Какие аккумуляторы лучше для фонарика

26

Аккумуляторы для светодиодных фонарей — все что нужно знать

В современных светодиодных фонарях используются преимущественно литиевые цилиндрические аккумуляторы. По сравнению с другими типами элементов питания, литиевые, отличаются меньшей массой, большей токоотдачей, относительно высоким рабочим напряжением (до 4.35В), малым саморазрядом. В статье мы раскажем об основных характеристиках и особенностях литиевых аккумуляторов для фонарей.

Содержание

Типоразмеры аккумуляторов для светодиодных фонарей

Из всего многообразия типоразмеров литиевых аккумуляторов самыми востребованными являются следующие размеры — 18650, 16340, 14500, 26650. При этом 18650 самый распространненый, он применяется в подавляющем числе моделей фонарей. Первые две цифры указывают на диаметр изделия, вторая пара – на длину. Последний «0» ставится, если батарейки имеют цилиндрическую форму. На рисунок ниже приведен пример для 18650.

Емкость литиевых аккумуляторов зависит от их размеров и химического состава. В таблице ниже приведены средние показатели емкости для самых популярных Li-ion батарей. Важно отметить, что некоторые производители могут указывать на своих батареях завышенную в разы емкость, что не соответсвует действительности! НЕ СУЩЕСТВУЕТ аккумуляторов 18650 ёмкостью выше 3600мА/ч в типоразмере 18650 !

Таблица. Наиболее востребованные размеры литиевых цилиндрических аккумуляторов и их емкость.

Разнообразие литиевых аккумуляторов ICR, IMR, INR, IFR

В настоящее время элементы питания на основе лития являются самыми эффективными. Производители постоянно совершенствует химический техпроцесс и такие важные параметры, как емкость, ток разряда, безопасность использования и, конечно, габариты батареи. На сегодняшний день существует несколько основных химических техпроцессов цилиндрических батарей, отличающихся материалом катода: ICR — на основе кобальта, INR — на основе никеля и марганца, IMR — на основе марганца, NCR — на основе никеля и кобальта c оксидом алюминия в качестве изолятора. IMR и NCR считаются самыми безопасными. Максимальный ток разряда является важной характеристикой, он измеряется в амперах и соотносится с емкостью: например если для аккумулятора емкостью 2500 мАч, написан его максимальный разрядный ток, как 2С, это означает что его максимальный разрядный ток равен 2 *2500 = 5000мА или 5А. В зависимости от катодного состава аккумуляторы имеют различные характеристики, основные из которых приведены в сравнительной таблице:

Таблица. Основные характеристики литиевых аккумуляторов с разным химическим составом.

Защищенные и незащищенные литий-ионные аккумуляторы

Li-ion аккумуляторы чувствительны к глубокому разряду, а также к перезаряду и максимальному току, значения которых не стоит превышать. Для того, чтобы в процессе работы указанные параметры не выходили за пределы на минусовой контакт незащищенного Li-Ion АКБ (их еще называют «ячейка») ставят небольшую электронную плату защиты (зачастую, она именуется просто «защита»). Именно эта плата обеспечивает работу ячейки в допустимом диапазоне напряжений, предохраняет от перегрузки по току и от короткого замыкания.

Какой аккумулятор выбрать?

Если вы хотите собрать собственную сборку из нескольких литий-ионных аккумуляторов или заменить аккумулятор в готовой сборке электроустройства (например, шуруповерта), то вам необходим незащищенный литий-ионный аккумулятор. В остальных случаях — необходимо использовать защищенные литий-ионные аккумуляторы.

При выборе защищенного аккумулятора для своего устройства следует учитывать один очень важный момент. Из-за приваренной платы защиты и упаковки в пленку размер аккумулятора становится чуть больше заявленного, изначального размера незащищенного аккумулятора.

Зарядка литий-ионных аккумуляторов

Заряжать литий-ионные аккумуляторы можно только специальными зарядными устройствами. Ассортимент зарядных устройств для Li-Ion очень велик. При выборе зарядного устройства необходимо обратить внимание на его параметры заряда-разряда, размер слотов и соотнести их с используемыми литий-ионными аккумуляторами для правильной эксплуатации и сохранения работоспособности. Подробнее о выборе зарядного устройства читайте в нашей статье выбираем зарядное устройство для светодиодного фонаря за 4 шага.

