Nesta página vamos falar das baterias mais antigas e que perduraram por mais tempo no nosso hobby.
Estamos tratando em uma página para ambas, porque as baterias de NiCd e NiMh, são similaridades não só no tamanho, mas também na aplicação.
Vamos falar de muitas das suas características e principalmente dos métodos recomendados de mantê-las da melhor forma.
Baterias de NiCd
As baterias NiCd suportam mais "abuso", o que significa que podem ser carregadas a uma taxa mais alta (normalmente 2 a 4C) e têm a capacidade de fornecer corrente mais alta, ou seja, taxas de descarga de até 2C contínuos ou 8 a 10C durante 4 a 5 minutos.
Normalmente, as NiCads perdem cerca de 10% de sua carga nas primeiras 24 horas após serem carregadas e continuam perdendo 10% por mês.
A taxa de autodescarga dobra para um aumento de temperatura de 10 graus C. algumas NiCads podem descarregar-se completamente em um período de seis meses.
A melhor maneira de manter as baterias que não estão em uso por um longo tempo é armazená -las na geladeira (não no freezer). Apenas deixe a bateria atingir a temperatura ambiente antes de usar/recarregar.
Alguns fabricantes afirmam que esses tipos de bateria são capazes de suportar pelo menos 1000 cargas/descargas durante sua vida útil, assumindo que tenham sido submetidas aos métodos ideais de carga e manuseio. Na prática, no entanto, podemos esperar cerca de 600 a 800 cargas/descargas.
Baterias de NiMH
As baterias NiMH têm maior capacidade/peso em comparação com as NiCads e são mais sensíveis a altas taxas de carga (máx. recomendado 1C).
Não é recomendado descarregar as baterias NiMH em taxas maiores que 3 - 5C.
A taxa de autodescarga das baterias NiMH também é cerca de 50% maior que as NiCads. No entanto, as NiMH são mais ecológicas.
Um novo tipo de bateria NiMH conhecida como HeCell foi desenvolvido para permitir taxas de descarga mais elevadas do que os convencionais (cerca de 12 - 16C).
Ambos os tipos de bateria perdem sua carga armazenada devido à ação química interna, mesmo quando não estão em uso.
Carregando e descarregando NiCads e NiMHs
O melhor caminho para carregar, descarregar e manter guardada suas baterias é investindo em um carregador Inteligente. Contudo, é muito importante conhecer alguns principios do que acontece e os porquês desses processos que acontecem automaticamente.
Então vamos ressaltá-los e suas melhores práticas:
Um método seguro para carregar NiCads e NiMHs é usar uma corrente de carga constante (CC) a 1/10 de sua capacidade (0,1C) durante 14 horas. Para outros valores de corrente de carga, pode-se usar a seguinte fórmula:
Tempo de carga (horas) = 1,4 x Capacidade da bateria / Corrente de carga (assumindo que uma corrente de carga constante seja usada).
No entanto, carregadores CC de baixo custo não fornecem nenhuma maneira de detectar quando a bateria está totalmente carregada. Espera-se então que o usuário estime o tempo de carga com base no valor da corrente de carga constante e na capacidade da bateria, de acordo com a fórmula acima.
E desde que os NiCads sejam descarregados para cerca de 1,1 V p/célula a cada vez antes da recarga, este método de carga pode ser usado para atingir uma vida útil da bateria razoavelmente longa. Uma vez que recarregar repetidamente uma NiCad já totalmente carregada ou uma com uma grande parte de sua carga restante degradará seu desempenho.
O processo de decarregar e carregar às taxas recomendadas chamamos de ciclagem!
Os carregadores inteligentes fornecem a opção de descarregar as baterias para cerca de 1,1 V por célula antes de iniciar o processo de carga. Também há carregadores rápidos de bateria no mercado carregando de 1C até 4C. Mas devido ao alto nível de corrente de carga, é necessário um método confiável para interromper a carga quando a bateria estiver totalmente carregada, caso contrário, pode ocorrer superaquecimento e danos à bateria.
Como a voltagem dos NiMHs e NiCads começa a cair depois que eles atingem o estado totalmente carregado, os carregadores rápidos usam o chamado método de detecção Delta Peak. Existem detectores "delta V negativo (-DV)" e "delta V zero (0D)".
Também detectores de "mudança de temperatura (dT/dt)" são comumente usados.
Alguns fabricantes usam delta V negativo ou zero junto com a detecção de mudança de temperatura, no caso de um método falhar na detecção.
Como a queda de tensão dos NiMHs (delta V) após o estado totalmente carregado é menor do que a dos NiCads, um carregador delta V mais sensível é necessário para as baterias NiMH.
