Аккумуляторы против батареек / Хабр
Номинальное напряжение щелочных батареек 1.5 вольта, а номинальное напряжение NiMh-аккумуляторов 1.2 вольта, из-за этого многие думают, что аккумуляторы могут не работать в устройствах, предназначенных для работы от батареек. Я изучил, как меняется напряжение на батарейках и аккумуляторах при разрядке в разных режимах.
Для теста были использованы хорошие батарейки Lexman и аккумуляторы, использующие технологию Eneloop — Fujitsu AA 2500 mah и IKEA LADDA AAA 900 mAh.
Для тестирования ёмкости и нагрузочной способности батарейки и аккумуляторы разряжались в трёх режимах:
- Разряд постоянным током 200 мА. Такая нагрузка свойственна для электронных игрушек;
- Разряд импульсами (10 секунд нагрузка, 20 секунд пауза) 2500 мА для батареек AA и 1000 мА для AAA. Такая нагрузка свойственна для мощных устройств;
- Разряд в режиме «постоянное сопротивление» с начальным током 1000 мА.
Измерение делались при разряде до напряжения 0.7 В.
Разряд постоянным током 200 мА
Отданная энергия:
AA: аккумулятор — 2.97 Втч, батарейка – 2.52 Втч;
AAA: аккумулятор — 1.08 Втч, батарейка – 1.00 Втч;
Аккумуляторы AA дают больше энергии на 15%, аккумуляторы AAA – на 7%.
Хоть начальное напряжение на аккумуляторах ниже, уже после разряда на треть оно становится равно напряжению на батарейках. При разряде батареек на 10% напряжение падает до 1.4 В и дальше при разряде до 90% оно плавно падает до 1 В. Аккумуляторы ведут себя по-другому. При первых 30% разряда напряжение плавно падает с 1.4 до 1.2В, а дальше остаётся почти неизменным до тех пор, пока аккумулятор не разрядится на 90%, в последние 10% работы аккумулятора напряжение начинает падать до 1 В и ниже.
Разряд в режиме «постоянное сопротивление» с начальным током 1000 мА
Отданная энергия:
AA: аккумулятор — 3.
02 Втч, батарейка – 1.55 Втч;
AAA: аккумулятор — 1.08 Втч, батарейка – 0.59 Втч;
При большой нагрузке аккумуляторы AA дают больше энергии на 49%, аккумуляторы AAA – на 45%.
При такой нагрузке напряжение на батарейках уже после 1% разряда падает ниже напряжения на аккумуляторах!
Разряд импульсами 2500 мА (10 секунд нагрузка, 20 секунд пауза)
Отданная энергия: аккумулятор — 2.61 Втч, батарейка – 0.82 Втч;
При сверхвысокой нагрузке разница между батарейками и аккумуляторами становится ещё больше: аккумулятор даёт более, чем втрое больше энергии.
На графике хорошо видно, что напряжение под нагрузкой у аккумулятора выше с первой секунды разрядки.
Аккумулятор выдерживает гораздо большую нагрузку, поэтому разница напряжения при подаче и снятии нагрузки у него не велика (около 0.1 В), а у батарейки она достигает 0.5 В.
Разряд импульсами 1000 мА (10 секунд нагрузка, 20 секунд пауза)
Отданная энергия: аккумулятор — 0. 94 Втч, батарейка – 0.50 Втч;
Точно такая же картина при разряде сверхбольшим током батареек и аккумуляторов ААА.
аккумулятор даёт почти вдвое больше энергии и напряжение на нём выше в течение всего разряда.
Из моих экспериментов можно сделать следующие выводы:
- Аккумуляторы дают преимущества в любых режимах, но особенно большая разница наблюдается при питании мощной и сверхмощной нагрузки – аккумулятор может давать в три и более раз больше энергии.
- Несмотря на то, что номинальное напряжение у аккумуляторов меньше (1.2 В, а у батареек 1.5 В), фактически в процессе разряда оно становится больше, чем у батареек (с самого начала при большой нагрузке и приблизительно после трети разряда при маленькой).
- Аккумуляторы не очень целесообразно использовать в устройствах с очень маленьким потреблением (часы, пульты), где батарейки меняются реже, чем раз в год.
- В устройствах, батарейки в которых «садятся» чаще, чем раз в год, применение аккумуляторов даёт не только экономию, позволяет заботиться об экологии, но и обеспечивают более долгую работу без подзарядки (смены батареек).