Аккумуляторы со встроенной зарядкой

Последнее время стали популярны аккумуляторы 18650 со встроенной непосредственно в них зарядкой с micro-USB портом. Такое решение вполне жизнеспособно, если учитывать ограничение: аккумулятор несколько длинней, ввиду наличия платы защиты и не подойдет для самых мощных фонарей, в которых используются незащищенные аккумуляторы.

Хранение

Аккумуляторы имеют саморазряд — это означает, что при хранении они с некоторой скоростью теряют свой заряд. Оптимальными условиями хранения являются: температура 0°C -20°C и уровень заряженности 40%. Именно поэтому с производства аккумуляторы выходят заряженными на 40%, напряжение аккумулятора без нагрузки при этом находится на уровне 3,7-4,0В.

Литиевые аккумуляторы стареют, даже если не используются. Через 2 года хранения аккумулятор безвозвратно (не путать с саморазрядом) теряет до 20% своей ёмкости. Из этого следует, что нет необходимости покупать аккумулятор "про запас" или чрезмерно увлекаться экономией.

Утилизация литий ионных аккумуляторов

Литий-ионные аккумуляторы содержат опасные для здоровья вещества, поэтому ни в коем случае не следует их разбирать в домашних условиях. После того как батарея выработает свой ресурс её необходимо сдать для дальнейшей переработки. В специализированных приёмных пунктах можно получить денежную компенсацию за старый литиевый аккумулятор, ведь такие изделия содержат дорогостоящие элементы, которые могут быть использованы повторно.

5 лучших аккумуляторов 18650

Самым популярным типоразмером сменных (и не очень) литий-ионных цилиндрических аккумуляторов стал 18650 (что расшифровывается как цилиндрический (0), диаметр 18 мм, длина 65 мм): на нем собираются батареи ноутбуков, их покупают для фонариков, электронных сигарет, собирают пауэрбанки, да даже «Тесла», если уж на то пошло, ездит, используя энергию из гигантской сборки элементов 18650 Panasonic. Представляем рейтинг лучших аккумуляторов 18650 — по мнению экспертов и по отзывам покупателей.

Напомним, что от привычных типоразмеров сменных аккумуляторов, унаследованных еще от солевых батареек, литий-ионникам пришлось уходить: их рабочее напряжение со стандартными 1,5/1,2 В (для батареек и никелевых аккумуляторов соответственно) не совпадает более чем в два раза, так что геометрическая несовместимость оправдана. Правда, все равно в итоге появились типоразмеры 14450 и 10440, которые весьма похожи на обычные батарейки АА и ААА и могут быть вместо них установлены – обычно с понятным итогом.

Поскольку в одной линейке аккумуляторы всех типоразмеров производятся по одной технологии (то есть их токовые характеристики можно считать пропорциональными размеру), то, даже если Вам нужен аккумулятор другого форм-фактора (например, 26650), то от нашего рейтинга тоже можно будет отталкиваться.

Для рейтинга мы возьмем как образцы незащищенные аккумуляторы 18650 – в большинстве случаев каждая модель имеет исполнения и с платой защиты, и с наваренными выводами, так что под конкретную потребность свой вариант найдется.

Рейтинг лучших аккумуляторов 18650

Лучшие стандартные аккумуляторы типоразмера 18650

Panasonic NCR18650B

Весьма популярный благодаря приличной емкости при доступной цене аккумулятор 18650 станет интересным выбором для самодельного пауэрбанка («пятибаночный конструктор» в этом случае будет иметь емкость под 16750 миллиампер-часов!), в исполнении с приваренными выводами – для ремонта аккумулятора ноутбука, с платой защиты – для компактного фонарика.

Номинальная емкость аккумулятора – 3350 мА*ч, максимальный ток разряда – 4,78 А. Заявленный ресурс при падении емкости до 80% — не менее 300 циклов: это не рекордный показатель, но в целом приемлемый (например, аккумуляторы NCR18650BD имеют ресурс в 500 циклов, но и емкость, и ток разряда у них меньше: ради одних характеристик всегда приходится жертвовать другими).

