Energia armazenada em baterias 9V de duas fabricantes chinesas
- Publicado em Eletrônica
Nesta aplicação, investigaremos baterias de 9V de fabricantes chinesas Gold Power e Tianqiu Enterprise Co. Ltd. Para nossa surpresa, após a compra de um lote de 10 unidades do modelo 6F22X 9V TMMQ da fabricante Tianqiu Enterprise Co. Ltd., vendida como uma bateria Heavy Duty, constatamos que essas unidades se encontram totalmente defeituosas, não sendo capazes de fornecer energia elétrica mesmo em baixas correntes. O estudo foi empreendido por meio de um carga eletrônica DC Array 3722A e software personalizado desenvolvivo no National Instruments LabVIEW por nossa equipe técnica.
Energia armazenada em uma bateria 9V
A análise da energia armazenada em uma bateria de qualquer tipo de bateria não é simples e não pode ser efetuada meramente por meio da medição de tensão disponível nos terminais da mesma sem carga. O parâmetro energia armazenada é usualmente informado na unidade mAh (miliAmpères.hora) e é mensurado por meio de uma carga eletrônica com corrente constante.
Infelizmente, a energia armazenada varia consideravelmente com a corrente da carga e quanto menor a corrente consumida, maior é a energia total obtida da bateria com o tempo, o que leva a fabricantes sem caráter a informar esse parâmetro quanto o teste é efetuado com uma carga correspondente a uma corrente muito pequena (inferior a 3mA por exemplo), o que não corresponde à maioria dos produtos eletrônicos que utilizam esse tipo de bateria, o que pode ser considerado fraude.
Nesta aplicação, demonstramos a aplicação do equipamento "carga eletrônica DC" 3722A da fabricante Array com interface GPIB, por meio de um software de instrumentação específico desenvolvido no ambiente LabVIEW.
Bateria não-alcalina 9V Gold Power G6F22
Iniciamos nossos testes com o modelo da fabricante Gold Power, vendido como Heavy Duty e Longlife, com corrente constantes de 100mA, 50mA e, por fim, 10mA. A unidade se encontrava lacrada, mas com data de fabricação de dois anos atrás.
A expectativa era mensurarmos pelo menos 250mAh com corrente de 50mA, mas para a nossa decepção a bateria sequer forneceu 50mA por um minuto, conforme imagens abaixo. Portanto, sequer forneceu 0,833mAh nessas condições:
Com uma corrente constante de 100mA, a mesma suportou o fornecimento de corrente por apenas trinta e seis segundos, falhando novamente:
Apenas ao reduzir a corrente fornecida para 10mA foi possível verificar uma estabilidade maior da tensão da bateria ao longo do tempo, o que confirma a dificuldade em parametrizar as mesmas por esse parâmetro devido à grande volatidade de capacidade de fornecimento. Mesmo assim, nessas condições, mesmo que a bateria continuasse funcionando por dez horas seguindas, a energia obtida não ultrapassaria 100mAh após a integração da curva de potência, um valor muito pequeno para baterias desse tipo
Bateria não-alcalina 9V Tianqiu 6F22X TMMQ
Ainda, testamos um lote de dez baterias 9V da fabricante Tianqiu Enterprise Co. Ltd. com data de validade até 2017, modelo 6F22X 9V TMMQ, comercializada como "Heavy Duty". Para a nossa supresa, os testes das mesmas não foi possível uma vez que todas estavam totalmente descarregadas, não suportando carga alguma por mais de dois segundos, conforme imagens abaixo.
Não nos restou outra possibilidade senão descartar todas em lixo específico e não comum e elas nos serviram apenas para alertar ao leitor neste artigo aos riscos de pilhas e baterias de fabricação asiática que não atendem à legislação ambiental brasileira, não devem ser comercializadas no país e sim descartadas devidamente devido à alta toxidade das mesmas e mau funcionamento.
Um fato desconhecido por muitos é que é muito difícil descarregar totalmente uma bateria de 9V como essas porque seriam necessários vários ciclos de descarregamento, sendo que a cada interrupção, o nível de tensão é recuperado quimicamente, retornando sempre com um valor inferior ao mensurado inicialmente no ciclo anterior, o que nos deixou intrigados com a má qualidade da bateria sob análise uma vez que a tensão da mesma caiu de 8,5V para 4V em apenas um segundo, conforme a imagem abaixo:
Ciclos de descarregamento de uma bateria não-alcalina 9V
Conforme as imagens acima, as curvas de descarregamento de bateriais usualmente tem uma forma relativamente constante até determinado instante, mas cai bruscamente quando a mesma se descarrega, todavia, no quatro ciclo de descarregamento de uma bateria de 9V em 100mA, nos deparamos com as curvas a seguir, que sem nenhum efeito externo, conseguiu recuperar um pouco a tensão fornecida entre 9 a 18 segundos. Esse efeito regenerativo foi certamente causado pela variação de tempetatura interna da mesma, o que reconfirma a impossibilidade de análise de baterias sem uma carga eletrônica DC.
Ainda, logo após o ciclo acima, iniciamos um novo ciclo de descarregamento com corrente constante de 100mA, mas o efeito regenerativo não foi observado, conforme imagens abaixo: