Про аккумуляторы и батарейки. Ликбез для гуманитариев.
Посвящается очередному «клиенту», который надысь мне плакался в жилетку.
Вкратце — аккумулятор это перезаряжаемый источник энергии. В отличии от батареи, которая является одноразовой. Пост главным образом про бытовые аккумуляторы (типоразмера АА как самые популярные) и про целесообразность замены батареек на эти самые аккумуляторы. До кучи пройдусь по всем остальным типам.
Итак, самое популярное у нас это батарейки АА. Продаются в каждом магазине. Хорошие стоят по 50-60 руб/штука, дешманские идут по 10 руб/пучок. Это то, что продают в электричках со сроком годности до 2097 года.
Вариантов тут три — солевые (самые дешевые, емкость АА элемента в лучшем случае 1500 мАч, чаще 300-500). Бренды — GP из приличного, подделки в электричках. GP я сам брал, беру и буду брать. Хотя они и уступают алкалинкам по емкости, но цена/емкость у них лучше. Одна батарейка стоит 12-15 рублей, дает 1500 мАч если не наглеть с током потребления. Запомните эту цифру — 100 мАч/руб.
Алкалиновые, это уже приличные бренды Дюраселл, Энерджайзер. Тут цена 60-80 руб за элемент (выгодно брать десяток). Емкость 4-5 Ач. Эффективность 80-90 мАч/руб.
Третий вариант этого типоразмера — литий. Очень дорого, чуть более эффективно. 100-120 руб/элемент, емкость 7-8 Ач, эффективность 70-80 мАч/руб.
Замечание номер раз. Солевые батареи не любят больших токов разряда. Идеально для них — часы на стенке. Там они проработают 2-3 года и свою емкость отдадут на 110%. Да, именно 110%, ибо стандартные тесты показывают емкость чуть меньше при токе 0,1С (С = емкость). Часы жрут очень мало, отдаваемая емкость будет больше.
Алкалиновые батареи подходят для средних потребителей. Это фонарики, радио, плееры и прочее. Из моего зоопарка на них работают металлоискатели и GPS-навигатор. Хотя туда можно и солевые запихать. Если время работы прибора на батарейках превышает 8-10 часов — солевые пихать можно. Меньше — лучше алкалин.
Литиевые еще лучше в плане тока разряда. Они спокойно выдерживают мгновенные токи в 2-3С и продолжительный разряд током 1С. Это всякие детские игрушки, фотоаппараты. Да, да. При зарядке вспышки ток от батареи очень даже большой, батарейки это не любят. Поэтому для мыльницы лучше не жалеть, а покупать литий. Они смогут отдать всю емкость. Алкалин сдохнет отдав 50-60%. Солевые сдохнут сразу.
Про срок хранения. Он очень большой если это правильный бренд и соблюдены условия хранения. У меня на даче валяется фонарь, лет 10 назад я впихал туда 3 бочки типоразмера D от Дюраселла и забыл о проблеме. Фонарь работает до сих пор. Когда батарейки сядут я скорее выкину его не открывая. Если они вообще сядут. Хранение на морозе батарейки переносят свободно, летом в доме прохладно, так что самого страшного испытания — перегрева — батарейкам не достается. Поэтому и работают. Дешманские подделки из электричек как ни храни — они текут уже через полгода.
Альтернатива батарейкам — аккумуляторы NiCD (никель-кадмий) и NiMH (никель-металгидрид). Типичные значения емкости — 1500 мАч для кадмия и 2500 для МГ (для размера АА). Типовое напряжение 1,0 — 1,2 вольта, заряд только специальным зарядником. Существенная разница опять же в отдаваемом токе. NiCD мощнее. Гораздо мощнее. Правда таких токов в быту получить сложно, модельная сборка, к примеру, может выдать 50-100А не пискнув. По всем остальным показателям NiMH лучше. Выше емкость, нет эффекта памяти (точнее есть, но не так явно), меньше вес элемента.
Сразу главный нюанс — мало купить аккумуляторы, их нужно правильно заряжать. С этим у 99% пользователей проблемы и отсюда катастрофическое снижение жизненного цикла. Перед зарядом батарею обязательно разряжать до нуля! Причем небольшим током, примерно 0,2С. Ноль это примерно 0,8 вольт/элемент. Примерно раз в 10 зарядок (раз в 3-5 для NiCD) батарею нужно прогонять по циклу разряд-заряд-разряд-заряд. Это убирает эффект памяти и вообще позитивно влияет на емкость. Недавно нашел у себя в заначке сборку NiMH. Элементы были по 2500 мАч, первый прогон показал емкость 700 мАч, после десятого прогона емкость уже 1800 мАч. Еще поработают.
Типичный срок службы при сохранении 70% емкости и реальной эксплуатации — около 200 циклов для дешевых NiCD и до 500 циклов для дорогих NiMH. Если заряжать как попало — 10-20 циклов и на помойку. Иногда восстановить получается.
Из необходимости высаживать NiMH в ноль выросли ноги у старой байки — новый сотовый телефон нужно полностью разрядить. Проблема только в том, что эта байка неприменима к Li-ION аккумуляторам. А старые (которые как раз появлялись на замену NiMH) еще и убивались каждым разрядом до отсечки. Минус 10% емкости и все. Не вернуть.
Переходим к телефонам. Там LiION. Емкость банки 3,6 — 4,2 вольта. Заряд попроще, подал 4,2 вольта через лампочку и жди результата. Но если подать 4,3 вольта. Бабах и пожар гарантированны. Так что лучше не рисковать. Литий не любит перезаряда.
А еще он не любит холода. И жары. И механических повреждений. И вообще очень капризные эти батареи. В быту они стоят почти везде — телефоны, планшеты, ноутбуки, плееры. Для длительной работы батарею желательно держать заряженной. В идеале — 70% емкости и выше. Разряд в ноль необратимо сокращает емкость. Разряд на холоде тоже. Правда на хорошем минусе литий замерзает мгновенно и просто не работает. Потом оттаивает, но полной емкости уже не будет. Старайтесь не высаживать телефон, купите повербанк. Будет дешевле, чем потом батарею менять. А если она еще и вздуется — это попадалово на ремонт корпуса как минимум и треснувший экран как максимум. Про пожары я молчу. Номинальный срок службы LiION — около 1000 циклов заряд-разряд. Тоесть в телефоне его должно хватать на 3 года. У меня хватает, я слежу за батареей. А у вас?
Экзотика. Относительная конечно. Батареи типа LiFePO4. Чуть удобнее напряжения — 3,0 — 3,3 рабочее, 3,6 заряд. 4 банки дают пацанские 12 вольт (как в автомобиле). Гораздо лучше рабочие токи, не так быстро замерзают. Это все стоит в электросамокатах, электроскутерах, гироскутерах, электромобилях и прочем крупном. ЛиФерум гораздо более безопасен. Не вздувается, не возгорается, просто медленно теряет емкость. Минус — пока уступают LiION по соотношению Ач на грамм или куб.см.
И последний аргумент — свинец. То, что стоит в машине и в бесперебойнике. Минусы — тяжелый и габаритный. Мелкие батареи имеют плохую емкость из-за необходимости большого и толстого корпуса. Зато на больших емкостях на порядки дешевле всего остального. Очень не любит перегрев. Два совершенно одинаковых бесперебойника, один в серверной при +18, второй в комнате с вечномерзлыми блондинками (+25 им холодно). Первый — батареи плавно деградируют и через 3 года их меняем. Второй — через полгода батареи вздулись и завоняли. Ну и разлив серной кислоты до кучи.
Теперь бытовое. Куда, что, когда и зачем.
Свинец — очень большая емкость. Очень дешево. Но много весит и не любит перегрева. Подойдет для систем резервного или автономного питания (солнечные батареи).
LiFePO4 — системы с большим энергопотреблением — электродвигатели. Обязательно зарядка с балансиром, система защиты от перезаряда и переразряда.
LiION — почти все бытовые приложения. Опять же, балансир банок (в ноутах есть), защита от перезаряда и переразряда, внимательная эксплуатация, повышенные меры предосторожности. Вот это не шутка (видео первое попавшееся) — https://www.youtube.com/watch?v=dt3FwKOJUxs
NiCD — скорее всего вам не потребуются.
NiMH — замена батарей АА. Но! Обязательно купите нормальную зарядку. Типа такой —
И посчитайте сколько циклов вы планируете сделать за год. Физически NiMH живут не более 5ти лет, так что если вам нужно в год 2-3 цикла — покупать аккумуляторы смысла просто нет. Нерегулярные 10-15 циклов в год (как у меня с МД) — тоже проще батарейки. 10 циклов в месяц (фотоаппарат, вспышки, детские игрушки) — берем аккумуляторы.
Хранение. Оптимально для всех элементов — от 5 до 10 градусов. Для NICD или NIMH заряд не важен, для LI- нужно зарядить перед хранением и следить чтобы не разрядились ниже 70% (подзаряжать раз в год). Свинец — хранить заряженным.
з.ы. Видео уже было.
Во-первых, таварисч аффтар, у тебя какие-то непонятные игрища с ценниками, емкостями и типоразмерами. Косяк на косяке.
Во-вторых, афигенски дорогой зарядник для бытовых девайсов типа мышки\фотика\игрушки не нужны. типичный зарядник для пары никелевых батареек стоит в районе 5-8 долларов, на али можно даже дешевле найти было б желание. + цена пары аккумуляторов в 3-4 доллара за нормальные 1500-2000мАч.
Взять вот мышку например — 1500мАч аккумулятора хватает где-то на 3 недели. Хорошей батарейки за доллар — чуть больше месяца. За год аккумулятор + зарядник себя окупает, дальше работает в плюс. Расходы на электричество не считаем, ессно, там за год и киловатт не накапает, за 15-16 циклов заряда.
В третьих, литий напрямую сравнивать некорректно, ибо напряжение лития втрое выше, чем напряжение никеля. Соответственно, за условные 2 доллара можно купить либо хороший никелевый аккум 1.2В 2000мАч = 2,5Втч, либо плохонький литиевый емкостью в 800-1000мАч, зато напряжением 3.6в и емкостью 3,2-3,6Втч. А за 5-6 долларов можно уже взять хороший литиевый аккум емкостью 2500мАч, с высокой токоотдачей (до 10А и выше) и, соответственно, где-то 9Втч. Итоговая стоимость лития НАМНОГО дешевле в таком аспекте выйдет. Единственный минус — если никель есть с низким саморазрядом, т.е. положил его на полку и через полгода потерял максимум 10% заряда, то литий за полгода обычно теряет от 25 до 50% заряда, что не подходит для аварийных девайсов типа фонаря\рации или редкоиспользуемых агрегатов типа допсвпышки.
спс за пост. как то его не оценили.
я наверное очень плохо гуглю. но так и не смог понять кто производитель и какая емкость и напряжение. нихрена не смог понять, кроме того что это литий кобальт. что такое YN, 2S непонятно. остальное справа, наверное, дата. достал их из сборника батареек в подъезде. при замыкании дают искру. нашел что они якобы 3,7 вольта. но не припомню в жизни, чтобы две пальчиковые давали искру и прилипание отвертки.
не подскажете, а есть достойная замена аккумуляторами батарейкам ААА ?
есть дома аккумулятора такого же типоразмера, но ток 1.2 в — пульты не работают)
Колхоз в ремонтном деле. Часть 2. Питание. Аккумуляторы.
Предыдущий пост: https://pikabu.ru/story/kolkhoz_v_remontnom_dele_chast_1_pit.
Итак, продолжаем тему ремонта и создания электрических узлов при помощи «подручных» материалов. Существуют ещё некоторые интересные платы, которые могут найти место в арсенале любого ремонтника или радиолюбителя.
3. Аккумуляторы. Контроллер заряда. Система заряда.
Некоторые пункты можно пропустить, если вы их уже знаете.
3.1. Теория гальванических элементов:
Известно, что в качестве первых портативных источников тока использовались одноразовые гальванические батареи. В них используются реактивы для одноразового получения электрической энергии. Как только реактивы прореагировали до конца — весь элемент можно выбросить. Многие в детстве начинают изучение электротехники именно с таких батареек, присоединяя к ним лампочки, моторы и т.п. Однако, такая электроэнергия чрезвычайно дорога, а использованные элементы без правильной утилизации сильно загрязняют окружающую среду (в основном, в них содержится непрореагировавшая щелочь — хлорид аммония). Практический опыт показал, что в природе такие остатки щелочи постепенно убивают вокруг все живые организмы и разъедают кожу/растения. Поэтому оборот данных элементов стараются ограничивать, а их стоимость с каждым годом повышается.
3.2. Теория аккумуляторов:
Для исправления данной проблемы были придуманы аккумуляторы — при обратном протекании тока реактивы восстанавливаются до первоначального. Однако, в обращении с аккумуляторами есть ряд нюансов — они требуют особый контроль за зарядом и разрядом, и его нарушение приводит к повреждению аккумулятора, а иногда — к пожару и взрыву. В большинстве портативной электроники используется литий-ионный вид аккумуляторов. Их рабочее напряжение варьируется от 3.6 до 4.2 Вольт.
3.3. Контроллер заряда аккумулятора в заводской аппаратуре. Его функции.
Задача контроллера заряда, установленного в заводском электронном устройстве — плавно довести напряжение с ограничением по току, а затем, по окончании заряда, отключить ток на аккумуляторной батарее (далее — АКБ). Самые простые контроллеры заряда должны содержать следующие узлы:
Измеритель напряжения, или цифровой вольтметр — контролирует напряжение на батарее, и, соответственно ВАХ (Вольт-Амперной характеристике) определяет уровень заряда АКБ на текущий момент. Этот узел отправляет данные в процессор (и мы можем видеть уровень заряда батареи на текущий момент в графической оболочке), а также управляет работой остальных узлов контроллера заряда.