• Высокая емкость за умеренную цену
• Хорошая стабильность характеристик
• Неплохая токоотдача

• Цикловый ресурс, конечно, хотелось бы повыше…

Samsung ICR18650-22F

Продолжает наш обзор лучших аккумуляторов типоразмера 18650 Samsung ICR18650-22F. Этот аккумулятор недорог, но, конечно, уступает по характеристикам лидеру рейтинга. При номинальной емкости 2200 мА*ч он допускает ток разряда до 4,4 А, зато при необходимости может заряжаться током в 2,2 А – Panasonic по паспорту должен заряжаться током не более 1,625 А. То есть интересен этот аккумулятор там, где емкость критически не важна, а вот возможность быстро подзарядиться желательна.

Эти «банки» нередко можно встретить внутри аккумуляторных сборок ноутбуков, что позволяет на практике оценить их «живучесть» и стабильность характеристик. Например, у автора в свое время именно эти аккумуляторы отработали 6 лет в ноутбуке (число циклов сказать трудно), после чего «переехали» в самодельный пауэрбанк, имея на тот момент измеренную емкость в 1800-1850 мА*ч. А еще через три года нечастого использования из шести «банок» одновременно умерли пять, моментально роняя напряжение даже при нагрузке всего 0,5 А. Так что можно считать их достаточно стабильными по свойствам, в сборках с балансиром «расползаться» характеристики со временем не должны. А вот склонность к резкому «умиранию» в один момент, которую автору доводилось отмечать и у других моделей Samsung (например, INR18650-25R) все-таки заставляет задуматься о покупке аккумуляторов подороже, но лишенных расположенности к внезапному выходу из строя после плавного снижения емкости.

• Доступная цена
• Возможность зарядки током до 2,2 А при необходимости (с сильным нагревом, надо заметить)

• Не лучший ресурс

Лучшие высокотоковые аккумуляторы типоразмера 18650

LG HG2

Знаменитые «шоколадки» известны всем – от владельцев мощных фонариков до реаниматоров шуруповертов. Ну и вейперам, естественно – качественные и надежные аккумуляторы, при номинальной емкости в 3000 мА*ч способные отдавать постоянный (а не импульсный) ток в 20 ампер пригодятся всем. Максимальный ток заряда – 4 А, однако использовать его можно только при хорошем охлаждении, так как греются в таком режиме аккумуляторы очень сильно (разумный максимум при отсутствии охлаждения – 1,5 А, этот же ток является и по даташиту стандартным).

Паспортная цикловая живучесть – 300 циклов заряд/разряд при падении емкости не более чем на 30% от номинала. В реальности при соответствующих назначению аккумулятора токовых нагрузках они служат даже больше – проверено многими, в том числе и автором.

• Высокая емкость
• Хороший ресурс
• Возможность быстрой зарядки

• Сильный нагрев при заряде даже номинальным током – желательно контролировать температуру, особенно в плотных сборках без охлаждения

Sony US18650VTC6

Не хватает даже 20 ампер разрядного тока? Что ж, «рекордсмен» от Sony позволяет работать с токами до 3 А, причем разряжать аккумулятор не до 2,5 В (что стандартно для литий-ионных аккумуляторов), а до 2 В. Правда, и номинальная емкость в 3120 мА*ч измерена как раз при таком разряде – то есть, используя VTC6 с контроллерами, рассчитанными на «обычные» аккумуляторы и отключающими нагрузку при 2,5 В, использовать ее полностью не получится.

Максимальный ток заряда может доходить до 5 А (или 6 А при зарядке пульсирующим током) – но, естественно, контролировать температуру нужно уже очень тщательно, нелюбовь к перегреву литий-ионные аккумуляторы выражают буквально громко.

Такой аккумулятор интересен при предельно высоких требованиях к токовой нагрузке без возможности нарастить токоотдачу параллельными секциями (в том же аккумуляторном электроинструменте). В противном же случае более дешевые «шоколадки» от LG, способные отдать номинальную емкость при стандартной отсечке по напряжению и более живучие, будут более разумным выбором.

