Dicas do Zébio

Minha primeira máquina fotográfica digital foi esta NIKON Coolpix 3200, que comprei usada. Gosto muito dela, porque apesar de não ser HD é econômica e tira excelentes fotos em close-up.

De uns tempos para cá, a Nikonzinha começou a reclamar de pilhas fracas, mesmo quando novas. Como as pilhas AA de NimH ou mesmo alcalinas de boa qualidade são escassas e caras no Brasil, resolvi adaptar uma pilha recarregável de lítio de 3,7V. Mostro neste artigo como fazer isso. Aproveite também para informar-se melhor sobre as pilhas de lítio.

Resumo

Introdução

Pilhas modernas x antigas

CUIDADO – Pilhas de mesmo tamanho e tensões diferentes

A pilha falsa: um adaptador muito simples

Introdução

A máquina fotográfica digital Nikon Coolpix 3200 (fig. 1) foi lançada em março de 2004, tem sensor de 3,2 Megapixels, dispõe de zoom óptico de 3x e faz fotos com colorido vivo e natural. É impressionante a qualidade das imagens bem próximas, em detalhe (close-up).

É uma máquina bastante econômica no consumo de pilhas, recurso muito importante naquele tempo. Muitas máquinas digitais aceitavam pilhas de 1,5V, de modo a garantir o funcionamento em lugares isolados. Bastava comprar as pilhas pequenas (AA) em qualquer mercadinho. A quantidade de fotos mudava bastante, conforme a capacidade (e qualidade) das pilhas.

A Coolpix 3200 é alimentada por 3V e aceita vários tipos de pilhas, além do adaptador EP-65A (fig. 2):

– pilhas alcalinas LR6;

– pilhas NiMH recarregáveis, como o modelo EN-MH1 da Nikon;

– pilhas de niquel manganês ZR6;

– pilhas de lítio FR6/L91;

– bateria CR-V3.

Pode-se escolher na Coolpix 3200 o tipo de pilha, ao girar a roda de funções para Setup, clicar na seta para cima duas vezes e entrar em Battery Type. Lá, define-se um dos três tipos: alcalina (1,5V), Coolpix NiMH (1,2V) e CR-V3 (módulo de 3V), conforme a fig. 3.

Naquela época, muitas pilhas eram compatíveis e entregavam tensões semelhantes, como 1,2V das NiMH (Hidreto Metálico de Níquel). As pilhas comuns, as alcalinas e as de lítio-metal entregavam 1,5V.

Com o aparecimento das pilhas de íons de lítio (Li-ion) e posteriormente das de polímero de lítio (LiPo), ambas com alta densidade de energia, foi resolvido o problema de alimentar aparelhos portáteis, inclusive foi o que possibilitou a vertiginosa popularização dos celulares, notebooks e outros eletrônicos sem fios.

O mercado de pilhas também modificou-se com o aparecimento das lanternas LED, que consomem menos do que as tradicionais e tornou populares as pilhas palito (tamanho AAA). Do mesmo modo, os controles remotos de televisores e aparelhos de ar condicionado passaram a utilizar as pilhas palito, devido ao menor peso.

Com isso, as pilhas pequenas (AA) de NiMH e de outros modelos caíram em desuso. Hoje é difícil encontrar no Brasil pilhas AA de boa qualidade, além de custarem caro.

Ainda assim, as pilhas AA são mais confiáveis que as pilhas AAA, pois vazam com menor facilidade quando expostas ao calor.

Há uma regra que vale para qualquer aparelho alimentado por pilhas ou baterias: evite deixá–lo ao sol, seja ele um controle remoto, telefone celular, notebook, brinquedo, etc.. O aquecimento dispara reações químicas internas que fazem as pilhas vazar, mesmo que estejam dentro do período de validade e na embalagem fechada do fabricante.

Pilhas modernas x antigas

Uma moderna pilha de Li-ion ou LiPo entrega 3,6V ou 3,7V nominais. Na verdade, a tensão nos terminais é cerca de 4,2V, quando totalmente carregada. Acima desse valor, a pilha corre o risco de estufar e abaixo de 3,2V, de dormir e não aceitar mais carga.

Isso obriga a usar um carregador eletrônico de boa qualidade, projetado especificamente para esta tecnologia de pilhas, inclusive com sensor de temperatura, se necessário (nos modelos de carga rápida). Outro aspecto é o formato das pilhas, que deve ser específico para evitar problemas com a diferença de tensão – é o assunto da próxima seção.

