baterias algumas dicas mais especiais

É comum surgirem dúvidas de qual bateria usar para qual motor, que tipo é melhor, como usá-las, e assim por diante. A bateria é para o aeromodelo como o tanque de gasolina de um carro. Um automóvel médio dificilmente conseguiria funcionar com um tanque de mobilete, o tanque não daria vazão suficiente nem duraria mais do que alguns minutos, não chegando nem ao próximo posto. Também não andaria bem com uma bateria de caminhão, pois 300 litros de combustível fariam o carro se arrastar e ficar desequilibrado. Para as baterias, o equivalente ao volume de combustível armazenado é a capacidade em Ah (ampére-hora). Uma bateria de 1Ah é capaz de fornecer 1A por 1h, ou 2A por 0,5A, ou qualquer número cuja duração em horas multiplicada pela corrente seja 1. A bateria precisará tem uma capacidade de corrente compatível com o motor usado. Muito pequena e não voa ou voa por pouco tempo. Muito grande e o modelo não sai do chão. Mas vamos ver isto mais para o final. A primeira coisa que se precisa ter cuidado é com a capacidade de descarga da bateria. Em um tanque a quantidade de combustível que se consegue tirar em um minuto é determinada pelo tamanho do furo. Um furo grande permite tirar mais vazão, um furo pequeno menos vazão. O equivalente ao tamanho do furo para as baterias é a capacidade de descarga. Toda bateria tem uma capacidade de descarga determinada pelo projeto e material de que é composta, geralmente expressa em C, que é a razão entre a corrente que ela pode fornecer e a capacidade da bateria. Assim, uma bateria de 650mAh e 10C de capacidade de descarga pode fornecer 6500mA, o suficiente para um motor 280-300 e até um 350 dependendo da redução e hélice usada. Se for usado um motor muito menor que estes, o motor terá pouca força para carregar o peso do avião e das baterias. Se for usado um maior, a bateria não dará conta de alimentar o motor. Tentar extrair de uma bateria mais corrente do que ela pode fornecer não vai funcionar (o motor não vai receber energia suficiente) e vai danificá-la. Imagine o tanque de mobilete ligado na bomba de combustível do motor de um caminhão. Ao ligar o motor ele vai ser esvaziado rapidamente e encolhido pela sucção da bomba (virando um maracujá), e, claro, o motor não vai funcionar bem. No caso das baterias, elas esquentam e podem vazar (se forem de NiCd/NiMh), derreter o invólucro, o avião e causar queimaduras. As LiIon/LiPo, que contém materiais mais inflamáveis, podem explodir ou incendiar. Outro fator que determina a escolha é o nível de tensão da bateria. Quem mora em prédio ou sobrado sabe que nos andares inferiores como a caixa d'água está muito mais alta que as torneiras, a água tem mais pressão. Para a torneira da cozinha, isto não afeta tanto, mas para o chuveiro sim, porque ele precisa de mais pressão na água. O equivalente elétrico da pressão é a tensão (expressa em volts). Alguns motores são como as torneiras de cozinha, não precisam de muita tensão para funcionar. Motores IPS-DXA, 350 e 400, por exemplo, funcionam bem com 7,2V, mesmo que não dêm sua força máxima. Outros são como chuveiros, e precisam de mais pressão (tensão) para funcionar. Os motores GWS 280 são assim, apesar de terem um bom desempenho, precisam de 8,4V ou 9,6V para funcionar bem. Caso contrário será aquele pinga-pinga que não tira nem o sabão do corpo, quer dizer, não tiram o avião da pista. Existem baterias de diferentes materiais, cada uma com características bem específicas que determinam seu uso. As mais antigas usadas em modelismo são as de Níquel-Cádmio. Elas geralmente têm alta capacidade de descarga, mas guardam pouca energia. São como um tanque de mobilete com um furo da expessura de um dedo, podem até conseguir fornecer combustível pra alimentar o motor de um caminhão, mas por poucos minutos. Cada célula (pilha) tem 1,2V (tensão nominal), mas costuma chegar a 1,6V quando totalmente carregada e não deve ficar abaixo de 0,8V quando descarregada para não ser danificada. Na prática, ao começar a usá-la a tensão cai rapidamente de 1,6V para 1,3V, diminuindo até 1,1V durante a maior parte do vôo. Quando a carga está no fim, a tensão cai rapidamente, mas neste ponto o modelo já foi obrigado a pousar, porque a potência do motor já não vai ser suficiente para continuar voando. Outra vantagem é que como cada célula tem 1,2V, é possível fazer packs de bateria em tensões de 7,2V, 8,4V, 9,6V, 10,8V, 12V, etc., acrescentando células. As melhores NiCd geralmente são as Sanyo Cadnica. As de níquel-hidreto metálico (NiMh) são mais recentes e, apesar de terem capacidade de descarga mais baixa, armazenam mais energia com o mesmo peso (é como se um tanque de 300 litros tivesse o mesmo tamanho e peso de um de 150 litros). Uma bateria de NiMh de 1100mAh a 1500mAh tem o mesmo tamanho de uma NiCd de 600mAh e consegue,fornecer uma descarga pouca coisa menor. Tenho usado com sucesso baterias de NiMh, com tempos de vôo variando de 6 a 15 minutos dependendo do modelo. A tensão de cada célula e outras características são semelhantes às das NiCd. As melhores baterias deste tipo são as Kan. Mais modernas que as NiCd e NiMh são as de íons de lítio (LiIon). Muito usadas em notebooks e celulares, estas baterias armazenam muito mais carga com o mesmo peso (seria como se o tanque de 300 litros tivesse o mesmo tamanho e peso de um tanque de 75 litros). Geralmente possuem capacidade de descarga baixa, entre 2C e 6C, funcionando bem em modelos econômicos em que se deseje um vôo de longa duração, mas não recomendadas para modelos muito acrobáticos, 3D ou que utilizem motores de alto consumo. Cada célula tem tensão nominal de 3,6V, chega a 4,1V quando totalmente carregada e não deve ser descarregada abaixo de 2,8V por célula. Com LiIon é possível obter packs com tensões de 3,6V (uma célula LiIon), 7,2V (duas células de LiIon, também chamada de 2S), 10,8V (três células de LiIon, também chamadas de 3S). Não é possível obter tensões intermediárias, motivo pelo qual não costumam ser usadas, por exemplo, com motor GWS 280. As baterias de LiIon precisam de carregadores específicos e mais cuidado na carga, pois apresentam risco de explosão em casos extremos. As mais modernas em uso atualmente são as de polímero de lítio (LiPo). Ao contrário das LiIon, existem LiPo de alta capacidade de descarga, juntando as vantagens das NiCd (descarga) com as LiIon (peso), o que as faz ideais para modelos acrobáticos, assim como para a maioria dos aeromodelos. Como as LiIon, também precisam de carregadores específicos e cuidados na carga e descarga e manipulação, e por serem novidade ainda são um pouco caras, mas tendem a se popularizar cada vez mais. A tensão nominal de cada célula é de 3,7V, atingindo 4,2V quando totalmente carregadas, e não devem ser descarregadas abaixo de 2,8V, sob risco de serem danificadas. Para ter total segurança, as baterias LiIon/LiPo deve ser usadas com speed control específicos, que desliguem o motor quando se atinge em torno de 3V por célula. Na prática, bem antes deste limite o modelo já está com o motor muito fraco e demonstrando claramente que precisa pousar. Portanto, a não ser em modelos muito eficientes, em que não se perceba a diminuição da potência, e em planadores, que geralmente estão muito altos e não se consegue perceber se o motor está fraco, pode-se usar speed control comum com estas baterias, desde que se tome o cuidado de pousar ao primeiro sinal de que a bateria fraca. Alguns exemplos de baterias que usei com cusesso os motores mais comuns: [*]Motor 280 (GWS EPS100C ou EDP100): NiCd 9,6V*300mAh (GWS), NiMh 9,6V*300mAh (Minamoto, meio sobrecarregada), NiMh 8,4V*730mAh (Sanyo), NiMh 9,6V*750mAh (Gama Power), LiIon 10,8V*1000mAh. [*]Motor 350 (GWS EPS350C): NiMh 8,4V*730mAh (Sanyo, meio sobrecarregada), NiMh 9,6V*750mAh (Gama Power, meio sobrecarregada), LiIon 10,8V*1000mAh (com cuidado para não danificar bateria nem motor), LiIon 7,2V*1400mAh, NiMh Panasonic 9,6V*1100mAh, NiMh Saft 9,6V*1500mAh. [*]Motor 400 (GWS EDP400): NiMh Panasonic 9,6V*1100mAh, NiMh Saft 9,6V*1500mAh. Atualmente a maioria das baterias são LiPo, sendo comuns capacidades de descarga altas, acima de 12C. As marcas mais conhecidas e que são muito confiáveis são ThunderPower, Polyquest, E-tec, Kokan. Atualmente existem muitas outras marcas, algumas muito boas, outras nem tanto. Cada tipo de bateria tem uma tensão específica por célula (pilha) que a compõe, por isto só pode ter tensões nominais em múltiplos destes valores: Pb (Chumbo-ácido): 2 volts por célula NiCd(Níquel-Cádmio)/NiMh(Níquel-Hidreto metálico): 1,2V por célula LiIon(Lítio-Íon): 3,6V ou 3,7V por célula dependendo da química LiPo(Lítio-Polímero): 3,7V por célula LiPoFe(Lítio-Polímero-Ferro): 3,3V por célula Para obter tensões ou capacidades diferentes se associam em série ou paralelo. As NiMh/NiCd geralmente são expressas como células ou cell, isto é, encontram-se por exemplo packs de baterias escritos NiMh 7-cell, o que significa que tem 7 células de NiMh, o que a 1,2V por célula dá 8,4V de tensão nominal. Nas LiPo, LiIon e LiPoFe geralmente estas associações são escritas como S e P, sendo S a quantidade de células em série e P em paralelo. Por exemplo, uma LiPo 1200mAh 3S tem 3 células em série, o que dá tensão nominal de 11,1V. Esta tensão é a tensão nominal (média), mas toda bateria varia a tensão ao longo de seu uso. Assim, uma bateria de 6 células de Chumbo-ácido, como as usadas em carro, tem quando totalmente carregada cerca de 13,8V, não sendo recomendado descarregá-la abaixo de 11V. Cada célula de NiMh chega a ficar com 1,6V totalmente carregada, podendo ser descarregada até 0,8V. Cada célula de LiPo chega a 4,23V carregada, podendo ser usada até 2,8V (extremo), mas recomenda-se 3V (limite prático) ou até mesmo 3,2V (com margem de segurança, para garantir vida útil maior). Ao colocar baterias ou células em série (2S, 3S, etc.), a tensão final (em Volts) aumenta, mas a capacidade em miliampére-hora se mantém. Assim, 3 células de LiPo 1200mAh (3,7V) em série terão 11,1V nominais, mas os mesmos 1200mAh. Ao colocar baterias ou células em paralelo (2P, 3P, etc.) a tensão se mantém, mas a capacidade em miliampéres-hora (mAh) e a corrente máxima se multiplicam. Assim, 2 células de LiPo 3,7V 1200mAh em paralelo (2P) continuam com os mesmos 3,7V, mas o conjunto passa a ter 2400mAh.