• Очень высокая токоотдача
• Возможность быстрой зарядки
• Безопасность разряда при падении напряжения до 2 В (за что их и любят вейперы с мехмодами)

• Средний ресурс
• Невозможность реализации номинальной емкости при стандартной отсечке по напряжению

Samsung INR18650-25R

Samsung традиционно берет ценой, предлагая одни из самых дешевых «брендовых» высокотоковых аккумуляторов 18650, при емкости 2500 мА*ч способных отдавать ток до 20 А постоянно и до 100 А – в импульсном режиме. Казалось бы, чего еще хотеть? К сожалению, одновременно эти аккумуляторы – и одни из самых малоресурсных: для них указывается «запас прочности» только в 250 циклов заряд/разряд, причем при падении емкости до 60%. Согласитесь, при сравнении с теми же «шоколадками» от LG соотношение ресурса и цены делает низкую цену «Самсунгов» уже не такой и привлекательной: при частом использовании (следовательно, и при частых перезарядках) разница в ресурсе станет уже сильно ощутимой. Причем у аккумуляторов по мере износа и «разбег» характеристик усиливается – при использовании в сборках это приведет к разбалансировке и невозможности использовать запасенную энергию «на полную».

• Доступная цена
• Неплохая емкость

• Низкий цикловый ресурс

Как выбрать аккумулятор типоразмера 18650?

В первую очередь нужно учитывать, что литий-ионные аккумуляторы весьма чувствительны к токам разряда и заряда (точнее, к температуре, которая при росте тока ощутимо поднимается). Для любого аккумулятора производитель в даташите указывает предельные токи, превышать которые нельзя ни в коем случае – именно поэтому для мощных потребителей разрабатываются специальные высокотоковые аккумуляторы, способные отдавать более 10 А. Использовать высокотоковые аккумуляторы при меньших токах можно (хотя и нет смысла – цикловый ресурс у них ниже, а цена выше), а вот заменять высокотоковый обычным прямо запрещается: думаю, про самовоспламеняющиеся литий-ионные аккумуляторы слышали все.

Покупая именно сменные аккумуляторы (а не элементы с наваренными выводами, которые предназначены для аккумуляторных сборок, по определению требующих балансировку и контроллер), убедитесь, что устройство, для которого они предназначены, имеет встроенный контроллер, управляющий разрядом аккумулятора. Дело в том, что для литий-ионных ячеек глубокий разряд (для большинства – менее 2,5 В) буквально смерти подобен: аккумулятор либо значительно теряет емкость, либо выходит из строя. Соответственно, при снижении напряжения ниже заданного порога контроллер обязан отключить питание. Если же в устройстве контроллера нет (как, например, в светодиодных фонариках малой мощности), то аккумулятор следует использовать защищенный: в нем под плюсовым контактом установлена компактная плата защиты, не допускающая глубокого разряда под нагрузкой и ограничивающая зарядный ток.

Китайские свинцовые аккумуляторы для фонарей. Обзор и эксплуатация

Довольно много китайских фонарей оснащены свинцово-кислотными AGM аккумуляторами. Даже если надпись на упаковке гордо гласит, что там литий ионный аккумулятор. И лишь только вскрывая коробку, и, обнаруживая вместо маломощного БП обычный сетевой кабель, в голову начинают закрадываться сомнения. В данной заметке я собрал свой опыт ремонта данных фонарей и прочей техники на таких аккумуляторах.

Определение типа аккумулятора

У вас есть условный фонарь со сдохшим в ноль аккумулятором без маркировки, который уже даже не берет заряд. Напомню, что AGM — это обычные свинцово кислотные аккумуляторные батареи, только вместо раствора электролита там гель. А там где батареи, там и ячейки. Напряжение одной ячейки свинцово-кислотного аккумулятора составляет примено 2.1 В. Таким образом чтобы понять, что за чудо жило у вас в фонаре, можно просто посчитать количество ячеек, которое равно числу пробок под крышечкой(см. рис. ниже) и умножить на 2.1 . Или померять напряжение на клеммах от зарядного устройства идущих к батарее. Или пытататься запитывать устройство от 2 В, 4 В, 6 В, 9 В — пока не заработает как надо. Почему последняя цифра 9 В, а не 8? Потому что найти блок питания на 9 В или батарею типа Крона гораздо проще, а китайщине погрешность в 1 вольт в принципе по барабану.