© 2020, Алексей Надёжин
Разновидности батареек и аккумуляторов — Энергосила
Главная→ Полезное→ Разновидности батареек и аккумуляторов
типоразмеры элементов питания (батареек, аккумуляторов)
Батарейки с солевым электролитом.
Батарейки с солевым электролитом, они же цинк-углеродные (на упаковках солевых батареек производители обычно не указывают химческий состав) – самые дешёвые химические источники тока из существующих. На серьёзную нагрузку не рассчитаны: в фонаре их хватит на минут пятнадцать, а в фотоаппарате может не хватить и на один кадр. При отрицательных температурах их емкость стремится к 0. Предназначение солевых батареек – пульты дистанционного управления, часы, электронные термометры (устройства, энергопотребление которых укладывается в десятки миллиампер).
Батарейки с щелочным электролитом
Следующий тип батареек – щелочные, или марганцевые батарейки. Многие называют их «алкалиновыми» – это дословный перевод с английского «alkaline», то есть «щёлочь». Отрицательный полюс щелочной батарейки состоит из цинкового порошка – по сравнению с цинковым корпусом солевых элементов, использование порошка позволяет увеличить скорость протекания химических реакций, а значит, и отдаваемый батарейкой ток. Положительный полюс – из диоксида марганца. Основным же отличием от солевых батареек является тип электролита: в щелочных в его качестве используется гидроксид калия. Щелочные батарейки хорошо подходят для устройств с энергопотреблением от десятков до нескольких сотен миллиампер — при ёмкости порядка 2…3 А*ч они обеспечивают вполне приемлемое время работы. Есть у них и существенный минус: большое внутреннее сопротивление. Если нагрузить батарейку большим током, её напряжение сильно упадет, а значительная часть энергии будет расходоваться на нагрев самой батарейки — в результате эффективная ёмкость щелочных батареек сильно зависит от нагрузки.
Литиевые батарейки
Последний из широко распространённых типов батареек — литиевые. Обычно они рассчитаны на напряжение, кратное 3 В, поэтому большинство типов литиевых батареек с полуторавольтовыми солевыми и щелочными не взаимозаменяемы. Такие батарейки широко используются в часах и в фототехнике. Существуют и литиевые батарейки на напряжение 1,5 В, выполненные в стандартных размерах АА и ААА — их можно использовать в любой технике, рассчитанной на обычные солевые или щелочные батарейки. Преимущество литиевых батареек заключается в меньшем внутреннем сопротивлении по сравнению со щелочными: их ёмкость мало зависит от тока нагрузки. При малом токе и щелочная, и литиевая батарейки имеют одинаковую ёмкость 3 А*ч, но если их поставить в цифровой фотоаппарат, потребляющий 1000 m А, то литиевые прослужат в несколько раз дольше. Минусом литиевых батареек является высокая сттоимость- столько же стоит Ni-MH аккумулятор, обладающий сходными с литиевыми батарейками разрядными характеристиками, но способный выдержать несколько сотен циклов заряд-разряд.
Никель-кадмиевые (Ni-Cd) аккумуляторы
Основной альтернативой батарейкам являются аккумуляторы – источники тока, химические процессы в которых обратимы. Никель-кадмиевые аккумуляторы надёжны и долговечны (их можно хранить до пяти лет, а заряжать – при правильном использовании – до 1000 раз), хорошо работают при низких температурах (при -20 С, их емкость составляет 75% от номинальной) и легко выдерживают большие токи разряда, могут заряжаться как малыми, так и большими токами. Недостатков тоже хватает. Во-первых, относительно маленькая плотность энергии (то есть отношение ёмкости элемента к его объёму), во-вторых, заметный ток саморазряда (после нескольких месяцев хранения аккумулятор перед использованием потребуется заново зарядить), в-третьих, использование в конструкции ядовитого кадмия, и, в-четвёртых, эффект памяти – если аккумулятор был разряжен, только на 25 %, то очередная зарядка восстановит его ёмкость не до 100 %, а меньше.
Никель-металлгидридные (Ni-MH) аккумуляторы
В отличие от никель-кадмиевых батарей, никель-металлгидридные не содержат тяжёлых металлов, а значит, безвредны для окружающей среды и не требуют специальной переработки при утилизации. При тех же размерах Ni-MH аккумуляторы имеют в два-три раза большую ёмкость – для наиболее распространённых аккумуляторов формата AA она доходит до 2700 мА*ч против 1000 мА*ч у никель-кадмиевых. Ni-MH аккумуляторы мало страдают от эффекта памяти.