Логический блок КЗ (не путать с кз — коротким замыканием). Логический блок — набор элементов, микросхема, зачастую встроенная в сам КЗ. Эта микросхема содержит внутри маленький процессор и блок памяти (опционально). Процессор определяет режим работы ключа и управляет всеми операциями, производимыми с батареей. В памяти может быть записан режим заряда конкретного АКБ, используемого в устройстве (т.е. 1 час зарядить током 200 мА, второй час 100 мА и т.п.). Соблюдение режима заряда продлевает срок службы АКБ. Зачастую, сам процессор КЗ питается от заряжаемой им батареи. Поэтому, если батарея села ниже порогового напряжения старта КЗ, то КЗ не запустится и не будет заряжать батарею. Именно из-за этого телефоны, планшеты или ноутбуки с посаженными батареями становятся одним из видов т.н. «кирпичей». Решается данная проблема обычно дозарядкой АКБ в обход контроллера до уровня, когда КЗ сам может стартовать. Именно процессор КЗ принимает сведения с измерителя напряжения, и принимает решение о приостановке подачи тока, если батарея уже заряжена.
Выходной ключ — в основном, набор мощных транзисторов и диодов, регулирующих протекание тока через АКБ. Зачастую, при выходе из строя контроллера заряда, прекращает работу именно ключ. Это мощный силовой элемент, состоящий фактически из трёх каналов (входов/выходов). На вход ключа подводится напряжение заряда (в смартфонах и планшетах это +5В от шины USB). На выходе ключа подключена АКБ. Затвором (прим. на полевом транзисторе) — или базой (прим. на биполярном транзисторе) управляет логика контроллера питания.
Исходя из свойств транзистора, чем сильнее будет ток на «слабом входе» (в биполярном транзисторе — переход «база-эмиттер»), тем сильнее он будет и на «сильном» (переход коллектор-эмиттер). Ток будет изменяться пропорционально. Благодаря этому свойству становится возможна реализация таких контроллеров. На слабом входе — логика КЗ. Ток ничтожный. На сильном — большой ток, заряжающий АКБ, соответственно режиму заряда.
Контроллер заряда может быть частью контроллера питания. Но, зачастую, его стараются выносить в отдельную микросхему.
3.4. Замена контроллера заряда. Колхоз.
В радиомагазине можно приобрести такую платку (её стоимость — около 100 рублей). Выглядит она так (данный вариант выполнен на микросхеме TP4056):
Данная микросхема представляет собой контроллер заряда с обвязкой, содержащий все вышеперечисленные элементы. Его использование предельно просто — входное напряжение (с USB) подается на входы IN+ и IN — (GND) (поэтому на многих платах уже распаян USB разъем). Батарея подсоединяется согласно полярности к выводам «BAT+» и «BAT-» (GND). Процессор микросхемы имеет, также, два служебных вывода — на них установлены красной и зеленый светодиоды (их можно увидеть на фотографии около надписи). Красный светодиод загорается, когда идёт процесс заряда (идёт ток через внутренний ключ). Зелёный загорается, если ток не идёт. Процессор запрограммирован отключать ток, когда напряжение на АКБ достигает определенной точки. Тогда загорается зелёный светодиод. Всё очень просто.
Если в устройстве вышел из строя контроллер заряда (зачастую, выходит из строя выходной ключ, поэтому индикация заряда остаётся, но ток через батарею не поступает) мы можем заменить сгоревшую часть при помощи данного «покупного» контроллера. Для этого нам нужно отыскать на плате землю, входное напряжение и + АКБ. Если на плате нет отдельных пятачков под эти нужды, тогда провод IN+ подпаивается напрямую к плюсу с USB разъема, IN- или BAT- (они соединены) к земле или минусу батареи, BAT+, соответственно, к плюсу батареи, после этого убедитесь, что индикатор заряда не горит при отключенном USB (батарея не сможет заряжать сама себя). Полный процесс такого ремонта показан у меня в посте (https://pikabu.ru/story/pocketbook_301_plus_remont_chast_2_5. ). Аккуратно закрепите плату и проводники, и ваше устройство готово к работе.
3.6. Экономия.
