Baterias

Baterias

Nos Computadores Notebooks encontramos dois tipos de baterias : Baterias de setup ou Cmos : são utilizadas para alimentar a memória onde fica guardado a configuração de Setup do computador e a manter o relógio e datas atualizadas , nos micros antigos encontramos esta bateria fabricadas com NiCd ( Níquel Cádmio ) ou NiMh ( Níquel metal hidreteto ) , estas baterias são recarregáveis e possuem um circuito elétrico que a carregam periodicamente , o principal defeito que acontece com elas é o efeito gerado por seus componentes químicos que geram um Gás oxidante que destroe os componentes e trilhas próximos a esta bateria fazendo com que a recuperação destes micros se tornem muitas vezes inviáveis.

Nos Notebooks modernos encontramos baterias de setup fabricadas com Lion ( Lítio íon ) , são do tipo moeda ( CR 2018 ,CR 2032 )onde não possuem circuito de recarga , mas devido a sua alta durabilidade ( em média 3 anos ) são muito utilizadas e não provocam a emissão de nenhum gás oxidante.

Baterias de alimentação : São utilizadas para alimentar o Notebook quando for utilizado externamente e a alimentação elétrica externa não estiver disponível ou quando houver uma interrupção momentânea da energia elétrica da distribuidora , esta característica faz com que os Notebooks possam ser utilizados onde não se tenha a energia elétrica ou quando o usuário precisar utilizar o computador quando estiver se locomovendo de um lugar a outro ( Viagens de Avião , Navio , ônibus , trem etc...) , elas podem ser encontradas de vários tipos de fabricação : NiCd , NiMh e Li On ( Níquel Cádmio , Níquel Metal e Lítio Íon ) , as duas primeiras ( NiCd e NiMh ) serão mais encontradas em Notebooks antigos e apresentam um índice de desgaste e de defeitos maior que a terceira , pelo fato de apresentarem um índice de Efeito memória alto atualmente não são mais utilizados dando lugar as baterias de lítio íon que apresentam um baixo índice de defeitos e efeito memória e por apresentarem uma alta durabilidade ( em média de 3 anos ),

A bateria em notebook tem como finalidade permitir que o equipamento fique em uso fora da alimentação externa (AC Power), facilitando assim o seu uso em qualquer local ou para manter as configurações do sistema da Bios e do relógio de tempo real (RTC). Seu tempo de duração varia de acordo com as características técnicas do equipamento e o modo que está sendo usado pelo usuário. Sua vida útil varia de acordo com os cuidados do usuário, a maneira de prolongar seu tempo de vida, geralmente vem especificado nos manuais do usuário do equipamento, independente das informações dos manuais, o certo é sempre manter o processo de carga e descarga da bateria em dia, pois a mesma é composta por pilha de Níquel Cádmio (NiCad), Níquel-Metal ( NiMH) e Lítio Íon (Li-Ion), (esta última é a mais usada em notebook), e suas tensões variam de acordo com a necessidade de soma do banco de baterias e a corrente de acordo com o consumo do equipamento.

Sendo as pilhas de matéria química reagente, é necessário que o processo de carga e recarga seja feito no mínimo duas vezes na semana, para usuário que costuma usar seu equipamento sempre na fonte externa. Nas baterias de sistema da Bios e RTC seu tempo de vida varia mais ou menos dois anos, em condições climáticas pouco variáveis.

Seu formato varia de bancos com 3 a 4 baterias moedas ou de uma única moeda no formato CR2032 e CR2025 ou CR1220 e CR1225.

Evolução e Características da Bateria

Bateria de chumbo: Este é o tipo de bateria usada em carros, caminhões, etc. São muito baratas, mas em compensação tem uma densidade de energia muito baixa e se descarregam muito facilmente se ficarem sem uso. Juntando tudo são completamente inadequadas a um notebook.

