Литий-ионные (Li-ION) аккумуляторы: виды, типоразмеры, сфера применения

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com (подробнее ») 5 ноября 2019, 03:05 | Обзор | Зарядки, пауэрбанки, провода и переходники

Хорошие батарейки, как известно, стоят денег. Поэтому всё прогрессивное мировое человечество стремилось заменить батарейки на аккумуляторы. Причём, в идеале аккумуляторы должны были совпасть по размеру с батарейками; а лучшие на сегодня аккумуляторы — литий-ионные.

Но, как известно, литий-ионные аккумуляторы и их различные модификации имеют номинальное напряжение около 3.7 V; и по этой причине на замену обычных одноэлементных батареек с напряжением 1.5 V они никак не подходят (можно сжечь питаемую аппаратуру).

А ведь так было бы здорово применить их на замену обычным цилиндрическим батарейкам!

Литий-ионные аккумуляторы так хороши своим долгим сроком службы и очень большим числом допустимых циклов перезаряда, что творческая мысль человечества продолжала неустанно работать в этом направлении.

В итоге выход был найден, и в природе теперь существует литий-ионный аккумулятор для полноценной замены «мизинчиковой» батарейки типоразмера AAA с напряжением 1.5 V (а также и других типоразмеров, кроме AAAA).

Техническое решение здесь – достаточно очевидное с точки зрения схемотехники, но довольно сложное в конструктивном исполнении: в корпусе батарейки надо разместить не только «обычный» литий-ионный аккумулятор; но ещё при этом для его зарядки в корпус «батарейки» надо встроить контроллер заряда; а для выдачи наружу напряжения 1.5 Вольт – понижающий преобразователь.

Столь непростая «начинка» требует для себя определённого пространства, поэтому реализовать такую схему в «супермизинчиковых» батарейках формата AAAA даже китайским умельцам пока не удалось. А вот создать такую конструкцию в более крупном формате батарейки AAA (обычная «мизинчиковая») – удалось, и именно она и будет у нас протестирована.

У читателя возникнет логичный вопрос: зачем такой «огород» городить, когда существуют недорогие никель-металлогидридные аккумуляторы такого же типоразмера, и притом совсем недорогие?!

Дело здесь в том, что у никель-металлогидридных аккумуляторов номинальное напряжение — только 1.2 V; а не 1.5 V, как у батареек. Из-за этого многие виды аппаратуры будут воспринимать их как «подсевшие» батарейки, и долго с ними работать не будут.

Основные параметры и конструкция Li-ion аккумулятора в формате батарейки AAA

 Основные параметры, заявленные производителем, таковы:

Типоразмер	AAA
Номинальное напряжение	1.5 V
Ёмкость	400 mAh
Напряжение зарядки	5 V
Максимальный ток выхода	1 A
Габариты	10 x 45 мм (10 мм — диаметр)
Масса	10 г

Всё здесь в характеристиках понятно, кроме одного: что они подразумевают под ёмкостью? Это — ёмкость внутреннего аккумулятора (как в смартфонах); или же ёмкость, передаваемая на выход (которая, собственно, и интересует потребителя)?

Попытаемся дать ответ на этот вопрос по ходу обзора.

Официальная страница аккумулятора на сайте производителя – здесь (китайский язык с вкраплениями английского).

Цена — около $5 за одну штуку на Алиэкспресс .

Внешний вид аккумулятора почти не отличается от самой обычной батарейки:

Логотип производителя — на месте; номинальное напряжение — 1.5 V; всё — как у батарейки!

Но если чуть повернуть «батарейку» на другой бок, то становится видна самая интересная её деталь: разъём micro-USB:

Этот разъём используется для подзарядки этого нетривиального устройства.

На аккумуляторе нанесена вся информация, необходимая пользователю, так что отдельная инструкция не требуется.

 На виде сверху заметно небольшое отверстие в «крышке»:

Это отверстие предназначено для лучшей видимости светодиодного индикатора зарядки, скрывающегося внутри аккумулятора.

Светодиод светится красным цветом во время зарядки и переключается на зелёный по её завершении, так что пользователю не придётся гадать, зарядился аккумулятор или нет:

Заряжать аккумулятор можно любой стандартной телефонной «зарядкой» на 5 Вольт и ток от 0.5 Ампера с кабелем микро-USB. Таких зарядок, я думаю, у всех дома скопилось чуть более, чем очень много; так что покупать отдельно не придётся (экономия!).

Продолжаем осмотр.

Со стороны дна ничего особенного нет:

В завершение осмотра — ещё два ракурса с подключенным к аккумулятору кабелем микро-USB:

 Теперь переходим к боевым испытаниям этого мудрёного девайса.

Тест Li-ion аккумулятора в формате батарейки AAA

 Тест начнём с замера тока заряда; заодно и продолжительность зарядки измерим. Замеры производились обычным USB-тестером, когда это было возможно.

Аккумулятор пришел из Китая с нулевым напряжением на контактах. Это вполне естественно, так как путь из Китая — долгий; а аккумулятор с контролерами внутри имеет больший саморазряд, чем «голый» аккумулятор.

В течение примерно получаса с момента начала зарядки ток заряда составлял 0.36 — 0.38 Ампера:

Такая величина потребляемого тока подтверждает, что заряжать можно любой стандартной зарядкой; а также от USB-порта компьютера или ноутбука.