Это 5 лучших аккумуляторов для устройств с высоким энергопотреблением: экономьте на аккумуляторах, узнайте цену
Тип аккумулятора, который вы выбираете, важнее, чем вы можете себе представить, и мы не говорим об АА, ААА и т. д. Ваши устройства использовать энергию с различной скоростью, и у вас должна быть батарея, наиболее подходящая для ее уникального потребления. Устройства, которые потребляют много энергии за короткие промежутки времени, называются «устройствами с высоким энергопотреблением».
Обычные устройства с высоким энергопотреблением
- Цифровые фотоаппараты
- Сотовые телефоны
- Портативные видеоигры
- Портативные Bluetooth-устройства
- Радиоуправляемые игрушки
Хороший способ определить, потребляет ли устройство много энергии, — это узнать, как часто вам приходится его заряжать. Если полная зарядка длится не более дня или двух, это устройство с высоким энергопотреблением.
Эти устройства не подходят для работы от тех же батарей, что и устройства с низким энергопотреблением. Вы не станете участвовать в гонках на быке или использовать скаковую лошадь для вспахивания полей. Вот почему вам обычно следует использовать щелочные батареи для устройств с низким энергопотреблением и литий-ионные батареи для устройств с высоким энергопотреблением.
Следует отметить, что высокий и низкий уровень стока представляют собой две стороны спектра. Большинство устройств находятся где-то посередине. Если ваше устройство падает ближе к середине, есть щелочные батареи с высоким энергопотреблением, которые выполнят свою работу. Это близко к крайности с высоким энергопотреблением, поэтому вам следует рассматривать только литий-ионные батареи, поскольку они специально разработаны для быстрых и мощных всплесков энергии. Они идеально подходят для вспышек фотоаппаратов, нескольких часов игрового процесса или вечернего прослушивания музыки.
Ниже представлены лучшие аккумуляторы для устройств с высоким энергопотреблением.
Energizer L92VP Ultimate Lithium AAA
Известные как долговечные батареи № 1 на рынке, литиевые батареи Energizer Ultimate AAA предназначены для работы в тяжелых условиях, дома и во время игр. Отлично подходит для любого устройства AAA.
RAYOVAC Fusion Premium AA Alkaline Battery 30Pk
No AA Щелочные батареи служат дольше в тестах средней производительности ANSI. Это означает более длительное время автономной работы для мощных устройств, таких как динамики Bluetooth, игровые контроллеры, цифровые камеры и многое другое.
Щелочные батареи Duracell Procell 9 В
Щелочные батареи Duracell Procell 9 В идеально подходят для устройств со средней скоростью разряда. Если ваше устройство не является экстремальным в спектре скорости разряда, эта щелочная батарея может быть лучшим вариантом для его питания.
Литиевая батарея Energizer L91 Ultimate AA
Литиевая батарея Energizer Ultimate AA L91 была занесена в Книгу рекордов Гиннеса как самая долговечная батарея AA в мире после тщательных испытаний с участием конкурентов в цифровых камерах, пультах дистанционного управления и портативных фонарях. .
Литиевая фотобатарея Energizer 123A
Фотобатарейки Energizer обеспечивают надежное питание фонариков, цифровых фотокамер, цифровых видеокамер, умных домашних устройств, вспышек, лазеров и т. д. Идеально подходит для любого семейного или профессионального фотографа, чтобы иметь под рукой.
Лучшие батарейки AA для питания игрушек, игровых контроллеров и многого другого
Среди дешевых одноразовых и надежных перезаряжаемых батарей лучшие батарейки AA обеспечивают более продолжительное питание.
Джон Кэмерон / UnsplashСделанные на заказ перезаряжаемые батареи могут быть в моде в большинстве современных электронных устройств, но есть еще много причин, по которым вам может понадобиться скромная батарея AA. Детские игрушки, беспроводные контроллеры Xbox, пульты от телевизоров и многое другое по-прежнему нуждаются в традиционных батареях, поэтому знание того, какие батарейки типа АА самые лучшие, может сэкономить вам много времени и денег.