Níquel Cádmio (NiCad): Este é o tipo de bateria recarregável menos eficiente usado atualmente. Uma bateria de Níquel Cádmio tem cerca de 40% da autonomia de uma bateria de Li-Ion do mesmo tamanho, é extremamente poluente e tem a desvantagem adicional de trazer o chamado efeito memória. O efeito memória é uma peculiaridade deste tipo de bateria que exige o descarregamento total das baterias antes de uma recarga, que também deve ser completa. Caso a bateria seja recarregada antes de se esgotar completamente suas células passam a armazenar cada vez menos energia. Após algumas dezenas cargas parciais a autonomia das baterias pode se reduzir a até menos da metade da autonomia original.

Para reduzir este problema os fabricantes de notebooks incorporam dispositivos que descarregam completamente a bateria antes da recarga. Em alguns modelos este sistema vem na forma de um programa que se deve ser instalado, por isso não deixe de consultar o manual. Em contrapartida, as baterias de níquel cádmio trazem como vantagens o fato de serem mais baratas e de serem as mais duráveis, desde que prevenido o efeito memória. Este tipo de bateria tem sua vida útil estimada em mais de 700 recargas. Atualmente estas baterias ainda são muito usadas tanto em notebooks quanto em celulares.

Níquel-Metal Hydride (NiMH): As baterias NiMH já são um pouco mais eficientes que as NiCad, uma bateria NiMH armazena cerca de 30% mais energia que uma NiCad do mesmo tamanho. Estas baterias não trazem metais tóxicos, por isso também, são menos poluentes. Também foi eliminado o efeito memória, o que exige menos cuidado nas recargas. A desvantagem sobre as NiCad é a vida útil bem menor. Uma bateria NiMH tem sua vida útil estimada em apenas 400 recargas.

Lítio Íon (Li-Ion): Estas são consideradas as baterias mais eficientes atualmente. Uma bateria Li-Ion armazena aproximadamente o dobro de energia que uma NiMH, e quase três vezes a energia armazenada por uma NiCad. Estas baterias também não possuem efeito memória, mas infelizmente é as mais caras, o que está retardando sua aceitação. Uma Li-Ion chega a custar o dobro de uma NiCad. Outra desvantagem é a baixa vida útil, estima em aproximadamente 400 recargas.

Efeito Memória

Afinal de contas, o que é “efeito memória”? Todos nós que temos aparelhos com baterias recarregáveis (notebooks, celulares, etc.) já ouvimos falar nesse assunto, o que é o fato de a bateria reduzir sua vida útil caso seja colocada para carregar quando ainda não está completamente “zerada”. Esse problema ainda é um enigma para a maioria dos usuários.

Os especialistas advertem que o “efeito memória” só afeta as baterias feitas com níquel-cádmio, comum nos modelos mais antigos. As baterias da nova geração, desenvolvidas com níquel-metal-hidreto ou lítio-íon, estão livres do problema. Mas na prática é aconselhado seguir o procedimento em qualquer tipo de bateria recarregável.

O problema com a bateria feita com o composto níquel-cádmio é que as cargas não se misturam. Isso significa que, se a bateria não estiver completamente zerada, o carregador vai entender que a carga máxima da bateria é a sua quantidade total menos o que já havia de carga. Os fabricantes fazem a seguinte analogia: imagine um tanque com capacidade total de 60 litros. Compare este tanque a uma bateria. Digamos que o usuário resolva abastecer quando o tanque ainda tem 20 litros.

Então, a bomba do posto só vai injetar 40 litros. Transportando esta situação para as baterias que sofrem com o efeito memória, o carregador entende que a carga total dela são os 40 litros e não os 60 que cabem no tanque.

No popular, dizem também que o “efeito memória” acontece quando o carregador fica viciado num determinado patamar e, mesmo que a bateria esteja zerada, ele não consegue enviar uma carga completa.

