IMR, INR, ICR e IFR – a química das pilhas

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O mercado oferece uma grande variedade de pilhas para vários tipos de aplicações, não sendo exatamente uma questão de perguntar se elas são “boas” ou “ruins” e sim “para o que elas são indicadas?”. Mesmo a melhor das baterias para lanternas ainda não será indicada para uso nos vapes, assim como o inverso também pode ser verdade. Isso acontece porque aparelhos diferentes exigem características diferentes das pilhas, o que também define o quão seguros estamos ao utilizá-los.

Dentre os diversos modelos, temos siglas que determinam a composição química do que é utilizado dentro das pilhas e cada tipo oferece vantagens e desvantagens, que vão determinar o melhor tipo de aplicação, de notebooks a carros elétricos.

Abaixo, uma tabela resumindo os tipos de pilhas que podemos encontrar. Foram mantidos os nomes em inglês pela maior probabilidade de você encontrar neste formato do que traduzido para o Português:

Nome LongoAbreviação QuímicaNome alternativo 1Nome alternativo 2Nome alternativo 3
Lithium manganese oxideLiMn2O4IMRLMOLi-manganese
Lithium manganese nickelLiNiMnCoO2INRNMC
Lithium nickel cobalt aluminum oxideLiNiCoAlO2NCALi-aluminum
Lithium nickel cobalt oxideLiNiCoO2NCO
Lithium cobalt oxideLiCoO2ICRLCOLi-cobalt
Lithium iron phosphateLiFePO4IFRLFPLi-phosphate

Composição básica das pilhas

Toda pilha modelo 18650 é composta por 3 partes: o ânodo (negativo), o cátodo (positivo) e o eletrólito que é a solução química que fica entre estes dois pólos e permite a troca de elétrons. O ânodo é igual para todos os tipos de pilhas e o eletrólito normalmente é um ácido, ficando à cargo do tipo de cátodo definir a diferença entre os modelos e definir suas características.

Essas características são equilíbrios (ou desequilíbrios) entre energia, capacidade, ciclo de vida e segurança. Ainda não temos tecnologia que permita criar a bateria perfeita com todas essas características ao máximo, então é preciso fazer algumas trocas, ganhando em algumas características e perdendo em outras.

Tipos de pilhas necessárias no vaping

A característica que define a segurança das pilhas no uso de vaporizadores é a descarga de corrente contínua medida em amperes (A). Como atualmente os aparelhos regulados possuem capacidades de potência que chegam e passam facilmente dos 100W, é preciso que as pilhas acompanhem estas potências. Um aparelho com 2 pilhas que tenha um limite de 6V pode chegar a 120 watts exigindo 20A, qualquer coisa acima disso já oferecerá risco.

Mesmo a melhor das pilhas para lanternas ainda não será indicada para uso nos vapes em alta potência e com segurança.

Lembramos que os mods mecânicos possuem comportamento totalmente diferente e não são foco deste artigo.

Teoricamente você pode utilizar pilhas com capacidades de descarga contínuas menores, porém precisará adaptar a potência que usa.

Por exemplo, pilhas com somente 10A máximos atingirão este limite com apenas 60W em aparelhos de duas pilhas. Já aparelhos com somente 1 pilha quando acionados com apenas 36W a 42W já estarão exigindo o máximo de 10A.

Uma pilha com apenas 5.2A, como a Samsung 26F, comumente encontrada em baterias de notebook, pode ser usada em potências de no máximo 20W e já estarão em seu limite.

Caso você tente usar uma pilha com capacidade de descarga contínua muito baixa para a potência exigida, o aparelho regulado provavelmente não irá acionar, mesmo que ela esteja totalmente carregada. Esse impedimento é controlado pelo chip do aparelho, um dos muitos mecanismos de segurança que eles oferecem. O problema é que se houver falha neste mecanismo e efetivo disparo do dispositivo, a pilha pode ter um vazamento químico.

Por isso que é sempre indicado pilhas com pelo menos 20A de descarga contínua.

Para saber mais, sempre indicamos nosso artigo sobre pilhas que você pode ler clicando aqui.

IMR – LMO – Li-manganese

Muitas das pilhas usadas no vaping são deste tipo porque o manganês é um composto excelente para essa aplicação, permitindo uma descarga de alta corrente enquanto mantém baixas temperaturas. Isso significa que são mais seguras que os modelos mais antigos ICR. Apesar disso, a maioria das pilhas mais modernas adicionam níquel na mistura.

Modelos de pilhas IMR: LG HB2 (1.500mah / 30A), HE 2 e HE 4 (2.500mah / 20A).

INR – NMC – Lithium manganese nickel

As melhores pilhas para vaping até o momento. Adicionando níquel em sua química, criam uma mistura “híbrida” que combina a segurança e baixa temperatura do manganês e a alta energia do níquel, duas das principais características necessárias. Ainda estão sendo feitos avanços nessa tecnologia e várias grandes empresas como Sony, Samsung e LG experimentam diferentes combinações entre manganês, níquel e cobalto para atingir um melhor equilíbrio.

Modelos de pilhas INR: Sony VTC 4 (2.100mah / 30A), VTC5 (2.600mah / 20A), Samsung 25R (2.500mah / 20A), LG HG2 (3.000mah / 20A).

NCA – Li-aluminum

Composição similar a INR, mas sem o benefício do manganês. Essas pilhas suportam descargas menores de corrente, mas compensam com grande capacidade e ciclo de vida, além de ter grande resistência à choques físicos. Isso faz com que sejam ruins para o vaping, mas excelentes para bicicletas elétricas. São estas as usadas pela Tesla em seus carros.

Modelos de baterias NCA: Panasonic 18650PF (2.680mah / 10A), Panasonic 18650B (3.200mah / 4.9A).

NCO

Este tipo de química é rara de ser encontrada no mercado e a única pilha comercial que pudemos achar deste tipo é a Samsung 29E com 2.900mah e 8.2A, o que a torna não recomendada para o vaping pela baixa capacidade de descarga de corrente contínua.

ICR – LCO – Li-cobalt

São pilhas com a maior quantidade de energia, mas também as menos seguras, por isso só devem ser usadas em conjunto com circuitos externos de proteção, normalmente em baterias de laptop. Quanto falamos em “baterias de laptop”, nos referimos aos invólucros protegidos, que contém várias pilhas em série. Sempre indicamos jamais usar pilhas retiradas de baterias de laptop para usar no vape.

Modelos de pilhas ICR: Samsung 26F (2.600mah / 5.2A)

IFR – LFP – Li-phosphate

Pilhas com grande capacidade de descarga de corrente (algumas podendo chegar a 60A ou mais), porém com baixa tensão elétrica (voltagem) de apenas 3.2V. Possui também o maior ciclo de vida, enquanto uma pilha INR pode possuir uma média de 200 ciclos, uma IFR pode chegar a 1000. Pela baixa tensão elétrica, não podem ser usadas nos vaporizadores, pois os aparelhos não vão funcionar, identificando erroneamente que elas estão sem carga.

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