Если у вас осталось живое зарядное устройство, то меряйте напряжение на клеммах аккумулятора в момент когда оно включено. Повторяю, аккумулятора, не зарядного устройства.

Чаще всего вам придется иметь дело с аккумулятором на 4 Вольта и 1.2 Ампер час. Они самые частые немаркированные гости в китайских фонарях. Назовем их условно типоразмером DT 401, если брать у нас. И «4v 1200 mAh» — если брать на алиэкспрессе. Уточняйте габариты в миллиметрах, на всякий случай. Они обычно отличаются не сильно, но если есть жесткое посадочное место под аккумулятор, то проверьте дважды.

Чего ожидать от аккумулятора

По моему опыту, китайские нонеймовые DT 401 дохнут примерно через год-полтора после покупки устройства. Это не зависит от количества циклов заряда-разряда, частоты пользования устройством. Не знаю правильно ли это назвать, но аккумуляторы «высыхают», но об этом позже. Или у них внутри просто отваливается пластина или что там есть.

Стоит ли покупать устройства с такими аккумуляторами? Да, вполне. Что касается фонарей, то там порой даже встречаются нормальные схемы запитки диодов через ШИМ. Сами устройства в принципе иногда даже неплохи и эргономичны. И если оно вам нравится и вы им планируете пользоваться долго, то переделка устройства под литиевые банки типоразмера 18650 и зарядную плату к ним — отличный выбор. Платы гуглятся на алиэкспрессе по «lithium microusb charge», с сортировкой цены по возрастанию и стоят копейки. Тем более внутренности некоторых устройств как будто намекают — корпус лился из расчета как под литий так и под AGM.

Однако переделка изделий со сдохшим свинцовым АКБ под литий не всегда экономически оправдана. В общем случае — это переделка места под разъем mini/micro usb, который обычно уже есть на платах-контроллерах заряда Li-Ion аккумуляторов. К тому же сама литиевая банка. Если вы из разряда тыжпрограммист, которому все знакомые носят на ремонт такой китайский шлак, то целесообразней затариться несколькими DT 401 и просто их менять. Или восстанавливать.

Восстановление свинцового аккумулятора для фонаря

Я не призываю вас это делать. Возможно этот метод неправильный и даже опасный, но я пользовался им десятки раз и он работает. Он продлевает жизнь нерабочего аккумулятора минимум на полгода при тех же условиях эксплуатации(емкость не замерял, но верить что там изначально были честные 1200 mAH тоже смешно). Работет как на аккумуляторах показывающих напряжение 0 вольт(не всегда) так и на вроде бы еще живых. Все делаете на свой страх и риск. Вздутые аккумуляторы восстанавливать не следует — из-за деформации могли появиться малозаметные трещины, через которые доливаемая вода можно отправиться гулять по корпусу, что недопустимо для переносного устройства со встроенным «блоком питания» без гальванической развязки.

Последовательность действий для аккумулятора 4v 1200 mAh:

Отключить зарядное устройство. По возможности отпаять аккумулятор от цепи устройства.

Отодрать крышечку аккумулятора чем-то острым. Снять резиновые пробки.

Взять дистилированную воду, если устройство вам не очень дорого, то можно и обычную, какое-то время тоже поработает. В каждое из отверстий влить по одному 3 кубовому шприцу воды. Делать это нужно с иголкой. Если вы просто начнете лить в верх отверстия, вода сразу пойдет наружу. Вам нужно несильно надавливая найти место, куда игла относительно легко проскочит примерно на треть-половину высоты аккумулятор. Теперь медленно вливайте воду.

Желательно закрыть аккумулятор пробками и дать постоять сутки. Если этого не сделать, то он будет сильнее кипеть при первой зарядке и разбрызгивать воду.

Первая зарядка с открытыми пробками. В вертикальном положении. Из дырочек может выходить вода и пузырьки. Отсасывайте ее иглой шприца и из ванночки вокруг отверстий. Примерно через 3 часа отключите аккумулятор от зарядки. Переверните, чтобы слить лишнюю воду емкость и постучите сверху пару раз, убедившись что из батареи больше не капает. Насухо вытрите ванночку и аккумулятор. Закройте отверстия пробками, поверх них поставьте крышечку.