Formato da Bateria de Alimentação

Sendo a bateria parte da arquitetura do equipamento, seu formato pode variar, de uma caixa plástica dentro de um compartimento até uma alça de transporte. baterias podem ser fixadas por debaixo do equipamento, dando formato a um dos pés de apoio. Neste caso ela ficará alojada em um compartimento plástico, na base do equipamento.

Baterias Inteligentes

Estas nada mais são do que baterias de NiCad, NiMH ou Li-Ion que incorporam circuitos inteligentes, que se comunicam com o carregador (também inteligente) garantindo descargas – recargas mais eficientes, o que aumenta tanto a autonomia da bateria quanto sua vida útil. Em inglês são usados os termos “Inteligente Battery” ou “Smart Battery”.

Princípio de Funcionamento da Bateria Inteligente

Uma bateria comum ou „muda‟ tem o problema de não ser capaz de mostrar a quantidade de energia de reserva que ela retém. Nem peso, cor, nem tamanho, fornecem qualquer indicação do estado de carga e de “saúde” da bateria quando se retira do carregador uma bateria recém carregada. A ajuda está nas mãos. Um crescente número de novas baterias recarregáveis é fabricado com “inteligência”. Equipadas com um micro chip, essas baterias são capazes de se comunicarem com o carregador e com o usuário para fornecerem informações estatísticas. Típicas aplicações para baterias inteligentes são notebooks e câmeras de vídeo. Cada vez mais, essas baterias também são usadas em avançados dispositivos biomédicos e aplicações de defesa.

Existem, vários tipos de baterias inteligentes, cada uma oferecendo diferentes complexidades, desempenho e custo. A mais básica bateria inteligente pode conter apenas um chip para identificar sua química e dizer ao carregador qual algarítimo de carga aplicar. Outras baterias afirmam ser inteligentes simplesmente porque elas fornecem proteção contra sobrecarga, sob-descarga e curto-circuito. O que então torna uma bateria inteligente? Definições ainda variam entre organizações e fabricantes. Uma bateria inteligente deve ser capaz de fornecer indicações do estado de carga. Recentes chips de circuito integrado datam em torno de 1990. diversos fabricantes se adequaram e produziram chips inteligentes para baterias. Durante os recentes anos 90, numerosas arquiteturas de baterias inteligentes, com leitura do estado de carga têm emergido. Elas se classificam em sistema de cabo único, sistema de dois cabos e Barramento de Gerenciamento do Sistema (SMBus). A maioria dos sistemas de dois cabos são baseados no protocolo SMBus. Iremos apenas falar sobre o sistema de cabo único e sobre o SMBus.

Sistema de Cabo Único

O sistema de cabo único é o mais simples e faz toda a comunicação de dados através de um único cabo. Uma bateria equipada com um sistema de cabo único usa apenas três cabos: o terminal positivo, o negativo e o terminal de dados. Por razões de segurança, a maioria dos fabricantes de baterias coloca um cabo separado para a medição da temperatura. A figura a seguir mostra o esquema de um sistema de cabo único. O moderno sistema de cabo único armazena dados específicos da bateria e segue parâmetros da bateria, incluindo temperatura, tensão, corrente e carga restante. Por causa da simplicidade e do custo de hardware relativamente baixo, o cabo único tem uma ampla aceitação de mercado para telefones móveis de alta qualidade, rádios de comunicação em duas vias e filmadora.

O SMBus

O SMBus é o mais completo de todos os sistemas. Ele representa um grande esforço da indústria de eletrônicos portáteis em padronizar para um protocolo de comunicações e uma configuração de dados. O SMBus é um sistema de interface de dois cabos através do qual simples chips referentes à energia podem se comunicar com o resto do sistema. Um cabo controla os dados; o segundo é o relógio. A Duracell / Intel SBS, em uso hoje, foi padronizada em 1993. em anos anteriores, fabricantes de computadores tinham desenvolvido suas próprias baterias inteligentes. Com a nova especificação SBS, um padrão de interface maior se tornou possível.