Tirando estes detalhes técnicos e os problemas com incêndios, conforme tratado rapidamente no artigo sobre Conserto de raquetes mata-mosquitos eletrônicas, as pilhas de lítio são confiáveis e de grande capacidade. E relativamente baratas.

Há ainda as baterias de lítio-ferro (LiFe) ou fosfato de ferro-lítio (LiFePO4), com tensão nominal de 3,2V, que são bastante seguras. Existem nos formatos 18650 e 14500 (fig. 4), mas por enquanto são mais comuns os modelos maiores, para uso em aplicações de alta potência, como os veículos elétricos. A pilha de fostato de ferro-lítio, em razão da tensão de saída, pertinho dos 3V da Coolpix, seria a substituta ideal.

Quem desejar conhecer mais sobre as baterias de lítio, tem um excelente livro (e-book) do engenheiro brasileiro Aldo Michelini, disponibilizado pela empresa STA (Sistemas e Tecnologia Aplicada) [2]. A STA atua nos ramos eletroeletrônico, ferroviário e ciclístico, oferece no atacado a sua marca de baterias Rontek e também revende baterias de marcas conceituadas (LG, NCR, Samsung, Sanyo). O livro aborda detalhadamente os diversos tipos de baterias de lítio, recarregáveis ou não; traz recomendações para identificar baterias falsificadas; informa como selecionar baterias; fala sobre segurança e sistemas de proteção; e demonstra como projetar e calcular packs de baterias. Vale a pena, acesse-o AQUI ou na página da STA, onde estão disponíveis outros e-books.

Voltando à Nikonzinha, era comum colocar as pilhas NiMH completamente carregadas e o display reclamar de bateria fraca. Provavelmente a máquina esperava uma tensão total de 3V, em vez de 2,4V. Ultimamente, já nem aceitava pilhas alcalinas novas, parecia estar mais “exigente” (fig. 5).

Num primeiro momento, pensei em comprar um adaptador como o EP-65A (fig. 2, no alto, à esquerda), mas além do preço alto, teria que aceitar a ligação permanente com fios.

Planejei então adaptar na Coolpix 3200 uma pilha de 3,7V de polímero de lítio (LiPo), em lugar das duas pilhas AA. Como a máquina sempre reclama de tensão baixa, apostei que ela aceitaria uma tensão um pouco maior. Além disso, aumentaria a autonomia, devido à maior capacidade de corrente das LiPo.

MAS, antes de mostrar a adaptação, preciso falar sobre um assunto importante, que as pilhas de lítio trouxeram à tona.

CUIDADO – Pilhas de mesmo tamanho e tensões diferentes

Quando as pilhas de ions de lítio passaram a substituir as de NiMH e NiCd (Níquel Cádmio) nos notebooks, o tamanho 18650 tornou-se popular, inclusive as lanternas táticas também adotaram o formato.

O código 18650 em uma pilha de lítio quer dizer que ela tem 18mm de diâmetro e 65,0mm de comprimento. A figura 6 mostra outros tamanhos: 26650 e 14500.

Quando conheci esta pilha de tamanho 14500, comprei duas para uso futuro. Lembre-se que a pilha AA tem 14mm de diâmetro e 50,0mm de comprimento (figs. 7 e 8). Portanto, a pilha de lítio 14500 é igual à pilha AA comum, mas entrega tensão muito maior, o que pode ser perigoso.

Novas tecnologias de pilhas e baterias, que representem mudanças importantes, como a tensão de saída, geralmente obrigam a criação de novos formatos, de modo a tornar incompatível a colocação de uma pilha onde ela poderia causar dano. As pilhas de lítio 14500 não observam isso, no entanto pode estar em curso alguma espécie de normatização. Por isso, sempre é bom conferir a tensão entregue pela pilha, pois está escrito no corpo dela (rever fig. 8).

Voltando ao nosso assunto, o desafio era manter a velha Nikonzinha funcionando, porque ela ainda é muito útil nas fotos em detalhe e como câmera auxiliar para a confecção de vídeos.

Para usar uma pilha de lítio de 3,7V na Coolpix 3200, a outra pilha precisa ser FALSA.