 Ближе к концу процесса заряда ток стал снижаться; а весь процесс зарядки занял чуть меньше 45 минут:

Величина заряда, «залитого» в аккумулятор, как видите, оказалась невелика и составила 264 мАч.

Для испытания аккумулятора на разряд пришлось отказаться от этого USB-тестера, т.к. как он может работать только с напряжениями от 3 V. Пришлось проводить измерения по технологиям древних людей, с использованием мультиметра и набора резисторов.

Напряжение холостого хода на контактах составило 1.53 V.

При подключении нагрузки в 100 мА напряжение почти не изменилось и составило 1.51 V.

Время разряда аккумулятора током 100 мА составило 5 часов 50 минут (т.е. 5.83 ч.).

Итого, ёмкость аккумулятора на разряд составила 583 мАч, что больше «залитой» ёмкости в 2 с лишним раза!

Ничего сверхъестественного в этом нет, и закон сохранения энергии не нарушается; поскольку при работе выходного преобразователя напряжение понижается, а ток — повышается. Точнее, так происходит, когда преобразователь — импульсного типа на основе индуктивности; а не простой линейный стабилизатор.

Теперь — особое замечание.

При работе аккумулятора на разряд в течение всего теста напряжение на выходе практически не падало, т.е. было застабилизировано очень хорошо. А в конце разряда практически мгновенно напряжение упало до нуля.

Для питаемой аппаратуры это точно будет хорошо: любая аппаратура любит стабильное питание. Но, с другой стороны, некоторые устройства по постепенному падению напряжения питания определяют процент оставшегося заряда, предупреждая пользователя о скором прекращении работы.

Здесь такого предупреждения не будет: устройство прекратит работу молча и без предупреждений.

Так что хорошо застабилизированное напряжение — это одновременно и достоинство аккумулятора, и его недостаток (по крайней мере, в некоторых случаях).

Бороться с этим недостатком можно так же, как мы боремся с отключениями мобильников: подзаряжать, не дожидаясь отключения (особенно — в случае длительного перерыва в использовании). Литий-ионным аккумуляторам частый подзаряд не вреден.

Также в ходе тестирования была проведена простая проверка на помехи. Её проведение связано со слухами, курсирующими в Сети, что источники питания со встроенными высокочастотными преобразователями могут быть источниками радиопомех.

Для проверки я установил тестируемый аккумулятор в mp3-плеер с FM-приёмником, работающий от батарейки формата AAA.

При этом никаких помех помех приёму FM-станций обнаружено не было: они работали так же, как и от обычной батарейки (сильные станции — хорошо; слабые — плохо).

Далее — проверка максимального отдаваемого тока.

Заявленный производителем максимальный ток в 1 А аккумулятор отдал без проблем.

При дальнейшем повышении выходного тока до 1.4 А начинала срабатывать защита от короткого замыкания. Ток падал до нуля, затем периодически пытался восстановиться (до этой же величины), затем снова падал до нуля и так далее.

 Альтернативный вариант: никель-цинковые аккумуляторы

 Кроме рассмотренного варианта замены стандартных батареек на литий-ионные аккумуляторы того же форм-фактора, есть и ещё один вариант: замена на никель-цинковые аккумуляторы.

Они имеют почти такое же номинальное напряжение на выходе (1.6 V), как и у батареек (1.5 V).

Кроме того, они имеют более высокую ёмкость (по крайней мере, номинально), чем у протестированного литий-ионного аккумулятора, и стоят значительно дешевле.

Например, комплект из 4-х никель-цинковых аккумуляторов AAA ёмкостью 900 мАч стоит на Алиэкспресс $7.2 .

Однако же, во многих обзорах развенчивают эти чудо-аккумуляторы, поскольку их ёмкость и длительность жизненного цикла оказываются значительно меньше заявленных (пример обзора на стороннем ресурсе).

Тем не менее, они тоже имеют «право на жизнь», особенно в тех случаях, когда они используются часто и с высокой токовой нагрузкой. В этом случае стратегия — «быстро использовал, быстро „сдохли“, быстро купил новые» может быть вполне экономически оправдана ввиду их невысокой цены.

Заключение

Заключение начну с возвращения к вопросу, что же может означать ёмкость 400 мАч, заявленная производителем — это ёмкость встроенного аккумулятора, или же ёмкость, отдаваемая на выход?

Увы, тестирование аккумулятора так и не смогло дать точного ответа на этот вопрос.

Ёмкость, «заливаемая» в аккумулятор, значительно меньше этой величины; а ёмкость, отдаваемая на выход — значительно больше.

Но всё-таки, по смыслу этой величины, это должна быть ёмкость, отдаваемая на выход. И тогда можно с чистой совестью констатировать выполнение и перевыполнение величины, заявленной производителем (вообще-то хотелось написать: величины, заявленной производителем «от балды»).

В целом же протестированный аккумулятор показал себя позитивным устройством, вполне достойным внимания потребителей.

В его «активе»:

• достаточно высокая ёмкость, отдаваемая в нагрузку;
• возможность зарядки от любого телефонного ЗУ с кабелем микро-USB;
• высокая скорость зарядки;
• полное совпадение выходного напряжения с номиналом стандартных батареек;
• высокая стабильность выходного напряжения;
• защита от короткого замыкания.

В его «пассиве» (в недостатках):

• относительно высокая цена;
• отключение «без предупреждения» при израсходовании заряда.