Projeto – A filosofia de projeto por trás da bateria SMBus é a de remover o controle de carga do carregador e fixar na bateria. Como um verdadeiro sistema SMBus, a bateria torna-se o mestre e o carregador serve de escravo que deve seguir as ordens da bateria. O sistema SMBus permite que novas químicas de baterias sejam introduzidas sem que o carregador se torne obsoleto. Pelo fato da bateria controlar o carregador, a bateria gerencia os níveis de tensão e corrente, bem como os limiares de interrupção. O usuário não precisa saber qual química de bateria está sendo usada. Arquitetura – Uma bateria SMBus contém dados permanentes e temporários. Os dados permanentes são programados dentro da bateria no momento em que são fabricadas e incluem o número de identificação (ID) da bateria, tipo de bateria, número serial, nome do fabricante e data de fabricação. Os dados temporários são obtidos durante o uso e consistem na contagem de ciclo, padrões do usuário e exigências de manutenção. Alguns dos dados temporários estão sendo substituídos e renovados durante a vida da bateria. O SMBus é dividido em nível 1,2 e 3. o nível 1 tem sido eliminado porque ele não fornece carregamento de química independente. O nível 2 é projetado para o carregamento do circuito interno. Um laptop que carregue sua bateria dentro da unidade é um típico exemplo de nível 2. outra aplicação de nível 2 é uma bateria que contenha o circuito de carga dentro do conjunto.

O nível 3 é reservado para carregadores externos com funções complexas. A maioria dos carregadores SMBus externos são baseados no nível 3. infelizmente, esse nível é complexo e os carregadores são caros de se fabricar. Alguns carregadores mais baratos têm surgido, que acomodam baterias SMBus mas não são totalmente SBS. Fabricantes de baterias SMBus prontamente não aprovam esse atalho. A segurança é sempre uma preocupação, mas os clientes compram esses carregadores econômicos por causa do preço mais baixo. A seguir é mostrado o esquema do sistema SMBus de dois cabos.

Entre as mais populares baterias SMBus para computadores portáteis são a “35” e “202”. fabricadas pela Sony, Hitachi, GP Batteries, Moltech (anteriormente Energizer), Moli Energy e muitas outras. Essa bateria funciona (deve funcionar) em todos os equipamentos projetados para esse sistema.

Indicador de Estado de Carga

A maioria das baterias SMBus é equipada com um indicador de nível de carga. Quando se pressiona um botão de estado de carga em uma bateria que está completamente carregada, todas as luzes de sinalização são iluminadas. Em uma bateria parcialmente descarregada, metade das luzes é iluminada, e em uma bateria vazia, todas as luzes permanecem apagadas, conforme figura abaixo. Enquanto a informação de estado de carga mostrada em uma bateria ou tela de computador é útil, o medidor de carga retorna a 100% cada vez que a bateria é recarregada, independente do estado de “saúde” da bateria. Um sério erro de cálculo ocorre se uma bateria envelhecida mostrar 100% após uma recarga completa, quando de fato a aceitação de carga caiu para 50% ou menos. A questão permanece: “100% de quê?” Um usuário não familiarizado com essa bateria tem menos informação sobre a vida útil do conjunto. Fonte de Recarga A fonte de recarga da bateria tem o mesmo princípio de funcionamento da fonte chaveada, onde esta pega a tensão fornecida pela fonte interna da placa processadora e a converte em tensão que varia de +/- 5 v a +/- 19 v DC, gerenciáveis.

Este gerenciamento é ser feito por Soft (agregado ao sistema operacional) que recebe as informações de um circuito de descarga / recarga do circuito do carregador.