В некоторых устройствах (например, дешевые китайские плееры) батарея подключена напрямую к напряжению питания USB, и не содержит никакого контроллера или ключа, ограничивающего ток (в лучшем случае, содержит диод). Использование таких устройств быстро убивает АКБ, и может привести к взрыву — при перезаряде батарея раздувается (оттуда и идут вздутые «подушки» в планшетах), и может проколоться об части корпуса. При разгерметизации заряженной литий-ионной батареи начинает в большом количестве выделяться газ водород — зачастую, он тут же воспламеняется на воздухе, вызывая пожар и приводя к полной порче устройства). Поэтому вовремя заменяйте вздутые АКБ, а простые устройства заряжайте через такую плату заряда, но вынесенную отдельно (можно сделать самодельную зарядку). Именно поэтому производители и рекомендуют использовать «оригинальные» зарядные устройства для своих продуктов — во многих китайских поделках может просто не быть никакого контроля за зарядом АКБ. А если его не оказывается и в заряжаемом устройстве — это приводит к вышеперечисленным печальным последствиям..
3.7. Делаем своими руками
При помощи двух плат, о которых я рассказывал в постах, мы можем сделать своими руками зарядное «повер банк» для мобильного телефона. Нам понадобится две платы: повышающий инвертор DC-DC (см. первый пост), и внешний контроллер заряда литий-ионных батарей (как в этом посту). Так же нам понадобится аккумуляторная ячейка. Самый подходящий вариант — тип 18650 (лучше брать АКБ большой ёмкости, например, около 2200 мАч. Можно взять плоскую литий-ионную батарею от старого планшета. От смартфона тоже можно взять, но её ёмкость будет ничтожной. Также нам понадобится гнездо USB и переключатель с тремя контактами. Эти компоненты соединяются таким образом:
При переключении тумблера в режим «заряда» батарея подключена только к модулю заряда. Сам модуль не потребляет тока, поэтому, устройство фактически «выключено». При переключении нагрузки на инвертор батарея будет подключена только к инвертору, а на выходе USB появится напряжение. При желании в цепь можно включить индикатор работы (светодиод с резистором) или цифровой вольтметр (можно сделать самодельный индикатор заряда на логической микросхеме) для контроля уровня заряда ячейки. Таким образом можно сделать портативный перезаряжаемый источник питания для различных устройств (например, осциллографа DSO-138 — тогда нужно выставить 9 Вольт на выходе инвертора). КПД преобразователя 60-70% т.е. из 2000 мАч на ячейке вы получите максимум 1400мАч к заряду вашего потребителя. Также продаётся инвертор, уже настроенный на 5В и с разъемом USB, но приобрести его сложнее.
Выводы. Применение в ремонте:
Данный блок может быть применен как полная функциональная замена практически ЛЮБОМУ контроллеру заряда, управляющему одной ячейкой литиевой батареи в смартфоне, планшете, электронной книге. Если контроллер заряда в самом устройстве вышел из строя полностью, то светодиоды для визуального контроля заряда можно вывести из корпуса через щель или распаять отдельно.
В следующих постах планирую рассказать об аудиоусилителях. С вами был Kekovsky, спасибо за чтение.
Сколько времени работает аккамуляторная батарейка ААА?
На всём просторе интернета ни слова нет про то, сколько времени работают аккамуляторгые батареки. Стандартно 2 батареи ААА сколько могут проработать во включенном состоянии? Ответов не нашёл может потому, что не разбираюсь во всём этом.
Смотри. Одна и та же батарейка в фонарике может проработать, условно, пару часов, а в часах — пару лет.
То есть время работы зависит от потребления устройством. Большое потребление — мало проработает, низкое — долго.
Ну и от самой емкости, то есть вместимости заряда аккумулятора.
Емкость/потребление=время
Только так и никак иначе.
Формула простейшая: время работы (Ч) = емкость (мАч) делить на ток (мА).
Если известен ток потребления, то миллиамперчасы, указанные на аккумуляторе, делишь на этот ток. И получаешь часы работы от полного заряда.
Допустим, ты от них питаешь лампочку, ток потребления которой 0,15А. То есть 150мА
Аккумуляторы у тебя 750 мАч.
750/150=5 часов работы.
На аккумуляторе указано:
мАч (mAh) — это ЁМКОСТЬ
1,2в — это НАПРЯЖЕНИЕ. Его для расчета времени брать не нужно.
Нам нужны емкость (мАч) и ток нагрузки (мА или А) , указанные на приборе или измеренные мультиметром.
Грандиозное тестирование аккумуляторов AA/AAA
После моего грандиозного тестирования батареек многие просили провести такие же основательные тесты NiMh-аккумуляторов. За четыре месяца я протестировал 198 аккумуляторов (44 модели AA и 35 моделей AAA).