Область применения:

Замена батареек во всех случаях, кроме очень малой нагрузки (например, в инфракрасных пультах дистанционного управления). При очень малой нагрузке и обычные батарейки служат настолько долго, что замена их на аккумуляторы протестированного типа не имеет ни практического, ни экономического смысла.

Посмотреть цену и/или купить литий-ионный аккумулятор в формате ААА можно на Алиэкспресс .

Кроме аккумулятора протестированного типа, в официальном магазине бренда ZNTER на Алиэкспресс можно найти и другие литий-ионные аккумуляторы для замены различных бытовых батареек: , , и др. Работают они по тому же принципу, что и протестированный аккумулятор.

Всем спасибо за внимание!

Всем известны литиевые аккумуляторы различных форм, использующимися во всех мобильных устройствах, причём каждый производитель для каждого устройства делает аккумулятор новой формы, чтобы он был несовместим со всеми остальными. Существуют и стандартные литиевые аккумуляторы. Как правило, они цилиндрической формы. Тип аккумулятора обозначается пятью цифрами: первые две цифры – диаметр, последние три – длина аккумулятора. Самые распространённые аккумуляторы – 18650. Такие аккумуляторы часто используются в батареях ноутбуков, в большинстве аварийных зарядных устройств (PowerBank’ов) и даже в электромобилях (http://ammo1.livejournal.com/291378.html). Все цилиндрические литиевые аккумуляторы имеют номинальное напряжение 3.7 вольта. Реальное напряжение – от 4.2 вольта у полностью заряженного аккумулятора до 3.0 вольта у полностью разряженного. Литиевые аккумуляторы очень боятся переразряда, поэтому выпускаются защищённые (protected) аккумуляторы со встроенной схемой, отключающей аккумулятор при падении напряжения ниже минимально допустимого. Такие аккумуляторы, как правило, чуть длиннее стандартных и могут не влезать на штатные места установки стандартных аккумуляторов. Вторые по популярности аккумуляторы – 14500, по размеру совпадающие с батарейкой AA. Аккумуляторы 10440 по размеру совпадают с батарейкой ААА. В некоторых случаях такие аккумуляторы можно ставить вместо батареек, но нужно не забывать, что их напряжение более, чем вдвое выше, чем у батарейки. Выпускаются также аккумуляторы 16340 (по размеру, как 123A), 15270 (по размеру, как CR2), 18350, 26650, 32650. Стандартная ёмкость аккумуляторов 18650 – 2600 mAh, но в продаже встречаются китайские аккумуляторы до 4900 mAh. По результатам многочисленных тестов, все аккумуляторы китайских брендов имеют значительно меньшую ёмкость, чем заявлено. Так в тесте пятнадцати аккумуляторов (http://mysku.ru/blog/others/9018.html) некоторые аккумуляторы 3600 mAh были на самом деле всего-то 250 mAh и в самом лучшем случае 1800 mAh при заявленных 3000 mAh. Только аккумуляторы известных брендов (Sony, Panasonic, Sanyo, Samsung) имели реальную ёмкость, соответствующую заявленной. Честные 2600 mAh Samsung (розовые на моей картинке) стоят $4.65 за штуку. Я их брал на Aliexpress (http://www.aliexpress.com/item/4pcs-lot-Original-18650-ICR18650-26F-2600mAh-Li-ion-3-7v-Battery-For-Samsung-laptop-Free/654187341.html), прочитав хорошие отзывы в комментариях к вот этому обзору: http://mysku.ru/blog/everbuying/12293.html. Красные Ultrafire 3000 mAh с моей картинки фактически имеют ёмкость 850 mAh, а безымянный синий 2200 mAh – фактически всего 450 mAh. Самые маленькие 10440 обычно имеют ёмкость 600 mAh и стоят около $2. У 14500 стандартная ёмкость 900 mAh, но встречаются китайские шедевры с ёмкостью якобы 1600 mAh. Цена – $1.5-2.5. Самые ёмкие – толстые 26650 (4000-5000 mAh за $6.5-7.5) и 32650 (5500-6000 mAh за $11-12). Недавно появился новый вид литий-ионных аккумуляторов – литий-железо-фосфатные LiFePO4 (http://ru.wikipedia.org/wiki/Литий-железо-фосфатный_аккумулятор). Они отличаются высокой токоотдачей (до 120 А 10 сек.), продолжительным сроком службы (в десятки раз больше, чем у обычных Li-Ion аккумуляторов), большим сроком хранения (за 3 года хранения потеря емкости 3%), большей безопасностью (нет риска воспламенения или взрыва даже при быстрой зарядке за 15 минут током, в четыре раза превышающим ёмкость (4,3С). Номинальное напряжение у этих аккумуляторов чуть ниже – 3.3 V. Аккумуляторы LiFePo4 выпускаются в типоразмере 26650 (3000 mAh, $10), 14500 (700 mAh, $3), 18650 (1100 mAh, $4). Продаются и “Rechargeable li-ion battery lifepo4 18650 3000mah” по $3, но это, разумеется, подделка. Дешёвые и ёмкие 18650 могут найти массу применений. Ими можно заменить батарейки в переносной магнитоле или старые аккумуляторы в электроинструментах (ещё в 2010 году я рассказывал об этом: http://ammo1.livejournal.com/63051.html). Для удобства можно купить вот такие кассеты для 1, 2, 3 или 4 18650 с контактами и проводами за $0.05-$1.35: http://www.buyincoins.com/new_en/pages/search–wire+18650—-1.html.