Circuito Típico do Carregador de Baterias

O circuito assim, nos mostra o diagrama elétrico típico de um re-carregador de baterias. Onde as tensões +5 a 25 v DC são oriundas da fonte interna da placa processadora, e as tensões +3,3 ou +6 v DC vão para a recarga das baterias da Bios e RTC. As tensões +9 ou 12 v DC são para as recargas das baterias. A tensão de +5 v DC é usada por baterias que tenham circuitos internos de níveis e precisão está em sincronismo com a fonte de recarga. a Em alguns casos a tensão de -12 v DC é para a descarga das baterias. O circuito de segurança tem por finalidade evitar sobrecarga na bateria e controlar o nível junto a sistema (Soft).

Recuperação

A recuperação de bateria é delicada e exige do técnico determinada atenção
e cuidado em seu processo.
Ativação de Bateria (Efeito Memória)
Este procedimento tem o objetivo de reativar as baterias que tenham alterado sua carga por causa do efeito memória.

Procedimento

Tenha em mãos:
01 Multímetro.
01 Resistor de fio 3R3 10W (aquele verde). Pode ser um resistor de valor parecido. Lembre-se de usar de potência grande.
02 pedaços de fio fino de +/- 15 cm (fios de cabos de rede par trançado é ótimo).
Ferro de solda e solda. Fonte de alimentação com saída DC 12 v. O primeiro passo é localizar na bateria os dois pólos que se refere à tensão de alimentação e suas referidas polaridades: (+) positivo e (-) negativo.

Esta é a parte mais difícil. Você pode usar em escala DC e achar quem é o VCC e quem é o terra. Uma bateria de 9,6v em sua carga plena mede fora do aparelho +/- 12 v. Não abra a bateria em hipótese nenhuma. A bateria com “efeito memória” possui uma tensão de saída menor que esse valor. Uma vez localizado os pólos positivo e negativo da bateria, marque estas posições e polaridades com uma pequena etiqueta, você vai precisar bastante delas.

Pegue os fios e alongue os terminais do resistor, soldando os fios aos terminais do resistor. Depois, coloque cada ponta do resistor em um pólo diferente da bateria (um no terra e outro no VCC). Não é necessário respeitar a polaridade. Tenha cuidado para não colocar os pólos da bateria em curto (você corre o risco da bateria explodir, caso faça isso). Colocado cada ponta do resistor de fio de 3R3 10W em cada pólo da bateria, você deve deixar durante 24h esta bateria com o resistor ligado nela, lembre-se que este processo é feito com a bateria fora do notebook.

Depois de 24h, a bateria estará completamente descarregada, pois toda a sua carga foi consumida pelo resistor. Você agora deve fazer uma medição com o multímetro e verificar uma tensão de 0,20 v DC (ou algo muito próximo disso) na saída da bateria. Caso a bateria não esteja ainda completamente descarregada, deixe mais tempo com o resistor acoplado até perder toda a sua carga.

Agora vem uma parte que requer bastante atenção. Lembra das polaridades? Pegue a fonte de alimentação de saída 12 v e retire o plug da fonte de maneira que você possa soldar e isolar novamente depois (se não quiser cortar os fios do plug você pode deixar os conectores e adaptar dois fios do mesmo tipo do que usou para alongar o resistor de maneira que você possa encaixar nos pólos da bateria que ficam em conectores bem finos). Nesta etapa você deve respeitar e ter certeza da polaridade, ou seja, saber quem é o positivo e o negativo. Agora vem a parte mais delicada e de habilidade. Você deve colocar por 1 minuto exato, em duas sessões, o positivo da fonte no positivo da bateria e o negativo na fonte do negativo da bateria. Não faça de maneira nenhuma mais que duas sessões, pos a bateria pode explodir. Meça a tensão da bateria e você verá que ela foi carregada. O valor da carga varia muito de bateria para bateria.

Feito isso, vá imediatamente ao notebook e coloque a bateria. Deixe carregando até o notebook avisar que a bateria foi completamente carregada. Não use o notebook nesta primeira etapa de carga, deixe-o apenas ligado na tomada e você verá aquela luz mostrando que a bateria está carregando e espere até ela carregar completamente.