Ищете ли вы лучшие перезаряжаемые батарейки типа АА или просто нуждаетесь в нескольких одноразовых элементах для экстренной замены, вы хотите купить батареи, которые доступны по цене, имеют большую емкость и, в случае перезаряжаемых батарей, сохраняют свой заряд в течение длительные периоды времени. Вот некоторые из лучших батареек AA, которые вы можете купить для любых потребностей и бюджетов.
- Самый долговечный одноразовый AA: Energizer Ultimate Lithium
- Лучшие бюджетные батарейки AA: Суперщелочные батарейки ACDelco
- Лучшие аккумуляторные батареи AA: Panasonic Eneloop AA Rechargeable
- Лучшие батарейки AA оптом: Rayovac AA Alkaline, 500 шт. в упаковке
- Батарейки AA лучших брендов: Energizer Max AA, 48 шт. в упаковке
- Лучшее передовое зарядное устройство типа AA: 9 шт.0063 Panasonic Eneloop Pro
- Лучшие герметичные щелочные батареи типа AA: Voniko Premium Grade AA батареи
- Лучшие бюджетные аккумуляторы типа AA: Amazon Basics AA большой емкости
- Лучшее быстрое зарядное устройство AA Комплект батарей: Energizer 1-часовое зарядное устройство AA
Одноразовые батарейки AA с самым длительным сроком службы
Energizer Ultimate Lithium
Amazon
Energizer — литиевые батарейки Ultimate AA (12 шт.
в упаковке)Стабильно входящие в число, если не , самых долговечных одноразовых батарей, Energizer Ultimate Lithium AA почти так же хороши, как и одноразовые батареи AA. Из-за этого они стоят дороже, но если вы хотите менять батареи как можно реже, гарантируя при этом хорошую подачу энергии, это лучшие батареи AA для работы.
Будьте осторожны с предложениями на эти батареи в больших количествах, так как вокруг много поддельных батарей Energizer Ultimate. Придерживайтесь авторитетных продавцов, и если вам нужно их много, покупайте большее количество меньших упаковок.
Бюджетная батарея батареи AA
ACDELCO Super Alkaline Batteries 100 Pack
Walmart.com
ACDELCO Super Alkaline AA Батареи, 100595
эти щелочные батареи AA. более премиальные бренды, но у них есть одна особенность: они очень дешевы. Приблизительно в два раза дешевле следующих самых доступных вариантов, это лучшие батареи AA для тех, у кого ограниченный бюджет, которым все еще нужно много энергии. Они также поставляются в удобном футляре для переноски, так что вам даже не нужно беспокоиться о том, что батарейки будут лежать в ваших ящиках после того, как вы разорвете упаковку.
forbes.comКупоны Walmart | Скидка 15% в феврале 2021 г. | Forbes
Лучшие перезаряжаемые батареи AA
Panasonic Eneloop AA. Сколько перезарядок они могут занять и как долго они могут длиться при использовании и хранении. Аккумуляторы марки Panasonic Enelooop имеют высокую емкость 2000 мАч и могут перезаряжаться более 2000 раз для многократного использования. Более того, они умудряются удерживать 70% своего заряда во время этих перезарядок, так что через год или два вы не останетесь с разряженными батареями типа АА.
На самом деле, Panasonic гарантирует, что они будут поддерживать этот уровень заряда в течение 10 лет, поэтому, если вы купите достаточное их количество, вам не придется покупать батарейки АА в течение многих лет. Они также поставляются предварительно заряженными с использованием солнечной энергии, поэтому вам не нужно чувствовать себя виноватым из-за того, что вы используете их прямо из коробки.
Батарейки Best AA оптом
Щелочные батарейки Rayovac AA, упаковка 500 шт.0005
Если замена батарей не имеет значения, и вам просто нужно их много прямо сейчас, Rayovac предлагает чудовищно большую упаковку из 500 щелочных батарей. Они не содержат ртути и рассчитаны на 10 лет работы, поэтому вам больше не придется покупать батарейки типа АА после того, как вы купите этот комплект.
Несмотря на относительно низкую стоимость, батареи Rayovak довольно хорошо показали себя в большинстве тестов, опередив некоторые из наиболее известных брендов. Они не первоклассные, но и не царапают ствол.
Обратите внимание, однако, что щелочные батареи более подвержены утечке, чем другие типы одноразовых батареек AA. Они рассчитаны на длительный срок хранения, так что это не должно быть проблемой, но это стоит отметить, прежде чем принимать решение о том, какие батарейки АА вам подходят.
Батарейки типа АА лучших брендов
Energizer Max AA, 48 шт.