Содержание статьи: Какие бывают типы аккумуляторов АА и ААА с прямым подключением к электродам? Почему аккумуляторы Li-ion 1.5 V АА и ААА выгоднее других аккумуляторов? Как устроен и как работает аккумулятор Li-ion 1.5 V? Как заряжать литиевые аккумуляторы на 1.5 В? Мизинчиковые литиевые аккумуляторы Li-ion 1.5 V ААА Пальчиковые литиевые аккумуляторы Li-ion 1.5 V АА Почему на многих Li-ion аккумуляторах 1.5В указывают накопленную энергию в мВтч, а не емкость в мАч? Различные бренды Li-ion 1.5 V аккумуляторов, которые можно купить на AliExpress SMARTOOOLS, GTF, Doublepow, Etinesan, CES, AHTERSSS, BLACKUBE, SORBO, AJNWNM, PALO, ZNTER, KENTLI

Какие бывают типы аккумуляторов АА и ААА с прямым подключением к электродам?

Литий-ионные Li-ion (литий-полимерные LiPo) аккумуляторы на 1.5 V формата АА и ААА, пальчиковые и мизинчиковые, которые можно купить на AliExpress, с каждым годом набирают все большую популярность, и вот почему. Сейчас большинство приборов и различных девайсов с игрушками все чаще делают со встроенным литиевым аккумулятором. С одной стороны – это удобно, ведь не нужно без конца покупать новые батарейки, а с другой стороны, если аккумулятор сядет, пользоваться девайсом не получится, пока аккумулятор не будет заряжен. Использование аккумуляторов все равно оказывается более выгодным вариантом, поэтому даже в тех устройствах, где для питания используются пальчиковые АА или мизинчиковые ААА батарейки, пользователи устанавливают аккумуляторы различных типов.

Никель-кадмиевых NiCd аккумуляторы, которые самыми первыми появились на рынке в формате пальчиковых AA и мизинчиковых AAA аккумуляторов, имеют достаточно большой саморазряд, и сравнительно небольшое количество циклов заряда-разряда, порядка 500 циклов, в которых производителем гарантируется только незначительная потеря емкости. Основным плюсом таких аккумуляторов является достаточно большая емкость, способность выдавать большие токи даже при низких температурах. К минусам, кроме маленького количества циклов перезаряда и сильного саморазряда, добавляется еще основной самый жирный минус в виде эффекта памяти. Никель-металлгидридные NiMH аккумуляторы, пришедшие на смену никель-кадмиевым, обладают уже гораздо лучшими характеристиками, у них гораздо меньший процент саморазряда, позволяющим пролежать им несколько месяцев без критичной потери емкости, и практически в двое больше гарантированных циклов заряда-разряда. К тому же, в них уже практически нет эффекта памяти.

Но, все-таки, у таких аккумуляторов имеется еще один существенный недостаток, их номинальное напряжение всего 1.2 В, что неприемлемо для рада устройств, работающих от обычных батареек на 1.5В. После полного заряда современные NiMH аккумуляторы показывают напряжение порядка 1.45 В, но стоит им полежать некоторое время, как напряжение стабилизируется на уровне номинального 1.2В или около 1.3В. Некоторые капризные устройства считают аккумуляторы с таким напряжением уже подсевшими батарейками, и постоянно оповещают пользователя об этом, а еще большем незначительном просаживании отключаются вовсе. Кстати, NiCd и NiMH аккумуляторы можно разряжать до 0.9В, при таком напряжении мало что уже работает.

Существуют еще никель-цинковые NiZn аккумуляторы, которые можно отнести к хорошо забытым и вновь вернувшимся аккумуляторам. Они также есть в формате пальчиковых АА и мизинчиковых ААА аккумуляторов. Емкость их немного ниже, чем у NiCd и NiMH аккумуляторов, а вот номинальное напряжение аж 1.6 В. На такие аккумуляторы ни один фотоаппарат не будет жаловаться, что они разряжены, до полного их разряда. Заряжать их стоит при снижении напряжения до 1.3 В. Но есть и печальная новость, количество циклов заряда-разряда максимум где-то 370 циклов. Они выигрывают только в плане экологии, практически не загрязняя окружающую среду.

Литиевые аккумуляторы на 1.5 В формата АА и ААА в отличии от вышерассмотренных обладают достоинствами литиевых аккумуляторов, у них очень низкий саморазряд, и большая ресурсоемкость. При должном использовании литиевые аккумуляторы выдерживают без потери емкости минимум 1000 циклов заряда и разряда. Но из-за наличия в них понижающего преобразователя имеется ряд недостатков, о которых будет рассказано дальше.

к содержанию ↑

Почему литий-ионные аккумуляторы на 1.5 В лучше аккумуляторов других типов?

Литиевые аккумуляторы на 1.5 В имеют все те же преимущества, которые присущи обычным литиевым батареям. Они имеют небольшой вес, у них практически отсутствует саморазряд и имеется большой запас циклов заряда-разряда. К тому же у них имеется значительно больший запас накопленной энергии в пересчете на тот-же объем вещества аккумуляторов других типов формата АА и ААА. Но тут есть некоторое «НО», о котором речь пойдет дальше.