Обычно в блоге Lamptest.ru я рассказываю о тестировании светодиодных ламп, которые потребляют в 6-10 раз меньше традиционных и позволяют существенно сэкономить на оплате электроэнергии. Сегодня я хочу затронуть другой аспект экономии — использование аккумуляторов вместо батареек.
Аккумуляторы заряжались с помощью зарядных устройств La Crosse BC-700 и JAPCELL BC-4001. Аккумуляторы с ёмкостью выше 1500 mAh заряжались током 700-800 mA, аккумуляторы меньшей ёмкости током 500-600 mA.
Для определения ёмкости аккумуляторы разряжались с помощью анализатора Олега Артамонова. Аккумуляторы с ёмкостью выше 1500 mAh разряжались токами 500 mA и 2500 mA, аккумуляторы меньшей ёмкости — токами 200 mA и 1000 mA.
В основном тестировалось по два экземпляра аккумуляторов каждой модели. Для сравнения я использовал результаты худшего аккумулятора из пары, если же тестировалось четыре аккумулятора, для сравнения я брал предпоследний по ёмкости.
Начнём с самого простого — ёмкости аккумуляторов на средних токах 500/200 mA. Конечно, правильней учитывать ёмкость в ватт-часах, но на всех аккумуляторах указана ёмкость в миллиампер-часах, поэтому я буду использовать их, а все результаты в ватт-часах можно посмотреть в итоговой таблице.
Как видно из результатов тестирования, максимальная ёмкость аккумуляторов АА составляет 2550 mAh. Все аккумуляторы с красивыми числами 2600, 2700, 2800 и 2850 mAh лишь плод деятельности маркетологов. Их реальная ёмкость иногда даже меньше, чем у аккумуляторов тех же производителей с более скромными числами. На некоторых аккумуляторах с указанными большими значениями ёмкости мелким шрифтом указана минимальная ёмкость (например у Ansmann 2700, Panasonic 2700, Maha Powerex 2700 указаны значения минимальной ёмкости 2500 mAh и их реальная ёмкость близка к этому значению).
А вот у AAA всё по-честному. Максимальная указанная ёмкость 1100 mAh и фактическая ёмкость близка к этому значению.
Аккумуляторы Duracell 1300 после первого цикла заряд-разряд показали очень низкие результаты, но после нескольких циклов заряд-разряд показали те результаты, которые я учитываю.
Один из четырёх аккумуляторов Turnigy 2400 LSD имел ёмкость, на 30% меньшую, чем остальные. Предполагаю, что это брак. Его результат не учитывается.
Два аккумулятора Camelion 2800 имели ёмкость 2270 mAh и 2610 mAh (разница 13%). Хоть лучший из пары и оказался самым ёмким из всех аккумуляторов АА, я вынужден использовать данные худшего экземпляра, ведь никто не знает, какие экземпляры могут ещё попасться при покупке.
Китайские аккумуляторы BTY AA 3000 и BTY AAA 1350 имеют настолько низкую ёмкость, что место им только в помойке и в дальнейших тестах я их упоминать не буду.
В отличие от батареек, аккумуляторы нельзя относить к категории хороший/плохой просто по ёмкости, ведь в продаже есть аккумуляторы разных номинальных ёмкостей. Давайте посмотрим, насколько ёмкость протестированных аккумуляторов соответствует заявленной. Если на аккумуляторе указана не только номинальная, но и минимальная ёмкость, я буду исходить из неё. Для сравнения используются данные, полученные при разряде средним током 500/200 mA.
О качестве аккумуляторов можно судить по тому, как отличаются между собой экземпляры.
У большинства аккумуляторов экземпляры отличаются не более, чем на 5%.
В отличие от батареек, аккумуляторы почти не теряют ёмкость при больших токах разряда. Я сравнил ёмкость при токах разряда 2500 mA и 500 ma для аккумуляторов AA, имеющих ёмкость от 1500 mAh и 1000/200 mA для аккумуляторов AAA и аккумуляторов АА, имеющих ёмкость менее 1500 mAh.
Некоторые аккумуляторы на больших токах способны отдавать даже большее количество энергии, чем на малых (у таких аккумуляторов разница между ёмкостью на большом и малом токе больше 100%).
Половина из всех протестированных аккумуляторов изготовлена по технологии LSD (Low Self-Discharge — низкий саморазряд). Эти аккумуляторы продаются уже заряженными. Я измерил их ёмкость сразу после распаковки без предварительной зарядки.
В среднем LSD-аккумуляторы оказались заряжены на 70%. Конечно уровень их заряда зависел не только от качества аккумуляторов, но и от времени и условий их хранения, а дата изготовления есть лишь на некоторых аккумуляторах.