в упаковкеWalmart
Батарейки Energizer MAX AA (48 шт.), щелочные батарейки Double A, но нужно много батареек марки
тебе известно? Энерджайзер поможет вам. Эта упаковка из 48 щелочных батарей типа AA будет работать намного дольше, чем большинство конкурирующих батарей в требовательных устройствах, и они даже продаются по конкурентоспособной цене.
Это не самые долговечные батареи, и вы никогда не будете наслаждаться такой же долговечностью, как перезаряжаемые или литиевые батареи с щелочными батареями, но Energizer Max — одни из лучших батареек AA для тех, кто хочет много долгой работы. долговечные батареи, не тратя целое состояние.
Лучшее передовое зарядное устройство типа AA
Блок питания большой емкости Panasonic Eneloop Pro
Amazon
Блок питания большой емкости Panasonic eneloop pro, 8AA, 2AAA, с футляром Advanced для индивидуального зарядного устройства и пластиковым хранилищем
Если вам нужно сочетание аккумуляторов с длительным сроком службы AA и AAA, а также мощное зарядное устройство, в зарядном комплекте Panasonic Eneloop pro есть все, что вам нужно. Аккумуляторы Eneloop Pro не имеют такого количества циклов зарядки, как стандартные Eneloops, но у них есть дополнительные 25% емкости, что делает их работу значительно дольше в зависимости от устройства, которое они питают. Они также предназначены для работы при температурах до четырех градусов по Фаренгейту, что делает их идеальными для использования в холодном климате.
Само зарядное устройство может одновременно заряжать от одной до четырех батарей типа АА или ААА (или их комбинации); преимущество перед некоторыми зарядными устройствами, которые заряжаются только парами. Индикаторы сообщают вам о состоянии каждой батареи в зарядном устройстве, и оно плотно прилегает к розеткам, не занимая слишком много места. Он даже аккуратно помещается в удобный футляр для хранения, поэтому вы можете легко брать с собой в дорогу аккумуляторы и зарядное устройство.
Лучшие герметичные щелочные батареи AA
Аккумуляторы Voniko Premium Grade AA
Amazon
VONIKO — Аккумуляторы Premium Grade AA — (48 шт.
) Вы можете купить, и они долговечны. Однако настоящим преимуществом конструкции Voniko является двухслойная внутренняя структура с покрытием из нержавеющей стали. Эта конструкция гарантирует, что эти щелочные батареи полностью герметичны и гарантированно защитят ваши электронные устройства.Voniko также применяет строгие экологические методы при производстве этих аккумуляторов. Упаковка пригодна для повторного использования для хранения батарей, а в производственном процессе не используются свинец, ртуть или кадмий.
Лучшие бюджетные аккумуляторы AA
Amazon Basics AA аккумуляторы большой емкости
Amazon
Amazon Basics AA аккумуляторы большой емкости Ni-MH (2400 90 90 90 90 900 мАч)0002 Эта упаковка из 24 аккумуляторов Amazon Basics отличается не только высокой емкостью 2400 мАч, но и длительным сроком хранения. Они могут удерживать до 70 % своей емкости в течение шести месяцев, до 50 % емкости в течение 12 месяцев и рассчитаны на сотни перезарядок без значительной потери максимальной емкости.
Они поставляются в минималистичной упаковке, которую легко переработать, а сами батареи можно переработать в местном центре утилизации. Настоящая причина, по которой это одни из лучших батарей типа АА, заключается в том, что они доступны по цене. Они снижают цены на некоторые известные бренды на целых 20%, помогая вам расширить свою коллекцию перезаряжаемых батареек типа АА за меньшие деньги. Вам понадобится хорошее зарядное устройство, чтобы пойти с ними.
Лучший быстрый зарядный устройство AA Battery Kit
Energizer 1-часовой перезаряжаемый AA Зарядное устройство AA с 4 батареями AA
Energizer
Energizer AA/AAA 1 час. нужно много аккумуляторов, если они быстро перезаряжаются. С помощью зарядного устройства Energizer, рассчитанного на 1 час, вы можете зарядить от одной до четырех батарей типа AA и AAA за час или меньше, что поможет вам быстро восстановить работоспособность ваших гаджетов. Простой для чтения индикатор заряда батареи также позволяет узнать, насколько далеко вы находитесь от полной зарядки, что упрощает прогнозирование того, когда они будут готовы.