É importante ressaltar que baterias com mais de dois anos de uso não terão resultado satisfatório. Esse procedimento é apenas para baterias novas e seminovas, que ficaram com “efeito memória”. Depois disso, deixe sua bateria descarregar até o notebook avisar para você que a bateria está acabando e coloque-o pára carregar até 100% e depois descarregar de novo. Faça isso pelo menos 5 vezes.

Resumo:

O procedimento acima, começa zerando a bateria ou próximo disto, com a finalidade de retirá-la do limite que ela se colocou (efeito memória), e em seguida dar uma carga de ativação nos reagentes da bateria com a finalidade de reativá-los. Alguns profissionais da área, dão ao zerar a bateria uma sobrecorrente em torno de 20 ampares com 12 v DC de tensão para ativá-las. Este procedimento é um dos recursos para recuperação de baterias, devemos ter consciência de que só se libera para o uso depois de vários testes de carga e descarga no próprio equipamento.

Troca de Pilhas

Ao abrirmos a bateria temos que utilizar o mesmo processo de abertura da fonte externa. Devemos observar se não há pilhas alteradas em seu volume físico e vazadas, nestes casos, é mais aconselhado substituir o banco todo. A bateria de notebook consiste em um banco de várias pilhas de 1,2 VDC ou 1,5 VDC, de acordo com a sua configuração, estas são ligadas de duas em duas ou de descarga e o nível da bateria (Baterias Inteligentes), e esta direciona as tensões e informações para a fonte de carga/descarga. Cada pilha apresenta certa variação resistiva, que nos permite avaliar se tem condição de uso ou não, seus valores dever ser mais ou menos iguais. Estas pilhas são presas entre si com laminas de aço blindada e ponteadas em seus pólos, para a substituição das mesmas, caso não tenha um ponteador, poderá soldá-las com fio, a temperatura do soldador deverá ser controlada para não haver sobre-aquecimento da pilha.

A vida útil de um dispositivo portátil está relacionada com o tamanho da bateria e com a energia que ela pode reter? Na maioria dos casos, a resposta é sim. Mas com equipamento digital , a duração de tempo que uma bateria pode operar não é necessariamente linear à quantidade de energia armazenada na bateria. Nesse capítulo examinaremos como o tempo de vida específico para um dispositivo portátil não pode ser alcançado, especialmente após a bateria ter envelhecido. Listamos 4 motivos que afetam a performance da bateria: declínio de capacidade, aumento da resistência interna , elevada auto-descarga, e prematura interrupção de tensão na descarga.

Declínio da Capacidade

A quantidade de carga que uma bateria pode reter gradualmente diminui devido ao uso, envelhecimento, e com algumas químicas, falta de manutenção. Especificado para fornecer aproximadamente 100% da capacidade quando nova, a bateria eventualmente requer substituição quando a capacidade cai para o nível de 60 a 70% . O limiar de garantia é tipicamente de 80% .
O armazenamento de energia de uma bateria pode ser dividido em 3 seções imaginárias consistindo em energia disponível, zona vazia (que pode ser utilizada novamente) e zona inutilizável. Em baterias à base de Níquel, a zona inutilizável pode estar na forma de uma formação cristalina, também chamada de memória. Ciclo profundo pode freqüentemente restaurar a capacidade para serviço completo. A perda de aceitação de carga de baterias de Lítio-Íon/Polímero é devido a oxidação da célula, que ocorre naturalmente durante o uso e como parte do envelhecimento. A perda de capacidade é permanente porque os metais usados nas células são designados para funcionarem por um tempo específico e estão sendo consumidos durante seus tempos de serviço.
A degradação do desempenho da bateria de Chumbo-Ácido é freqüentemente causada por sulfação, uma fina camada que se forma nas placas negativas das células, que inibem o fluxo de corrente. Além disso, existe a corrosão da grade que se inicia na placa positiva.