Я протестировал все аккумуляторы через неделю и месяц после зарядки. Результаты через неделю можно посмотреть в общей таблице, а вот результаты через месяц.
Удивительно, но одними из лучших по сохранению заряда в течение месяца оказались не-LSD аккумуляторы Navigator 2100 AA и GP 1000 AAA. Большинство аккумуляторов (как LSD, так и не-LSD) через месяц сохраняют 90% заряда.
Приведу цены на аккумуляторы на 1.11.2015. Опт — оптовая цена в «Источник Бэттэрис», РРЦ — рекомендованная розничная цена, Маг — минимальные цены в магазинах и интернет-магазинах (в основном это остатки, закупленные при более низком курсе валют), $ и € — цены в долларах и евро в зарубежных интернет-магазинах, руб — цены в пересчёте по текущему курсу ($1=64 руб, 1€=70.5 руб). В магазинах hobbyking.com и ru.nkon.nl доставка платная, стоимость самой дешёвой доставки при покупке 12 аккумуляторов включена в цену в таблице.
Рекомендованные розничные цены в России и цены в зарубежных интернет-магазинах часто отличаются более, чем в два раза, поэтому я сделаю два сравнения по ценам.
Первое сравнение — по стоимости 1000 mAh на основе РРЦ и цен в интернет-магазинах, если аккумуляторы не продаются в обычных магазинах.
Лидируют аккумуляторы IKEA, вслед за ними идут аккумуляторы из зарубежных интернет-магазинов PKCELL и Turnigy. Самыми дорогими на основе рекомендованных цен оказались Panasonic Eneloop.
Многие покупают аккумуляторы в зарубежных интернет-магазинах, поэтому второе сравнение я сделал по ценам зарубежных интернет магазинов и минимальным ценам, которые удалось найти в российских магазинах.
IKEA и тут опережает всех, Panasonic Eneloop оказываются совсем не такими дорогими, если их покупать через интернет, а Fujitsu, производящиеся на том же заводе по той же технологии, ещё дешевле.
Для большинства аккумуляторов производители указывают 1000 циклов заряд-разряд, некоторые производители вообще не указывают число циклов (Camelion, Turnigy, GP, Varta). Некоторые аккумуляторы имеют только 500 гарантированных циклов (IKEA LADDA 2000 LSD, Energizer PreCharged 2400, Panasonic Eneloop Pro 2450 LSD, Fujitsu 2550 LSD, IKEA LADDA 750 LSD, Energizer PreCharged 800, Panasonic 750 LSD, Fujitsu 900 LSD, Panasonic Eneloop Pro 900 LSD).
Для AA Panasonic Eneloop 1900 LSD, AAA Panasonic Eneloop 750 LSD, AA Fujitsu 1900 LSD, AAA Fujitsu 800 LSD производители гарантирует 2100 циклов.
Максимальное количество циклов — 3000 гарантируется для аккумуляторов низкой ёмкости AA Panasonic Eneloop Lite 950 LSD и AAA Panasonic Eneloop Lite 550 LSD.
1. Максимальная достижимая ёмкость для NiMh аккумуляторов AA — 2550 mAh, для AAA — 1060 mAh. Все аккумуляторы, на которых написано 2600, 2700, 2800 mAh и более в реальности имеют меньшую ёмкость.
2. Все аккумуляторы AA известных производителей от 950 mAh до 2450 mAh имеют реальную ёмкость не менее 97% от указанной, все аккумуляторы AAА известных производителей от 550 mAh до 1100 mAh имеют реальную ёмкость не менее 94% от указанной.
3. NiMh аккумуляторы в отличие от батареек почти не снижают количество отдаваемой энергии при больших токах разряда.
4. За месяц хранения как обычные, так и LSD аккумуляторы теряют 4-20% заряда.
5. Новые LSD аккумуляторы обычно оказываются заряжены на 70%.
Всю информацию о протестированных аккумуляторах можно посмотреть в файле excel: nadezhin.ru/lj/ljfiles/accu_ammo1.xls. Там есть данные по тестированию всех экземпляров аккумуляторов, ёмкость в ватт-часах, вес и начальное напряжение, штрихкоды, оптовые и розничные цены в рублях, цены в долларах и евро, страны происхождения, результаты всех тестирований, включая ёмкость после недели и месяца хранения.