Внимательно проверяете концы проводов что были припаяны к клеммам. Они сильно корродируют, от серной кислоты, сделайте зачистку перед пайкой. Впаиваете аккумулятор обратно в фонарь. Устройство готово к эксплуатации.

Почему в 21 веке у нас AGM в фонариках?

Штош, хороший вопрос. Пока теслы уже отказываются от 18650 как наборных элементов батареи в пользу более новых, мы все еще имеем кучу дешевой электроники на базе свинца. AGM сравнимой емкости все еще раза в полтора дешевле лития. В отличие от лития зарядное устройство для AGM гораздо примитивнее и собирается на обычной рассыпухе, в простейшем случае на одних конденасаторах, резисторах и диодах . Типоразмер AGM в 2 раза больше 18650, но для многих устройств это не критично. Так и живем.

Как выбрать аккумулятор для фонаря – разбираемся с типами элементов питания

Батареи и аккумуляторы – это компактные хранилища энергии, питающие фонари, мелкую технику для дома и другие устройства, без которых невозможно представить современный комфорт. Правильно подобранный элемент питания обеспечивает идеальный баланс между производительностью, сроком службы и стоимостью, поэтому важно разбираться в особенностях существующих типов батарей.

В нашем обзоре мы расскажем о достоинствах и недостатках разных источников питания, чтобы выбранный аккумулятор для фонаря подходил под имеющееся устройство и полностью раскрывал его возможности.

Содержание

Советы по выбору элемента питания

1. Выясните необходимый размер батареи. Полная информация указывается в инструкции к устройству. В случае ее отсутствия определить размер можно, взглянув на батарейный отсек.
2. Определитесь, какой тип элемента питания предпочтительнее: одноразовая батарейка или перезаряжаемый аккумулятор. Первый вариант дешевле, а второй можно подзаряжать множество раз, что позволяет сэкономить денежные средства в долгосрочной перспективе.
3. Изучите принцип работы разных элементов питания. Понимание различий между щелочными, литиевыми и другими батарейками позволит выбрать оптимальный вариант, чтобы фонарик работал на полную мощность.

Что такое напряжение батареи?

Напряжение измеряется в Вольтах (В) и относится к важнейшим характеристикам, которые влияют на эффективность работы и срок службы осветительного устройства. В инструкции к фонарям Nitecore указаны рекомендованные и допустимые типы батареек, раскрывающие возможности прибора на 100%, а также запрещенные для использования элементы, которые ухудшают работу фонаря и даже способны привести к его поломке.

Различные типы аккумуляторов генерируют разное напряжение:

• Щелочная батарея – 1.5В;
• Аккумулятор NiMH – 1.2В;
• Аккумулятор Li-Ion – 3.2-3.7В.

В некоторых случаях разница при замене батареи с 1.5В на 1.2В практически не ощущается, однако попытка сменить современную литий-ионную батарею на дешевый аналог способна вдвое уменьшить производительность устройства и стать причиной поломки.

На что влияет емкость?

Емкость элемента измеряется в мАч (миллиампер-час) или Ач (ампер-час) и отражает количество энергии, которое батарея способна отдавать на протяжении 1 часа. Чем выше показатели емкости, тем больше энергии батарейка может отдать и тем дольше и эффективнее будет светить фонарь.

Емкость влияет на размеры источника питания, поэтому при выпуске новых моделей фонарей производители ищут «золотую середину» между возможностями и габаритами батарейки. Чаще всего встречаются элементы емкостью от 2000 до 5000 мАч, а в компактных изделиях можно увидеть варианты с меньшей емкостью.

Форм-фактор аккумуляторов

Для корректной работы устройств разного типа и удовлетворения потребностей пользователей элементы питания выпускаются в разных формах и размерах (форм-факторах), отличающихся номинальным напряжением и емкостью. Конструкции некоторых аккумуляторов практически идентичны одноразовым батарейкам AA, AAA, D и другим, но в фонарях Nitecore нового поколения используются чисто аккумуляторные форм-факторы 14500, 18490, 18650, 21700 и другие, где две первые цифры обозначают диаметр элемента, а две следующие – длину.

