Pilhas recarregáveis NiMH: 1.2 V, capacidade e vida em ciclos

As pilhas recarregáveis são a parte da gama em que o rótulo e a expectativa do comprador mais vezes divergem. A pilha que o comprador imagina é «uma AA, mas recarregável», só que uma AA recarregável não é uma pilha de 1.5 V com outro invólucro: é uma pilha de níquel-metal hidreto de 1.2 V, com a sua própria designação IEC, o seu próprio requisito de durabilidade e a sua própria documentação.

Esta é a face de especificação dessa gama: o que a norma fixa, que números evoluem em sentido contrário e o que uma encomenda OEM ou por grosso de uma linha recarregável tem de indicar.

O que é uma pilha recarregável NiMH?

Uma pilha NiMH (níquel-metal hidreto) é uma pilha recarregável selada com eletrólito alcalino cuja tensão nominal é de 1.2 V por pilha, conforme definido na IEC 61951-2. Na lata AA a sua designação é HR6 e na lata AAA é HR03 — a contraparte recarregável dos códigos LR6 e LR03 das pilhas de uso único do mesmo tamanho.

A química substituiu o níquel-cádmio na maioria das aplicações de consumo, e é por isso que as pilhas recarregáveis que hoje estão nas prateleiras do retalho são quase todas NiMH. A norma que rege a gama — marcação, designação, dimensões, ensaios e requisitos — é a IEC 61951-2, escrita para pilhas portáteis seladas nos formatos cilíndrico, prismático e de botão.

Que tensão tem uma pilha NiMH e o que declara o rótulo?

1.2 V é a tensão nominal de uma única pilha NiMH. É o valor pelo qual a pilha é identificada e concebida, não a tensão que marca à saída do carregador: a tensão nominal, a tensão em circuito aberto e a tensão de corte são três números diferentes, e o rótulo leva o nominal. As ligações em série multiplicam-no exatamente.

Se um aparelho tolera a tensão nominal mais baixa é uma questão do aparelho e não da pilha, e está tratada na comparação entre alcalinas e recarregáveis. As tensões acima, os valores de corte e a tabela química a química estão no guia de tensão das pilhas.

Que designação vai na encomenda: HR6 ou LR6?

HR6 e LR6 são os dois códigos mais vezes trocados num pedido de orçamento, e a troca dá origem à pilha errada. LR6 é a AA alcalina de uso único; HR6 é a pilha recarregável de níquel-metal hidreto no mesmo invólucro. Partilham o suporte e a diferença de 1.5 V contra 1.2 V na tensão nominal, e nada mais — a encomenda por código é a que evita uma corrida de produção com a química errada.

A designação é também o que a própria pilha tem de ostentar. A IEC 61951-2 exige que uma pilha seja marcada de forma duradoura com a sua designação, a sua polaridade, a data de fabrico (um código é aceitável) e o nome ou a marca registada do fabricante. Uma bateria — o conjunto montado, não a pilha — ostenta a sua capacidade nominal, a tensão nominal, a data de fabrico e uma identificação da química segundo a IEC 62902.

Numa encomenda OEM essa marcação não é um detalhe: se a sua marca vai na pilha ou na bateria, as marcas obrigatórias e a sua arte têm de coexistir na mesma superfície, e as designações são a primeira coisa que um revisor da alfândega ou do retalho lê. A nossa matriz de certificações indica que documentos acompanham cada linha de produto.

Que capacidade deve ter uma AA ou AAA recarregável?

A capacidade em miliamperes-hora (mAh) é a carga que uma pilha consegue entregar numa descarga definida, e só tem significado em conjunto com as condições em que foi medida. A IEC 61951-2 mede o desempenho de descarga a 20 °C, e a leitura de regime baixo é feita a 0.2 It até uma tensão final de 1.0 V — pelo que duas pilhas indicadas a regimes, temperaturas ou tensões finais diferentes não estão a ser comparadas de todo.

É por isso que a primeira pergunta a fazer sobre uma «AA de 3,000 mAh» é que ensaio produziu o número, e por isso declaramos a capacidade na ficha técnica com a pilha na mão em vez de numa página web. Peça a ficha técnica com o seu pedido e devolvemos a capacidade declarada, a base de ensaio e as dimensões.

Alta capacidade ou baixa autodescarga?

É a verdadeira decisão numa linha recarregável, porque a própria norma trata os dois extremos da gama de forma diferente. O requisito de durabilidade da IEC 61951-2 para pilhas cilíndricas dimensionalmente intercambiáveis com as latas AA e AAA de uso único é de 200 ciclos abaixo de uma linha de capacidade e de 100 ciclos a partir dela.

A autodescarga é a outra alavanca. Uma pilha NiMH padrão perde a carga ao longo de meses de armazenamento, e é por isso que a alteração de 2022 à IEC 61951-2 acrescentou uma designação «I» para o tipo de baixa autodescarga (e uma designação «F» para pilhas de alta recuperação) — a propriedade é agora um tipo de pilha marcado, não um slogan. Uma pilha de baixa autodescarga é o que se especifica quando o produto fica parado antes de ser usado: stock de retalho numa prateleira, um conjunto de reserva numa gaveta, um aparelho carregado por um pequeno painel solar.