Фотографии упаковок всех аккумуляторов можно скачать одним архивом: nadezhin.ru/lj/ljfiles/accu.rar
Аккумуляторы для тестирования предоставлены производителями и магазинами:
Ansmann, Duracell, Energizer, Varta, Robiton, GP, Panasonic — оптовой компанией Источник Бэттэрис www.istochnik.ru
Camelion, Duracell, Energizer — оптовой компанией Энергосистемы и Технологии e-s-t.ru
Ikea — компанией Ikea www.ikea.ru
Navigator, Panasonic, Varta — компанией Battery Team batteryteam.ru
Космос — группой компаний «Космоc» kosmos.ru
Fujitsu — российским представительством компании Fujitsu fujitsu-battery.ru
Maha Powerex, IMEDION, Fujitsu, Panasonic Eneloop — интернет-магазином ru.nkon.nl
Turnigy — интернет-магазином HobbyKing www.hobbyking.com
Я потратил четыре месяца на тестирование и три дня на написание этой статьи. Надеюсь, вам это пригодится.
Сколько лет нужно пролежать без дела батарейке, чтобы полностью разрядиться
При выборе аккумуляторных батареек нужно учитывать множество моментов. Различные химические конструкции предлагают уникальные преимущества в зависимости от того, где используется батарея. Также важно знать, сколько можно хранить их, чтобы элементы питания не потеряли свои свойства. Вот самые распространенные типы аккумуляторов, а также плюсы и минусы каждого из них.
Литиевые батарейки
Литиевые аккумуляторы обеспечивают самую высокую плотность энергии по сравнению с любыми другими. Они продаются только в размерах AA, AAA и 9V; однако их емкость в мАч превышает любую другую неперезаряжаемую батарею. Емкость одной литиевой батареи AA составляет от 2700 до 3400 мАч, и ее хватит на долгое время даже при интенсивном использовании.
- Работает до 4 раз дольше.
- Легкий для портативных устройств.
- Идеально подходит для интенсивного использования.
- Хорошо работает даже при экстремальных температурах.
- Срок годности 10-12 лет без потери мощности.
Из минусов то, что такие батарейки гораздо дороже, чем другие типы аккумуляторов. Также они легковоспламеняющиеся и требуют специальной утилизации в определенных местах.
Щелочные батарейки (алкалиновые)
Щелочные батареи экономичны, их легко утилизировать, и они чрезвычайно популярны. Обычно они имеют номинальную емкость более 2500 мАч, что отлично подходит для устройств с умеренным и интенсивным использованием. Почти каждая батарея стандартного размера имеет щелочную конструкцию, что делает ее идеальной для большинства устройств.
- Отличная цена за качество.
- Служат дольше, благодаря конструкции из гидроксида калия.
- Срок годности 5-10 лет без потери мощности.
- Хорошо работают даже при экстремальных температурах.
- Отсутствие свинца, ртути и кадмия полезно для окружающей среды.
- Может плохо работать в устройствах с высоким потреблением энергии.
- Иногда протекает, из-за чего устройство становится непригодным для использования.
Углеродно-цинковые батарейки (солевые)
Они очень дешевы, но имеют низкую плотность энергии. Часто эти батареи не могут обеспечить достаточную мощность для устройства с высоким энергопотреблением, кроме как просто включить его.
- Недорогие, их легко найти.
- Доступны различные формы и размеры.
- Низкая плотность энергии.
- Не может хорошо работать при экстремальных температурах.
- Не сможет эффективно питать устройства с высоким энергопотреблением.
- Срок годности 2-3 года.
Воздушно-цинковые батарейки
Воздушно-цинковые батарейки уникальны по своей конструкции, поскольку они генерируют электроэнергию за счет воздействия кислорода. Это делает их непригодными для наручных часов, но они идеально подходит для слуховых аппаратов. Чтобы активировать аккумулятор, пользователь должен удалить защитный язычок, чтобы обеспечить доступ воздуха.
- Высокая плотность энергии для таких устройств, как слуховые аппараты.
- Недорогой.
- Выступает в качестве замены высокотоксичных и в основном устаревших ртутных батарей.
Минусов у этих батареек два. Это чувствительность к экстремальным температурам и влажности, а также короткий срок службы. Воздействие наружного воздуха значительно сокращает его.
Уменьшится ли емкость батарейки при долгом хранении
Многих интересует вопрос, меняют ли свойства элементы питания, если просто держать их годами в ящике стола. Да, в таком виде батарейки теряют свои свойства. Дело в том, что внутри элементов питания продолжают протекать химические реакции, кристаллическая структура нарушается. Со временем новая ионная структура уже не может обеспечить былую производительность.
Но все же правильное хранение продлит заряд батарейки в разы. Например, заводскую упаковку нельзя вскрывать до момента начала эксплуатации. Нельзя хранить элементы питания вместе, особенно рядом с разряженными. Держите батарейки в темном месте при нормальной влажности и комнатной температуре. Не кладите их в металлическую тару и вообще старайтесь держать вдали от железных предметов.