Литиевые аккумуляторы на 1.5 вольта в своем корпусе содержать не только электроды с электролитом и прочим, но и электронику, из-за которой самого аккумулятора помещается меньше, чем могло бы в корпусе формата АА или ААА. Из-за этого емкость такого аккумулятора не высока, и он может конкурировать по величине емкости разве что с дорогими щелочными батарейками того же формата.

На выходных контактах литий-ионного аккумулятора на 1.5 В всегда выдается стабилизированное напряжение 1.5 вольта, пока он полностью не разрядится. Благодаря этому устройства, в которые он будет установлен, проработают на необходимом им уровне напряжения до полного отключения аккумулятора. В случае же с батарейками или аккумуляторами других типов, напряжение по мере разряда будет уменьшаться. Для некоторых девайсов это будет означать нестабильную работу, а другие будут постоянно оповещать о низком уровне напряжения батареи и в итоге отключатся.

В процессе эксплуатации такой литиевый аккумулятор на 1.5 вольта сможет заменить собой более 1000 дорогих щелочных батареек, что уже достаточно выгодно.

к содержанию ↑

Принцип работы литий-ионных Li-Ion аккумуляторов на 1.5 В

Напряжение на электродах литиевого аккумулятора значительно превосходит 1.5 В даже в полностью разряженном состоянии. В полностью заряженном состоянии литий-ионный аккумулятор имеет напряжение 4.2 В, а в полностью разряженном оно будет в пределах 2.7 В. Чтобы получить напряжение ниже, необходимо использовать понижающий преобразователь. Такой принцип и реализован в литиевых аккумуляторах АА и ААА на 1.5 В. Внутри корпуса такого аккумулятора кроме самого литиевого аккумулятора устанавливается еще понижающий DC-DC преобразователь на 1.5 В. В зависимости от бренда аккумулятора, будет зависеть и сложность устанавливаемого преобразователя, который в большинстве моделей литиевых аккумуляторов на 1.5 вольта должен выполнять роль сразу нескольких устройств. На миниатюрной плате необходимо реализовать понижающий преобразователь, устройство защиты от КЗ, контроллер заряда и разряда литиевой батареи.

Понижающий DC-DC преобразователь будет постоянно поддерживать на клеммах такой супер батарейки напряжение на уровне 1.5 В до самого полного разряда литиевой батареи, пока контроллер не отключит батарею от понижающего преобразователя. Когда это произойдет, на клеммах литиевой супер батарейки будет ноль.

Если посмотреть на кривую разряда других типов аккумуляторов, без преобразователей, то на их клеммах по мере разряда будет постепенно уменьшаться напряжение. Если в девайсе есть режим проверки уровня заряда, то скорее всего он сообщит пользователю о возможности скорого отключения. В литий-ионных батарейках на 1.5 В уровень напряжения будет всегда на одном уровне, пока они не отключатся. А это значит, что устройство, в котором будут такие батарейки, просто внезапно выключится.

На графике кривой разряда литиевой супер батарейки на 1.5В видно, что на протяжении всего времени разряда идет прямая линия, которая резко обрывается при достижении порогового напряжения отключения на литиевой банке. Для сравнения также нанесен график разряда Ni-MH аккумулятора, где видно, что напряжение на нем постепенно падает по мере разряда аккумулятора.

к содержанию ↑

Как и чем заряжаются литиевые аккумуляторы 1.5 V

Литиевые аккумуляторы на 1.5 В формата АА и ААА, как и любые другие литиевые аккумуляторы, необходимо заряжать до максимального их напряжения 4.2 В. Такое напряжение должен иметь аккумулятор на своих электродах, размещенный внутри корпуса супер батарейки на 1.5 В. Аккумуляторы разных брендов заряжаются по разному.

На AliExpress можно встретить литиевые аккумуляторы 1.5 В с четырьмя разными способами заряда. Есть вариант заряда напрямую самого литиевого аккумулятора с помощью специального зарядного устройства, которое имеет контактные площадки специфической формы, есть вариант подключения аккумулятора к зарядке через имеющийся USB или microUSB разъем. А есть также аккумуляторы, на которых нужно подавать напряжение 5 В через зарядку прямо на выводные контакты, с которых снимается напряжение 1.5 В во время эксплуатации.

В аккумуляторах, в которых заряжается напрямую банка литиевого аккумулятора, за ограничение тока заряда, и за определение уровня заряда, отвечает зарядное устройство, которое прекращает заряд в нужный момент. В других аккумуляторах имеется встроенный контроллер, контролирующий процесс заряда.

Подробнее о способе заряда литиевой супер батарейки на 1.5В конкретного бренда, можно узнать перейдя в более подробное описание выбранного аккумулятора.

к содержанию ↑

Мизинчиковые литиевые аккумуляторы Li-ion 1.5 V ААА

Мизинчиковые литиевые аккумуляторы на 1.5В формата ААА по габаритам полностью соответствуют размерам стандартных ААА батареек. Диаметр их составляет 10.5 мм, высота 44.5 мм. Такие аккумуляторы в зависимости от способа подключения к зарядному устройству, могут иметь разную емкость. Это связано с физическими размерами банки литиевого аккумулятора, установленного в корпусе литиевой супер батарейки на 1.5В.

