner dieser Zeitabschnitte stossend, ist eine Gesamtbetrachtung vorzunehmen (BGE <ref-ruling> E. 3.3.3; <ref-ruling> E. 2c).
3.3. Dem Beschwerdeführer ist zwar zuzustimmen, dass die Verfahrensdauer mit etwas mehr als vier Jahren für sich betrachtet relativ lang erscheint. Die Vorinstanz hält jedoch zutreffend fest, dass ein sehr aufwendiges und umfangreiches Verfahren vorliegt (Urteil S. 19). Es sind keine längeren Zeitspannen zu verzeichnen, in denen keine Verfahrenshandlungen stattfanden. Eine gewisse Verfahrensverlängerung ist auf die Abschaffung des Geschworenengerichts und die Zuweisung des Falles an das Bezirksgericht Zürich (kant. Akten, act. 57) zurückzuführen. Zudem stellte der Beschwerdeführer ein Fristerstreckungsgesuch (kant. Akten, act. 123) beim Obergericht Zürich, welches zu einer Verzögerung führte. Insgesamt liegt keine überlange Verfahrensdauer vor. Eine Verletzung des Beschleunigungsgebotes ist zu verneinen.
4.
Die Beschwerde ist abzuweisen, soweit darauf eingetreten werden kann. Das Gesuch des Beschwerdeführers um unentgeltliche Rechtspflege ist gutzuheissen, da seine Bedürftigkeit erstellt ist und seine Rechtsbegehren nicht zum vornherein aussichtslos waren (<ref-law>).

Demnach erkennt das Bundesgericht:
1.
Die Beschwerde wird abgewiesen, soweit darauf einzutreten ist.
2.
Das Gesuch um unentgeltliche Rechtspflege wird gutgeheissen.
3.
Es werden keine Gerichtskosten erhoben.
4.
Rechtsanwalt Eric Stern wird als unentgeltlicher Rechtsanwalt des Beschwerdeführers bestellt, und ihm wird für das bundesgerichtliche Verfahren aus der Gerichtskasse eine Entschädigung von Fr. 3'000.-- ausgerichtet.
5.
Dieses Urteil wird den Parteien und dem Obergericht des Kantons Zürich, II. Strafkammer, schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 20. Juni 2013
Im Namen der Strafrechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Mathys
Die Gerichtsschreiberin: Kratz Ulmer