Quanto tempo dura uma pilha recarregável?

Dois relógios andam ao mesmo tempo. A contagem de ciclos é quantos ciclos de carga e descarga a pilha suporta, e os mínimos da norma são os da tabela acima — 200 ciclos para uma AA ou AAA de capacidade padrão, 100 para uma de alta capacidade; um carregador bem adequado e uma descarga pouco profunda são o que mantém a pilha no bom extremo dessa gama. O relógio de calendário é quanto tempo a pilha mantém uma carga útil enquanto não é usada, e é aí que a autodescarga decide.

A temperatura afeta ambos. A janela indicada para as pilhas NiMH AA/AAA é de 0 °C a +40 °C para carregar e de 0 °C a +50 °C para descarregar (o valor que consta na ficha técnica da pilha); carregar uma pilha abaixo do ponto de congelação é onde um produto recarregável é mais vezes danificado, e o comportamento das diferentes químicas no frio está descrito no nosso guia de pilhas em condições de congelação.

Uma pilha NiMH precisa de um carregador especial?

Sim — um carregador concebido para pilhas NiMH. Carregar uma pilha selada é um processo controlado, e é por isso que a IEC 61951-2 ensaia a aceitação de carga, a sobrecarga e a durabilidade em carga permanente, e define as pilhas de carga rápida (R) com os seus próprios ensaios de descarga. Um carregador concebido para outra química, ou para outro número de pilhas, ou deixa a pilha subcarregada ou aquece-a, e uma pilha carregada fora da sua janela de temperatura publicada envelhece mais depressa do que a sua classificação de ciclos sugere.

As pilhas recarregáveis USB retiram a questão do carregador da equação: o circuito de carga está incorporado na pilha, pelo que o produto carrega a partir de qualquer porta USB sem carregador separado. São uma linha separada da nossa gama — a página das recarregáveis USB cobre os formatos. Uma regra é absoluta em qualquer dos casos: uma pilha de uso único, alcalina ou de lítio, nunca deve ser colocada num carregador, e as razões estão no guia sobre derrames.

Uma pilha NiMH precisa de UN38.3?

Não. O UN38.3 é o ensaio de transporte de lítio, e o lítio é a única linha da nossa gama em que se aplica — uma pilha NiMH é um sistema de níquel, não de lítio. Os requisitos de segurança da gama recarregável vêm da IEC 62133-1, que cobre sistemas de níquel selados portáteis, enquanto as pilhas secundárias de lítio são cobertas pela Parte 2 da mesma série, a IEC 62133-2.

Para o mercado da UE aplica-se por modelo o conjunto de documentação do Regulamento (UE) 2023/1542, e vale o mesmo princípio das nossas pilhas de uso único: indique-nos as pilhas do seu projeto e devolvemos a declaração e o ficheiro de informações atuais para esses modelos. Que documento responde a que pergunta — certificados de fábrica, relatórios de ensaio do produto, papéis da alfândega e o dossier da UE — está descrito no nosso guia de certificados e documentos e na página de conformidade na UE.

O que deve especificar uma encomenda OEM de uma linha recarregável?

As pilhas, a base de capacidade e o produto em que entram. Um pedido de orçamento que traga estas seis linhas recebe uma resposta cotável no mesmo dia:

1. Designação e tamanho — HR6 ou HR03, mais o invólucro de que precisa (uma pilha simples de tamanho AA, ou uma pilha com patilhas de soldar para uma bateria).
2. Capacidade declarada e base de ensaio — os mAh que tem como objetivo, e se é a faixa de capacidade padrão ou a de alta capacidade da tabela acima.
3. Tipo de autodescarga — padrão, ou o tipo «I» de baixa autodescarga se o produto ficar parado antes da primeira carga.
4. Pilha ou bateria — pilhas individuais para uma gama de retalho, pilhas com terminais ou patilhas para um fabricante de aparelhos, ou uma bateria acabada construída para a sua tensão.
5. Embalagem e marca — caixa a granel, cartela blister ou caixa impressa, e se a sua marca é impressa na própria pilha.
6. Mercado e quantidade — os países para onde vende, porque a marcação e o conjunto de documentos acompanham o mercado.

Construímos a gama recarregável nas nossas próprias linhas sob ISO 9001, a par das pilhas de uso único, para que um programa possa reunir AA e AAA alcalinas, pilhas de botão e pilhas recarregáveis de um só fornecedor e de um só conjunto de documentos. A mecânica da encomenda é a mesma do resto da gama: amostras construídas depois de a especificação ser aprovada — habitualmente uma a duas semanas — e primeiras encomendas a partir de 50 caixas por linha de produto, com a aritmética do MOQ explicada no guia do MOQ. Os formatos de embalagem, a arte e o ciclo de provas estão no guia de embalagem em marca própria, e o processo completo da especificação ao contentor expedido está na página OEM / ODM.