Например, если в аккумуляторе формата ААА имеется microUSB разъем для подключения к зарядному устройству, то он явно будет занимать значительную часть от общего объема аккумулятора. Аккумуляторы без разъемов, заряжаемые напряжением 5В, имеют больше места под литиевую батарею, и имеют соответственно большую емкость.

Среди всех литиевых аккумуляторов на 1.5В формата ААА, продаваемых на АлиЭкспресс, можно встретить аккумуляторы с максимальной отдаваемой емкостью в районе 600 мАч, максимум 700 мАч. Это не много, зато они прослужат несколько лет.

к содержанию ↑

Пальчиковые литиевые аккумуляторы Li-ion 1.5 V АА

Пальчиковые литиевые аккумуляторы на 1.5В формата АА по своим габаритам соответствуют обычным щелочным батарейкам, которые можно купить в магазине. Их диаметр составляет 14.5 мм, а высота 50.5 мм. Такие аккумуляторы могут три разных способа подключения к зарядному устройству. Они могут подключаться напрямую к напряжению 5В, в них может быть встроен USB или microUSB разъем.

Самый удобный способ, USB разъем, занимает значительную часть объема аккумулятора, из-за чего такой аккумулятор будет иметь самую низкую емкость. Почти третью часть аккумулятора будет занимать USB разъем с платой контроля заряда и разряда.

Максимальная отдаваемая емкость литиевого аккумулятора на 1.5В формата АА, который можно купить на АлиЭкспресс не будет превышать 2000 мАч. В основном емкость таких аккумуляторов идет в районе 1500 мАч.

к содержанию ↑

Почему на многих аккумуляторах 1.5В указывают накопленную энергию в мВтч, а не емкость в мАч?

Если посмотреть на представленные на АлиЭкспресс литиевые аккумуляторы на 1.5В, то можно заметить, что большинство брендов указывает именно накопленную энергию на своих аккумуляторах, чем сбивают с толку большинство пользователей. Многие и не обращают внимание на то, в каких единицах указаны числовые значения на корпусе аккумулятора, и обращают внимание только в момент использования.

Для сравнения аккумуляторов обычно сравнивают их емкость в мАч, и из указанного значения легко понять, сколько ампер может выдавать аккумулятор в течение часа, к примеру. Так зачем же указывают накопленную энергию в мВтч? Ответ очень прост, в этих единицах измерения значение получается больше, чем если бы записали в мАч.

Возьмем для примера запись 3000 мВтч на литиевом аккумуляторе на 1.5В. Если не заметить, в каких единицах измерения это записано, то покажется, что аккумулятор обладает внушительной емкостью. И тут нет никакого обмана, запись в мВтч будет одинаковой что для внутренней литиевой банки на 3.7В, что для литиевого аккумулятора на 1.5В.

Из имеющегося значения в мВтч легко получить мАч, для этого нужно просто разделить накопленную энергию на номинальное выходное напряжение. Для значения 3000 мВтч получается, что литиевый аккумулятор на 1.5В на выходе сможет отдать 2000 мАч, а для самой литиевой банки на 3.7В это уже будет 810 мАч.

SMARTOOOLS

SMARTOOOLS AAA 1.5 В 360 мАч USB Type-C Средняя цена US $3.66 SMARTOOOLS AA 1.5 В 1730 мАч USB Type-C Средняя цена US $3.6

к содержанию ↑

GTF

GTF AA 1.5 В 2000 мАч Magnetic cable Средняя цена US $6.12 GTF AA 1.5 В 1500 мАч MicroUSB Средняя цена US $3.66 GTF AAA 1.5 В 450 мАч MicroUSB Средняя цена US $3.75 GTF AA 1.5 В 1860 мАч Зарядное устройство Средняя цена US $3.75

к содержанию ↑

Doublepow

Doublepow AA 1.5 В 2260 мАч MicroUSB Средняя цена US $7.03 Doublepow AAA 1.5 В 660 мАч MicroUSB Средняя цена US $9.28

к содержанию ↑

Etinesan

Etinesan AA 1.5 В 1250 мАч MicroUSB Средняя цена US $6.99 Etinesan AAA 1.5 В 600 мАч MicroUSB Средняя цена US $6.49 Etinesan SL-5 AA 1.5 В 2000 мАч Зарядное устройство Средняя цена US $9.43

к содержанию ↑

CES

CES M701 AAA 1.5 В 440 мАч MicroUSB Средняя цена US $7.5 CES M502 AA 1.5 В 1850 мАч MicroUSB Средняя цена US $9.68 CES B501 AA 1.5 В 1850 мАч MicroUSB Средняя цена US $8.98

к содержанию ↑

AHTERSSS

AHTERSSS AA 1.5 В 2000 мАч MicroUSB Средняя цена US $5.41

к содержанию ↑

BLACKUBE

BLACKUBE AA HR6 1.5 В 1200 мАч USB Средняя цена US $5.1 BLACKUBE AA 1.5 В 1500 мАч MicroUSB Средняя цена US $5.69 BLACKUBE AA 1.5 В 1700 мАч MicroUSB Средняя цена US $7.79 BLACKUBE AAA 1.5 В 600 мАч MicroUSB Средняя цена US $5.55 BLACKUBE AA 1.5 В 1950 мАч Зарядное устройство Средняя цена US $6.3

к содержанию ↑

SORBO

SORBO AA 1.5 В 1200 мАч USB Средняя цена US $4.4 SORBO AAA 1.5 В 400 мАч MicroUSB Средняя цена US $4.4