Alguns carregadores permitem que o usuário defina o valor da detecção de pico delta, que pode estar entre 10 - 20 mV por célula para NiCads e 5 - 10 mV para NiMHs. Um valor muito baixo pode causar detecção de pico falso devido ao ruído elétrico, impedindo que as baterias sejam totalmente carregadas, enquanto um valor muito grande pode resultar em sobrecarga, o que reduz a vida útil das baterias.
Os carregadores inteligentes na função de carga rápida oferecem a possibilidade de mudar automaticamente para carga lenta (carga lenta, por exemplo, a 0,05 °C) quando o status de carga total é detectado.
A bateria é considerada totalmente carregada quando a temperatura sobe cerca de 10 graus C acima da temperatura ambiente (por exemplo, 24 + 10 = 34 o C)
As baterias NiMH tendem a dissipar calor durante todo o processo de carregamento, enquanto as NiCads esquentam somente quando atingem o ponto de carga total.
A voltagem nominal é de 1,2 V por célula para ambos os tipos de bateria e
uma célula carregada pode ter cerca de 1,45 - 1,50 V.
Não é possível saber exatamente o status de carga da célula NiCad ou NiMH medindo apenas sua voltagem terminal, pois o status de carga da célula não é uma função linear da voltagem da célula. Um método confiável para saber quanta carga resta ou se uma célula ainda tem sua capacidade nominal é descarregá-la com uma corrente constante conhecida e medir o tempo até que a voltagem da célula atinja cerca de 1,1 V. Por exemplo, deve levar cerca de duas horas para descarregar uma célula de 500 mAh totalmente carregada usando uma corrente de descarga constante de 250 mAh.
Funcionalidades nos carregadores mais modernos
Pesquisadores de baterias chegaram à conclusão nos últimos anos de que as NiCads respondem melhor a uma forma de onda de carga pulsada do que a uma corrente CC constante. Ao aplicar a corrente de carga em pulsos de um segundo com breves períodos de "descanso" entre eles, os íons conseguem se difundir sobre a área da placa e as células conseguem absorver melhor a carga. Isso é particularmente verdadeiro nas taxas de carga mais altas usadas por carregadores rápidos.
Esses carregadores têm um microprocessador que coleta amostras dos períodos de "descanso" entre os pulsos de carga para ler a tensão do terminal da bateria.
Outra descoberta interessante é que o processo de carga realmente melhora ainda mais se durante o "período de descanso" entre os pulsos de carga, as células são sujeitas a pulsos de descarga muito breves com uma amplitude de cerca de 2,5 vezes a corrente de carga, mas durando apenas cerca de 5 mS. Alega-se que esses pulsos curtos de descarga realmente desalojam bolhas de oxigênio das placas e as ajudam a se difundir durante o "período de descanso". O uso desses breves pulsos de descarga é conhecido como "carregamento de arroto".
Testes feitos pelos militares dos EUA e pela NASA mostraram que NiCads carregados usando carregadores rápidos empregando o sistema de pulso de arroto tendem a durar até o dobro do tempo que aqueles carregados por carregadores CC tradicionais. Muitos dos carregadores de pulso rápido de ponta para NiCads usam um método de carregamento de acordo com essas descobertas.
Considerações importantes
Um conjunto de baterias consiste em várias células conectadas em série, que inevitavelmente envelhecem em taxas diferentes e gradualmente desenvolvem diferentes estados de carga individuais, e como o conjunto de baterias como um todo é carregado e descarregado repetidamente, essas diferenças podem se tornar acentuadas.
O resultado é que algumas células mais fracas podem eventualmente ser descarregadas bem abaixo de 1,0 V e até mesmo levadas à polaridade reversa antes que as outras atinjam o estado totalmente descarregado.
Durante o processo de recarga, as células mais fracas serão recarregadas incorretamente e tendem a sofrer maior crescimento de cristais, enquanto as outras absorverão a maior parte da carga e superaquecerão, o que degrada drasticamente o desempenho de toda a bateria.
Portanto, é aconselhável verificar se as células da bateria atingem temperaturas diferentes durante o processo de carregamento, especialmente quando altas taxas de corrente de carga são usadas.
Alega-se que as diferenças individuais das células podem se nivelar ao carregar lentamente a bateria de vez em quando a 0,1 °C durante cerca de 14 horas, contudo, na prática, quando uma celula de Pack mostra cansaço ou defeito, é recomendável que se descarte todo o conjunto para que não se comprometa o equipamento que tem um valor muito superior ao item em questão!
Agora que já exploramos características das baterias de NiCd e NiMh, vamos conhecer um pouco dos carregadores inteligentes? Afinal, eles simplificam bastante a tardefa de manter nossas baterias saudáveis, ok?
Espero que tenha apreciado conhecer um pouco sobre duas das baterias mais antigas do aeromodelismo. Trate-as bem, pois elas são responsáveis por muitas alegrias, mas muitas lamentações também!!!
Ótimos voos!