Aumento da Resistência Interna

A resistência interna, também conhecida como impedância, determina a performance e o tempo de vida da bateria. Se medido com um sinal AC, a resistência interna da bateria é também atribuída como impedância. A alta resitência interna corta o fluxo de energia da bateria para o equipamento. Enquanto uma bateria com baixa resistência interna pode entregar alta corrente quando exigida, uma bateria com alta resistência “desmorona” com corrente pesada. Embora a bateria possa reter capacidade suficiente, a tensão cai para a linha de interrupção e o indicador de “bateria fraca” é acionado. O equipamento pára de funcionar e a energia que permanece não é entregue. Uma bateria com baixa impedância fornece irrestrito fluxo de corrente e entregar os estouros de alta-energia devido a um trajeto restrito, e o equipamento pode interromper prematuramente. A bateria de NiCd tem a menor resistência interna de todos os sistemas de baterias comerciais, até após fornecer 1000 ciclos. Em comparação, a bateria de NiMH começa com uma resistência superficialmente maior e as leituras aumentam rapidamente após 300 a 400 ciclos. Manter uma bateria a uma baixa resistência interna é importante, especialmente com dispositivos digitais. Falta de manutenção em baterias à base de Níquel pode aumentar a resistência interna. Leituras de mais que o dobro da resistência normal têm sido observadas em baterias mal cuidadas. O recondicionamento livra as placas das células de indesejáveis formações cristalina, que restaura o adequado fluxo de corrente. A bateria de Lítio-Íon oferece características de resistência interna que estão entre as de NiMh e NiCd. O uso não contribui muito para o aumento da resistência, mas o envelhecimento contribui. A vida típica de uma bateria de Lítio-Íon é de 2 a 3 anos, estando ou não em uso. Armazenar em local fresco e manter a bateria em um estado parcialmente carregado, quando não estiverem sendo usadas, retardam o processo de envelhecimento. A resistência interna das baterias de Lítio-Íon não pode ser melhorada com carga/descarga. A oxidação da célula, que causa alta resistência , é irreversível. A causa final de falha é a alta resistência interna. Alguma energia pode ainda estar presente na bateria, mas não poderá ser entregue por muito tempo devido à pobre condutividade. Com esforço e paciência, baterias de Chumbo-Ácido podem às vezes ser melhoradas por carga/descarga, ou aplicando uma carga de pico ou de equalização. Similar a uma bola macia que se deforma quando apertada, a tensão de uma bateria com alta resistência interna modula a tensão de fornecimento. Os pulsos de corrente empurram a tensão à linha de fim de descarga, resultando em uma interrupção prematura. Quando medir a bateria com um voltímetro depois que o equipamento tiver interrompido e a carga tiver sido removida, a tensão terminal comumente se recupera e a leitura de tensão parece normal. Medir a tensão terminal aberta é um método não confiável para estabelecer o estado da carga da bateria. Uma bateria com alta impedância pode funcionar bem se carregada com uma baixa corrente DC tal como uma lanterna, um toca CDs portátil ou um relógio de parede. Com tal carga delicada, virtualmente toda a energia armazenada pode ser recuperada e a deficiência de alta impedância é camuflada. A resistência interna de uma bateria pode ser medida com dedicados medidores de impedância. Vários métodos estão disponíveis, porém o mais comum é aplicar cargas DC e sinais AC. O método AC pode ser feito com diferentes freqüências. Dependendo do nível de perda de capacidade, cada técnica fornece leituras superficialmente diferente. Em uma boa bateria, as medições são razoavelmente próximas; em uma bateria fraca, as leituras entre os métodos podem dispensar mais drasticamente. Modernos analisadores de bateria oferecem medições de resistência interna como um teste rápido de bateria. Tais testes podem identificar baterias que falhariam devido à alta resistência interna, apesar da capacidade poder ainda ser aceitável.