Несмотря на сходство некоторых форм-факторов одноразовых и перезаряжаемых батарей, аккумуляторы обладают более высоким напряжением, что повышает яркость свечения фонарика. Однако нужно быть осторожными при замене одноразовых элементов на аккумуляторы, поскольку разница в напряжении может вывести прибор из строя.

Виды аккумуляторов

Существующие аккумуляторы вне зависимости от напряжения, емкости и форм-фактора можно разделить на три основных типа:

• Никель-кадмиевые аккумуляторы (NiCd);
• Никель-металлгидридные аккумуляторы (NiMH);
• Литий-ионные аккумуляторы (Li-Ion).

Они отличаются химическим составом и характеристиками, поэтому используются в разных условиях.

Никель-кадмиевый аккумулятор

Аккумулятор NiCd имеет низкую стоимость, чем привлекает внимание многих пользователей. Бонусом к цене является долгий срок службы элемента, в половину превышающий количество циклов разряда/заряда в сравнении с другими типами аккумуляторов, а также стойкость к воздействию низких температур. Но на этом преимущества данного типа аккумуляторов заканчиваются, и при длительном использовании пользователь сталкивается с рядом серьезных проблем.

Основным недостатком никель-кадмиевого аккумулятора является наличие «эффекта памяти», который стремительно понижает емкость элемента при неправильной эксплуатации. Поэтому его заряд нужно восполнять только при достижении отметки 0%, что не всегда удобно в ситуации, когда батарейка питает фонарь, необходимый для беспрерывного освещения. Состав NiCd также не радует – в него входит ряд токсичных элементов, включая кадмий, которые при попадании в почву разлагаются в течение 100 лет и отравляют землю на глубине до 20 метров. Поэтому для сохранения окружающей среды такие аккумуляторы необходимо сдавать в специальные пункты приема, а не выбрасывать в мусорное ведро.

• до 1000 циклов разряда/заряда;
• множество вариантов с разными габаритами;
• стойкость к низким температурам;
• быстрое восполнение заряда;
• доступная стоимость.

• наличие «эффекта памяти», негативно влияющего на первоначальную емкость;
• неэкологичный состав, требующий специальной утилизации;
• большой вес.

Никель-металл-гидридный источник питания

NiMH обладают меньшим весом в сравнении с NiCd аккумуляторами, при этом могут похвастаться высокой плотностью энергии, увеличивающей время работы фонаря. Элементы имеют слабовыраженный «эффект памяти», хотя спустя 300 циклов разряда/заряда при подзарядке после достижения отметки 0% емкость все равно падает. Поэтому, в отличие от NiCd элементов, для восполнения энергии никель-металлгидридного аккумулятора нельзя ждать его полной разрядки. Также стоит учитывать, что он заряжается в несколько раз дольше и сильно греется в процессе.

NiMH не рекомендуется использовать при аномально низких и высоких температурах, поскольку это увеличивает скорость потери заряда и снижает срок службы элемента. В случае долгого хранения без использования изделие стремительно теряет уровень заряда, нуждаясь в дополнительной подзарядке до 100% каждые несколько недель. Состав аккумулятора не включает ядовитых тяжелых металлов, однако он не поддается полной переработке.

• на 40% больше емкости, чем у аккумулятора NiCd;
• мало ощутимый «эффект памяти»;
• отсутствие вредных металлов в составе;
• простота хранения;
• малый вес.

• короткий срок службы;
• большая скорость саморазряда;
• быстрое нагревание в процессе зарядки;
• долгое время восполнения заряда;
• чувствительность к низким и высоким температурам.

Литий-ионная батарея

Li-Ion аккумулятор встречается в большинстве современных устройств, включая фонари бренда Nitecore, который производит собственные варианты аккумуляторов данного типа. Элементы имеют разные форм-факторы, но обладают схожими отличительными характеристиками: повышенная плотность при весе на порядка 30-40% ниже аналогов других типов, отсутствие «эффекта памяти» и безопасный для экологии состав.