к содержанию ↑

AJNWNM

AJNWNM AA 1.5 В 2000 мАч Зарядное устройство Средняя цена US $3.7 AJNWNM AA 1.5 В 660 мАч Зарядное устройство Средняя цена US $4.28 AJNWNM AA 1.5 В 2000 мАч Зарядное устройство Средняя цена US $3.7 AJNWNM AAA 1.5 В 700 мАч Зарядное устройство Средняя цена US $3.7

к содержанию ↑

PALO

PALO AA 1.5 В 1860 мАч Зарядное устройство Средняя цена US $5.25 PALO AAA 1.5 В 600 мАч Зарядное устройство Средняя цена US $5.12

к содержанию ↑

ZNTER

ZNTER AA 1.5 В 1700 мАч MicroUSB Средняя цена US $8.29 ZNTER AAA 1.5 В 600 мАч MicroUSB Средняя цена US $7.8

к содержанию ↑

KENTLI

KENTLI AA 1.5 В 2000 мАч Зарядное устройство Средняя цена US $6.75 KENTLI AAA 1.5 В 780 мАч Зарядное устройство Средняя цена US $6.4 KENTLI PK5 AA 1.5 В 1860 мАч Зарядное устройство Средняя цена US $5.88 KENTLI PM5 AA 1.5 В 1600 мАч Зарядное устройство Средняя цена US $10.4 Главная / Статьи / Немного о батареях и их размерах %system convertDate(%publish_time%, ‘d.m.Y’)%

Что такое аккумуляторная батарея

 1. Классификация

 Батареи можно разделить на три категории: литий-ионные, никель-металл-гидридные и щелочные.

①Литий-ионные батареи (называемые также Li-ion или LIB) относятся к семейству перезаряжаемых элементов питания, в которых ионы лития перемещаются от отрицательно заряженного электрода к положительно заряженному электроду при разрядке и обратно при зарядке. Химический состав, КПД, стоимость и безопасность различаются в зависимости от типа LIB. В отличие от первоначальных одноразовых литиевых батареек, в литий-ионных электрохимических элементах в качестве материала для электродов используются пластины из литиевого компаунда вместо чисто металлического лития.

  Литий-ионные батареи наиболее распространены в бытовой электронике. Они являются одним из самых популярных типов перезаряжаемых батарей для портативной электроники, отличаются наибольшим количеством энергии на единицу веса, без эффекта памяти, с незначительной потерей энергии, когда они не используются. Помимо бытовой электроники, LIB также становятся все более популярными для использования на военных и электрических транспортных средствах, а также в авиационно-космической отрасли. Научные исследования непрерывно вносят улучшения в традиционные технологии производства LIB, особое внимание при этом уделяется количеству энергии, сроку службы, стоимости и искробезопасности.

 ②Щелочные батареи являются типом батарей первичных элементов, зависимых от реакции между цинком и диоксидом марганца (Zn/MnO2). Перезаряжаемые щелочные батареи позволяют повторно использовать специально разработанные элементы.

 По сравнению с угольно-цинковой батареей или типами хлоридо-цинковых батарей, щелочные батареи имеют большее количество энергии на единицу веса и больший срок годности при том же напряжении. Дисковые серебряно-цинковые батареи имеют большее количество энергии и мощность, но также большую стоимость, чем щелочные батареи того же размера.

 Щелочные батареи получили свое название благодаря щелочному электролиту гидроокиси калия вместо электролита кислотного хлорида аммония или хлорида цинка в угольно-цинковых батареях. Другие типы батареек также используют щелочной электролит, но другие активные материалы для электродов.

③Никель-металл-гидридные батареи 3A, сокращенно NiMH или Ni-MH, являются типом перезаряжаемых батареек. Они очень похожи на никелево-кадмиевые элементы (Ni-Cd). В NiMH используются положительные электроды из метагидроокиси никеля (Ni-OOH), как и Ni-Cd, но отрицательный электрод сделан из водородо-поглощающего сплава вместо кадмия. Батарея NiMH может иметь мощность в два или три раза большую, чем Ni-Cd аналогичного размера, и их количество энергии на единицу веса приближается к литий-ионным элементам.

 Типичная удельная энергия для маленьких NiMH элементов составляет приблизительно 100 Вт/ч на кг, а для больших – около 75 Вт/ч на кг (270 кДж). Это значительно больше, чем обычные 40-60 Втч/кг для Ni-Cd, и аналогично 100-160 Втч/кг для Li-ion. NiMH имеют удельную энергию на единицу объема приблизительно в 300 Втч/л (1080 МДж/м³), что существенно больше, чем никель-кадмиевые батареи в 50-150 Втч/л, и приблизительно аналогично Li-ion в 250-360 Втч/л.

 Батареи NiMH заменили Ni-Cd по многим параметрам, особенно маленькие перезаряжаемые батареи. NiMH батареи имеют распространенный размер АА, с номинальной зарядной емкостью (С) от 1100 мАч до 3100 мАч при 1,2 В, измеряемой при скорости полной разрядки в пять часов. Полезная разрядная емкость является убывающей функцией скорости разрядки, но при скорости разрядки примерно в 1хС (полная разрядка в течение часа), она существенно не отличается от номинальной емкости. Батареи NiMH обычно работают при 1,2 В на элемент, что немного меньше, чем стандартные 1,5 В элементы, но большинство устройств работают при таком напряжении.