Auto-descarga Elevada

Todas as baterias exibem uma certa quantidade de auto-descarga; a maior é vista em baterias à base de Níquel descarrega 10 a 15% da sua capacidade nas primeiras 24 horas depois da carga, seguido por 10 a 15% a cada mês após isso. A auto-descarga na bateria de Lítio-Íon é mais baixa comparada aos sistemas à base de Níquel. A bateria de Lítion-Íon se auto-descarrega aproximadamente 5% nas primeiras 24 horas e 1 a 2% após isso. Adicionar o circuito de proteção aumenta a auto-descarga para 10% por mês. Uma das melhores baterias em termos de auto-descarga é o sistema de Chumbo-Ácido; ela apenas se auto-descarrega 5% por mês. Isso deveria ser notado, contudo, que a família de Chumbo-Ácido tem também a menor densidade de energia entre os atuais sistemas de energia. Isso torna o sistema inadequado para a maioria das aplicações portáteis de mão. Nas altas temperaturas, a auto-descarga aumenta em todas as químicas de baterias. Tipicamente, a taxa dobra a cada 10ºC (18ºF). Grandes perdas de energia ocorrem através da auto-descarga se uma bateria é deixada em um veículo quente. Em algumas baterias mais antigas, a energia armazenada pode ir embora durante o decorrer do dia, através da auto-descarga. A auto-descarga de uma bateria aumenta com a idade e com o uso. Por exemplo, uma bateria de NiMH é boa para 300 a 400 ciclos, ao passo que uma de NiCd funciona adequadamente acima de 1000 ciclos antes que a auto-descarga afete a performance da bateria. Uma vez que a bateria apresente elevada auto-descarga, nenhum remédio está disponível para reverter o efeito. Os fatores que aceleram a auto-descarga em baterias à base de Níquel são separadores danificados, e alta contagem de ciclo, que promove inchaço na célula. No presente, nenhum teste rápido simples está disponível para medir a auto-descarga da bateria. Um analisador de bateria pode ser usado para primeiro ler a capacidade inicial após carga completa, e depois medir a capacidade novamente após um período de descanso de 12 horas.

PREMATURA INTERRUPÇÃO DE TENSÃO

Alguns equipamentos portáteis não utilizam completamente o espectro de tensão “baixo-final” da bateria. O equipamento interrompe antes que a designada tensão de fim de descarga seja alcançada e alguma energia preciosa da bateria permanece inutilizada. O problema da interrupção de tensão é mais difundido do que é comumente suposto. Por exemplo, uma certa marca de telefone celular que é alimentado com uma bateria de Lítio-Íon de célula simples interrompe a 3,3 Volts. A bateria de Lítio-Íon pode ser projetada para ser usada a 3 Volts ou menos. Com uma descarga para 3,3 Volts, apenas aproximadamente 70% da esperada capacidade de 100% é utilizada. Outro telefone celular que use baterias de NiMH e NiCd interrompe a 5,7 Volts. As baterias à base de Níquel de 4 células são projetadas para descarregar até 5 Volts. Ao descarregar essas baterias para seus respectivos limiares de fim de descarga com um analisador de bateria depois de o equipamento ter interrompido até 60% das leituras de capacidade residual podem ser recuperadas. Alta capacidade residual é dominante com baterias que têm resistência interna elevada e são operadas a temperaturas ambientes mornas. Dispositivos digitais que carregam a bateria com “estouros” de correntes são mais receptivos à interrupção de tensão prematura do que equipamento analógico. Em muitos casos o problema de interrupção prematuro é induzido por uma bateria com baixa tensão. Uma baixa tensão de tabela é freqüentemente causada por um conjunto de baterias que contém uma célula com um curto elétrico. A memória também causa um decréscimo na tensão; contudo, isso está apenas presente em sistemas à base de Níquel. Além disso, a temperatura elevada diminui o nível de tensão em todos os sistemas de baterias. A redução de tensão devido a altas temperaturas é temporária e se normaliza uma vez que a bateria se esfrie.