Fiz um pequeno relato sobre o que conhecia sobre baterias inteligentes até então. Aprendi um pouco mais com este presente reporte do rafael. Acho que o interesse pelo assunto sempre nos surge quando precisamos trocar uma bateria de notebook ou outro dispositivo assim que notamos que a eficiência para armazenamento de carga já se encontra bem reduzida pelo desgaste natural ou estresse.

Lembrei-me também de outra matéria que foi noticiada recentemente aqui no Tabnews pela Newsletter, reportando a proeza da CATL, fabricante de baterias, ao lançar uma unidade de armazenamento para linha automotiva capaz de suportar até 15.000 ciclos de recarga, vida útil de 20 anos. Será que também estará disponível para notebooks? Espero que sim :).

Tecnologia das células

Passamos por pelo menos três diferentes tecnologias no que se refere a células de baterias para notebook e outros dispositivos eletrônicos:

• Ni-Cd (antiga Níquel-Cádmio)
• Ni-MH (Níquel Metal Hidreto)
• Li-Ion (Ions de Lítio)
• Li-Fe (Lítio Ferro) e variantes
• Li-PO (Lithium Polymer)

e, last but not least

• Pb-Ac (Chumbo ácido) ainda bastante utilizada em veículos automotores e sistemas UPS

As duas primeiras tecnologias sofriam com um efeito memória no processo químico. Para contornar esse problema, os fabricantes passaram a incluir um pequeno circuito eletrônico contador de carga dentro do pack de baterias. Tal dispositivo, agora incorporado à maioria das baterias "inteligentes", fica então responsável por registrar (em seus registradores), entre outras informações, a carga atual e o número de ciclos de carga. Mesmo que se remova a bateria do notebook, estas informações permanecem até que as céluas se descarreguem, no caso de registro em RAM, ou, permanentemente, se em dispositivo com EEPROM.

As células de Li-Ion são as que atualmente encontramos em baterias para notebooks e smartphones. Para estas duas linhas de produto, aquele pequeno circuito eletrônico está incorporado à bateria. No caso dos smartphones, as baterias originais de alguns modelos também podem ter acoplado a elas uma pequena bobina utilizada pelo sistema NFC (Near Field Communication). Logo, atenção quando trocar a bateria do smartphone com NFC por outra de fabricante "paralelo".

A tecnologia Li-PO é geralmente encontrada para alimentação de drones, UAV, VANT. Podem fornecer uma alta corrente em um curto espaço de tempo, geralmente exigida pelos motores responsáveis pela decolagem e direção da aeronave.

Quanto às células Li-Fe, não tenho muito conhecimento a respeito, mas valeria muito a pena encontrar um gráfico que apresente todas estas diferentes tecnologias e suas respectivas curvas de descarga.

É natural encontrarmos a notação C em documentos que tratam a respeito de baterias e processos de carga/descarga. A unidade de medida de carga elétrica é o Coulumb (C) e refere-se a uma corrente elétrica de 1 Ampère em 1 segundo, ou seja,

1C = 1A \cdot s

Espero que LaTeX seja renderizado!).

Estatísticas

Para a última bateria que usei no note com Ubuntu, costumava acompanhar algumas estatísticas inspecionando as informações no diretório /sys/class/power_supply/BAT1

alarm
charge_full
current_now           # Consumo de corrente atual
**hwmon4**/
**power**/
status                # Estado (full, charging, ...)
type                  # Tipo de dispositivo (Battery)
voltage_now           # Tensão com resolução em microvolts
capacity              # Porcentagem de carga
charge_full_design
cycle_count           # Registrador com o número de ciclos de carga
manufacturer          # Fabricante
present               # Flag
subsystem/
uevent              

capacity_level        # 
charge_now            # 
device/
model_name            # 
serial_number         # Número de série gravado no chip interno a bateria
technology            # Elemento interno (Li-Ion, Li-PO, Ni-MH, Cd...)
voltage_min_design    #

Descobri depois que o upower, uma outra ferramenta capaz de obter e organizar de maneira mais legível as informações da bateria. Não encontrei o número de ciclos de carga dentre as informações apresentadas. Deve ser um bug na versão que utilizei.

**$upower --dump**
Device: /org/freedesktop/UPower/devices/battery_BAT1
  native-path:          BAT1
  vendor:               MANUFACTURER Electronics
  model:                ME Real Battery
  serial:               123456789
  power supply:         yes
  updated:              qua 08 mai 2024 10:55:03 -03 (29 seconds ago)
  has history:          yes
  has statistics:       yes
  battery
    present:             yes
    rechargeable:        yes
    state:               fully-charged
    warning-level:       none
    energy:              7,77 Wh
    energy-empty:        0 Wh
    energy-full:         48,84 Wh
    energy-full-design:  48,84 Wh
    energy-rate:         0 W
    percentage:          100%
    capacity:            100%
    technology:          lithium-ion
    icon-name:          'battery-full-charged-symbolic'
Daemon:
  daemon-version:  0.99.7
  on-battery:      no
  lid-is-closed:   no
  lid-is-present:  yes
  critical-action: PowerOff

Calibração

Há um tempo notei o tal efeito memória na bateria com células Li-Ion. Estranhei a carga indicada no registrador não corresponder à real carga disponível pelo processo químico. A curva de descarga era diferente daquela quando a bateria era mais nova. Já havia muitos ciclos de recarga, cerca de 600. Nesses casos, existe um processo de recalibração:

• geralmente oferecido pelo fabricante para as assistências autorizadas;
• apresentado em documentação junto com a nova bateria, referente aos primeiros ciclos de carga para calibração inicial (cerca de 3 a 5 ciclos completos de descarga/recarga).

Alguns notebooks possuem uma ferramenta incorporada ao menu de setup da motherboard, acessível antes do boot para realizar esta calibração. Em outros, o processo pode estar disponível em um utilitário nas opções de energia do MS Windows. Contudo, antes de proceder, é recomendável entender o que é o processo e os efeitos negativos caso realizado de maneira incorreta. Baterias originais possuem dispositivos de segurança que impedem o fornecimento de carga em casos extremos (temperatura ou corrente fora dos limites de projeto), mas não se pode afirmar o mesmo das opções "paralelas" disponíveis no mercado.