 Около 22% портативных перезаряжаемых батареек, продаваемых в Японии в 2010 году, относились к типу Ni-MH. В Швейцарии в 2009 году аналогичные цифры составили приблизительно 60%. Этот процент падает с каждым годом из-за роста производства Li-ion батареек: в 2000 году почти половина всех портативных перезаряжаемых батареек, продаваемых в Японии, были NiMH.

 Одним существенным недостатком батареек Ni-MH является большая скорость саморазряда; батарея Ni-MH теряет 3% своего заряда за неделю хранения. В 2005 году были разработаны батареи с низкой скоростью саморазряда (LSD). Батареи LSD Ni-MH значительно медленнее саморазряжаются, но это происходит за счет уменьшения их емкости примерно на 20%.

2. Типы батареек

Таблица стандартных размеров батареек

Наименование	Другие наименования	Форма	Напряжение
AA	R6, R06, MN1500, MX1500, PC1500, AM3, UM3, UM-3, HP7, 15AC, 15A, E91, EN91, 815, AL-AA, ALAA, 7524, HR6, HR06, LR06, LR6, X91, PC1501, Mignon, Penlight, Double A, 2AA	Цилиндрическая, длина 50 мм, диаметр 14,2 мм	1,5 В
AAA	LR03, LR3, LR03X, R03, R3, MN2400, MX2400, PC2400, AM4, UM4, UM-4, HP16, 24AC, 24A, 24G, EN92, E92, 824, ALAAA, AL-AAA, 7526, 4003, K3A, Micro, Microlight, Potlood, Penlight, Triple A, 3AAA	Цилиндрическая, длина 44,5 мм, диаметр 10,5 мм	1,5 В
AAAA	LR61, 25A , MN2500, MX2500, E96, EN96, GP25A, LR8D425, 4061, K4A, Quadruple A, Quad A, 4AAAA	Цилиндрическая, длина 42 мм, диаметр 8 мм	1,5 В
C	LR14, R14, UM2, UM-2, MN1400, MX1400, PC1400, 14AC, 14A, E93, EN93, 814, ALC, AL-C, 7522, AM2, HP11, Baby, Mignon	Цилиндрическая, длина 46 мм, диаметр 26 мм	1,5 В
D	LR20, R20, R20MA, R20P, MN1300, MX1300, PC1300, UM1, UM-1, SUM-1, AM1, 13AC, 13A, E95, EN95, 813, AL-D, 1250, 7520, HP2, HR20, Mono, Goliath	Цилиндрическая, длина 58 мм, диаметр 33 мм	1,5 В
9V	PP3, 1604AC, 1604A, 1604AC, 522, EN22, A1604, AL9V, AL-9V, 9-Volt, Radio Battery, 6AM6, 6UM6, 006P, 6LR61, PC1604, PL1604, L522, 1604LC, U9VL-FP, K9V, S006, S-006, 6F22, Nine Volt	Прямоугольная, высота 48,5 мм, длина 26,5 мм, ширина 17,5 мм	9 В
123	CR17354, 5018LC, Camera Battery, CR123, LR123, VL123, 123A, CR123A, EL123A, EL123AP, EL123AP-2, RL123, RL123A-1, RL123A-2, DL123A-1, DL123A-2, SF123A, SF12-BB, K123A, RCR-123A, 23-155, CR-123APA	Цилиндрическая, длина 34,5 мм, диаметр 17 мм	3 В
CR2	DLCR2, DLCR2B, RLCR2, KCR2, EL1CR2, RLCR2-L, CR-2, 5046LC	Цилиндрическая, длина 27,5 мм, диаметр 16 мм	3 В
N	LR1, LR01, 910A , MN9100, 4001, E90, KN, 810, 23-023, AM5, UM5, UM-5, SUM5, Lady Battery	Цилиндрическая, длина 30,2 мм, диаметр 12 мм	1,5 В
J	4LR61, 7K67, 4018, 539, KJ, 4AM6, 4UM6, 4UM-6, 1412A, 1412AP, 867	Квадратная со скошенным углом, высота 48,5 мм, длина 35,6 мм, ширина 9,18 мм	6 В

 3. Примечания

①Напряжение всех перезаряжаемых батарей составляет 3,7 В – 4,2 В. Если батареи соединены последовательно, общее напряжение остается 3,7 В – 4,2 В. (Примечание: TM11 включает в себя 4 18650 батарей и ее общее напряжение составляет 4.2V. Если она включает в себя 8 CR123 батарей, общее напряжение составляет 6 В. (Из-за расчетных пределов ТМ11 не может задействовать батареи RCR123)

 ②Напряжение всех перезаряжаемых батарей составляет 3В.

 ③Напряжение щелочных батарей – 1,5 В, батарей Ni-MH – 1,2 В.

 ④Яркость фонаря зависит от напряжения батареи.

 ⑤Конверсия типов батарей: AA=14500，CR123A=16340，CR123A*2=18650。(Примечание：14500 Li-ion батареи неприменимы для наших изделий, которые используются с двумя батареями типа АА).

 4. Изменения типов батарей: AA=14500，CR123A=16340，CR123A*2=18650.

       (Примечание：14500 Li-ion батареи не подходят для наших изделий, которые используются с двумя батареями типа АА).