Аксессуар невосприимчив к низким температурам и не теряет заряд при использовании в мороз, но в случае продолжительного воздействия солнечных лучей и высокой температуры воздуха возможно воспламенение из-за присутствия в составе лития. Также нужно учитывать, что для использования элементов данного типа в устройстве обязательно наличие защиты от замыкания и полной разрядки, что в противном случае может навредить как прибору, так и самому аккумулятору. Однако самым большим недостатком является стоимость – она ощутимо выше в сравнении с одноразовыми батарейками. С другой стороны это окупается в долгосрочном периоде, поскольку при наличии Li-Ion у пользователя нет необходимости регулярно докупать новые элементы питания.

• высокая емкость;
• отсутствие «эффекта памяти»;
• большое количество вариантов с разным форм-фактором;
• невосприимчивость к низким температурам;
• безопасный состав;
• малый вес.

• для безопасного использования устройство должно иметь защиту от короткого замыкания и полной разрядки;
• снижение срока служба при регулярном воздействии высоких температур;
• высокая цена.

Выбор аккумулятора для фонаря

Выбор аккумулятора для фонарика – непростая задача, поскольку данный тип устройств имеет особые требования к емкости и весу источника питания. Освещение должно быть ярким и продолжительным, а вес корпуса с аккумулятором максимально легким, чтобы модель не создавала болезненных ощущений в кисти при длительном удержании и не падала с головы во время передвижения пользователя (если это налобник).

В зависимости от производителя в фонариках встречаются разные элементы питания: 18650, 21700, АА и D.

Аккумуляторы 18650

Наиболее популярный вариант, который используется в фонарях, мелких инструментах, часах и другой технике, включая ноутбуки. Он обладает оптимальным балансом между емкостью, сроком службы и габаритами: при весе порядка 45 грамм элемент имеет напряжение 3.7 В и обладает емкостью 2200-3500 мАч.

• высокое напряжение;
• отсутствие «эффекта памяти»;
• цикл разряда/заряда составляет около 1000;
• малая скорость саморазряда;
• стойкость к перепадам температур.

Аккумуляторы 21700

Если сравнивать с 18650, аккумулятор 21700 имеет большие габариты и выигрывает в емкости (3000-5000 мАч). Это увеличивает длительность работы фонаря, но взамен требуется больше времени для восполнения заряда.

Относительно гравиметрической плотности энергии габариты 18650 и 21700 имеют схожие показатели: 223 Втч/кг против 218 Втч/кг. Поэтому первый вариант чаще всего встречается в налобниках, где кроме эффективности важен вес аксессуара, а второй – в ультраярких ручных моделях.

• высокое напряжение;
• нет «эффекта памяти»;
• повышенная емкость;
• максимально возможное количество циклов разряда/заряда;
• невосприимчивость к температурным скачкам.

Аккумуляторы AA

«Пальчиковые» аккумуляторы бывают разных видов, от чего зависят их возможности, но они не могут сравниться в характеристиках с элементами типа 18650 и 21700. У АА емкость варьируется от 500 до 2500 мАч, а напряжение на выходе составляет не более 1.2 В, поэтому элемент не подходит для питания мощных фонарей. Однако изделие обладает доступной ценой, а вес 15-30 грамм делает его оптимальным для использования в карманных фонариках EDC формата.

• более 500 циклов разряда/заряда;
• стабильное выходное напряжение;
• компактные размеры;
• малый вес;
• низкая цена.

Аккумуляторы D

Аккумуляторные батареи типа D с выходной мощностью 1.5 В используются с середины прошлого века, но встречаются все реже из-за массивных размеров (длина 61.5 мм, диаметр 34.2 мм). В основном они питают устройства, требующие особо мощного источника энергии: радиоприемники, счетчики, поисковые фонари.

Емкость аккумулятора может превышать 5000 мАч, но ради повышенной емкости придется поступиться удобством: помимо больших размеров элемент обладает немалым весом вплоть до 130-140 грамм.

• большая емкость до 16000 мАч;
• стабильное напряжение 1.5 В;
• подходит для питания мощных устройств.

Правила эксплуатации аккумуляторов

Для повышения эффективности и продления срока службы аккумулятора важно соблюдать ряд правил по эксплуатации и хранению элементов: