Determinação da capacidade das baterias NiMH

No mercado atual existem diversas marcas de baterias recarregáveis, e as marcas mais populares tem estão sendo 'falsificadas', como as da SONY.
A falsificação consiste em imitar o 'grafismo' das originais no corpo de uma outra bateria de um fabricante qualquer, de capacidade mais baixa que a indicada e de composição química diferente.
Para determinar se uma bateria e falsificada devemos analisar com cuidado a embalagem eo corpo das baterias, infelizmente, a imitação está tão perfeita que só por essa analise visual e impossível determinar se a mesma e original ou falsa. Tem a questão do preço, as falsas são bem mais baratas, mesmo esse critério também pode ser falso.
A forma mais eficiente de determinar se estamos comprando 'gato por lebre' e fazendo um teste de desempenho nas baterias, mas para isso teremos comprar um par de baterias.
A determinação da capacidade real da bateria pode ser feito medindo quanto tempo as mesmas levam para esgotar, quando submetidos a uma carga conhecida. As especificações elétricas da baterias são dados por dois parâmetros, a voltagem (Volts) ea capacidade de corrente que e capaz de fornecer pelo período de uma hora (mAh, miliamperes por hora).

Exemplo, se em uma baterias temos o seguinte:
Voltagem: 1.2Volts
Capacidade: 1800mAh
Essa bateria possui uma voltagem de 1.2Volts nos seus terminais, e pode alimentar uma carga que consuma uma corrente de 1800mA pelo período de uma hora.

A voltagem depende da composição química utilizado, as de NiCd e NiMH tem voltagem nominal de de 1.2Volts.
A voltagem da bateria varia para baixo durante a descarga, a taxa de queda se mantém constante durante boa parte do tempo, mas quando a carga esta próxima do fim, tem uma queda mais acentuada.
Um bateria estará descarregada quando a tensão entre os seus terminais ficar abaixo de 0.9Volts.
Para medir o tempo que uma bateria leva para descarregar podemos usar um circuito elétrico bem simples, constituído basicamente de uma resistência e uma lâmpada (led) indicadora e um relógio.
Para montar esse circuito o seguinte material será usado:
1 Resistor de 270 Ohm por 1/8 Watts
1 Resistor de Fio de 2.7 Ohm por 10 Watts
1 Suporte para duas pilhas AA (pequenas)
1 Led grande verde
1 Relógio ou Cronometro
2 Duas baterias AA carregadas
Papel e lápis para fazer as anotações e algumas contas, opcionalmente uma calculadora.
As peças podem ser comprado em uma loja de componentes eletrônicos, o custo total não chega a R$5,00.

O esquema elétrico do circuito:

esquema

A montagem pode ser feita usando os próprios terminais dos componentes como pontos de sustentação,
sendo bem simples, nem precisa soldar, único ponto critico eo led, que tem uma polaridade certa para acender.
Procedimento para montar eo seguinte:
Pegue o resistor de 270 Ohm (o pequeno) eo led, amarre ou solde um dos terminais do resistor em um do led, coloque o fio vermelho que sai do suporte de bateria no terminal que sobrou do resistor eo frio preto no do led, coloque as baterias, e veja se o led acende, se não acender, inverta os fios, cuidado para não encostar os fios que saem da bateria, um curto pode danificar as baterias. Lembre de remover a capa dos fios nas extremidades.
Deixe na posição que o led acende, remova as baterias, agora e a vez de fixar o resistor de 2.7 Ohm por 10Watts, esse eo grande, os terminais dele devem ser ligados nos fios do suporte de bateria, em paralelo com o conjunto led + resistor.
Deve ficar parecido com essa foto:
montagem

Feito isso, coloque as baterias e veja se o resistor grande aquece eo led permanece acesso, se isso ocorrer, parabéns, a montagem foi bem sucedida.
Dispare o cronometro ou anote a hora, e aguarde o led apagar.
Enquanto esperamos vamos fazer algumas contas.
Usando a regra de três inversamente proporcional, determinaremos o tempo que a bateria vai levar para descarregar.
Precisaremos determinar a corrente média que circula pelo circuito, isso e facilmente calculado usando a lei de Ohm.
A tensão nos terminais da bateria ira varia de 2.4V a 1.8V, dando um voltagem média de (2.4+1.8)/2=2.1Volts.
O resistor de 2.7 Ohm irá ser percorrida por uma corrente média de:
formula 1

Usando uma bateria de 1800mAh, temos:
formula 2

Se as baterias forem mesmo de 1800mAh, teremos que esperar por aproximadamente 2:20min até que o led apague, provável que apague bem antes disso, por isso fique vigiando o led.

Vamos supor que o led apagou após 70 minutos.
Usando de novo a regra de Três...
formula 3

Então, a bateria que foi testada tem uma capacidade real de 906mAh ou 50% da capacidade nominal.
iniciofim

Como existe margem de erro de uns 30% nesse procedimento, uma bateria de 2000mAh poderá resultar em uma de 1400mAh.

Para ter um resultado mais apurado podemos repetir o procedimento varias vezes e tirar a média dos resultados.
Se a bateria testada apresentar uma capacidade abaixo de 50% da nominal, com certeza ela e falsificada.
Baterias com o tempo perdem a sua capacidade, seria interessante repetir o teste periodicamente.

Baterias testadas (Fevereiro de 2005)
Bateria Cap. Nominal (mAh) Tempo (min) Cap. Medida (mAh) % (*)
SONY 2100 38 491 23%
GP 2100 2100 120 1554 74%
GP 1800 1800 98 1277 70%
* Porcentagem da capacidade relativa ao nominal.
A bateria SONY testada tem uma curva de descarga característica das de NiCd, além da capacidade, a formulação química esta sendo mentida.

Modificações:
- Foi sugerida que um relógio fosse alimentado pelas próprias baterias em teste, a versão que estou usando no momento tem isso implementado.
esquema 2

- Ligar um voltímetro nos terminais da bateria e acompanhar a variação da voltagem, anotando a hora eo valor, e depois traçar um gráfico.


Copyright (c) 2005 Paulino Kenji Sato.
Permission is granted to copy, distribute and/or modify this document
under the terms of the GNU Free Documentation License, Version 1.2
or any later version published by the Free Software Foundation.
1