A pilha falsa: um adaptador muito simples

Saiba que existem pilhas falsas à venda (fig. 9), procure por “manequim pilha AA” ou “pilha falsa AA” no AliExpress [4], por exemplo. Cuide que pilha falsa é uma coisa e pilha falsificada é bem outra coisa…

A pilha falsa poderia ser construida com um tubo de cobre, soldado às tampas retiradas dos polos de alguma pilha velha. Isso seria trabalhoso, porque os tubos de cobre tem diâmetros externos de 12,7 ou 15,87 mm, em vez dos 14mm das pilhas AA.

Também poderia pedir para uma oficina de tornearia fazer uma peça maciça, em inox ou latão. Ficaria um pouco pesada e cara, mas com dimensões e qualidade perfeitas.

Ou talvez apenas esvaziar uma pilha velha? Dei uma uma olhada no estoque de pilhas gastas, que guardo até descartar na coleta seletiva de algum supermercado. Escolhi uma pilha alcalina da Panasonic (fig. 10), porque ela usa o formato de caneca – o polo positivo e o corpo cilíndrico são uma só peça -, além da camada externa ser uma película adesiva, de fácil remoção.

ATENÇÃO: Se tiver qualquer receio ou faltarem ferramentas adequadas para abrir uma pilha, NÃO O FAÇA. Construa uma imitação ou compre o adaptador EP-65A (ver fig. 2). Mesmo uma pilha comum tem componentes químicos que podem ser perigosos para nossa saúde, portanto é necessário tomar todos os cuidados para não entrar em contato com esse material, especialmente os olhos, boca e ferimentos expostos. O local da tarefa deve estar desimpedido, bem iluminado e ventilado.

Numa morsa, serrei cuidadosamente a carcaça, perto do polo negativo. Para evitar contaminações, coloquei luvas nitrílicas e desmontei a pilha no chão, em cima de folhas de jornal.

O polo negativo foi destacado facilmente, tinha só uma vareta metálica no centro, mergulhada numa pasta branca e rodeada por outra pasta de cor preta, entre elas havia uma fibra, semelhante a papelão. Ao retirar o conteúdo pastoso interno, com uma espátula de dentista, tive a nítida impressão de que a pilha aqueceu um pouco, mas nada sério. E não senti nenhum cheiro forte.

Internamente, colada à caneca, havia uma espécie de carvão rígido, que foi removido aos poucos, com pequenas marteladas ao redor da carcaça (fig. 11).

A limpeza foi feita com um pano embebido em álcool 92° INPM. As rebarbas foram suavizadas. Cortei um pequeno anel de cobre, para servir de união entre as partes serradas (fig. 12).

Percebi que o polo negativo estava preso firmemente à carcaça, através de um plástico isolante. Do mesmo modo, a vareta metálica era rígida e não sairia facilmente. Melhor resolver de outro modo.

Coloquei o anel de cobre no polo negativo, para ajudar na remontagem. O calor da solda fez sair uma sujeira preta no anel isolante (fig. 13). Também soldei um pequeno pedaço de fio entre o pino e o lado de dentro da carcaça, para formar o curto-circuito (fig. 14).

Afinal, é disso que se trata: a pilha falsa ou pilha de zero volt é apenas um curto-circuito, que serve para eliminar uma célula e reduzir a tensão final fornecida ao equipamento.

Uni as duas peças, com cuidado para manter o comprimento original (a serra descontou 1mm). Bolei uma etiqueta informativa e a enrolei na carcaça com fita de empacotamento (fig. 15).

Nos testes efetuados, a pilha de lítio deu conta do recado e a câmera não reclamou mais. Não sei quanto tempo isso irá durar (fig. 16), porque a tensão real ficou 40% maior que a nominal (4,2V contra 3V). Para uma máquina com mais de 15 anos, o que vier é lucro…

Referências

[1] Aliexpress – Shenzen PKNERGY Battery Store – IFR14500 600mAh bateria de fosfato de ferro-lítio recarregável – https://pt.aliexpress.com/item/4000006466592.html

[2] STA (Sistemas e Tecnologia Aplicada) – Downloads – http://www.sta-eletronica.com.br/downloads/download-de-arquivos-pdf

[3] Varta FR6 Litio 1,5V (Dissulfeto de ferro e lítio (Li-FeS2)

https://www.tme.eu/en/details/bat-fr6_v/batteries/varta/

[4] Aliexpress – Luck life Store – 5 manequim bateria AA AAA – https://pt.aliexpress.com/item/4000623534096.html

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