Каждый со временем приходит к вопросу с поиском качественных аккумуляторов различного типоразмера с Али. На Алиэкспрессе огромный выбор подобных элементов питания, но к выбору и покупке стоит подходить с умом, дабы не получить подделку или батарейки низкого качества.
Я рекомендую ряд брендовых проверенных лотов, а также современные элементы питания — полуторавольтовые АА и ААА с встроенной зарядкой, которые подходят для RC моделей, гаджетов, и других устройств, требующих качественное питание без снижения напряжения при разряде.
- Есть лайвхаки с питанием устройств нетрадиционными методами, например, ячейками LiFePO4 3.2В на пару с пустышками.
- Есть традиционные размеры АА (14500) и ААА (10440) в исполнении с литиевыми аккумуляторами, емкими и беспроблемными (с напряжением 3.7В на элемент).
- Теперь к аккумуляторам.
- Аналоги аккумуляторных батареи АА и ААА.
- Sorbo 4pcs USB Rechargeable Battery AA 1.5V 1200mAh
- Перезаряжаемые LiFePO4 аккумуляторы
- Брендовые аккумуляторы Ni-Mh 1.2V от Panasonic.
- ZNTER S19 9V «Крона» 400mAh Battery Rechargeable Lithium Polymer Battery
- LiitoKala for HG2 18650 18650 3000mah 30A с лепестками
- Выбор источников питания в формате АА
- Тестирование
- NiMH аккумуляторы LADDA.
- Следующий тест
- Литий-ионный аккумулятор с контроллером заряда и степдаун преобразователем.
- Литий-ион с контроллером заряда-разряда
- Обзор литий-ионных аккумуляторов, предназначенных для замены батареек
- Тестирование литиевых аккумуляторов в формате батареек АА и ААА
- Аккумулятор ААА
- Аккумулятор формата АА
- Пульсации выходного напряжения аккумуляторов
- Пульсации аккумулятора формата ААА
- Пульсаций для аккумулятора формата АА
- Конкуренты
- Итоги, выводы, область применения
Теперь к аккумуляторам.
- Znter и Sorbo — это отличные аккумуляторные батареи — стартап с Кикстартера, который массово производится в Китае.
- ZNTER AA 1.5V 1250mAh Battery Rechargeable Lithium Polymer Battery
- ZNTER AAA 1.5V 400mAh Battery Rechargeable Lithium Polymer Battery
Внутри стоит ячейка на 1250 мАч для версии АА или на 400 мАч для версии ААА, плюс плата защиты и плата зарядки.
А также внутри расположен Step-Down контроллер, так как ячейка литиевая, на 3,7В.
Аккумуляторы не имеют эффекта памяти, обеспечивают огромное количество циклов заряд/разряд, не в пример Ni-Mh. Ток и напряжение держатся на уровне 1.5В и до 1А до самого разряда ячейки. Никакого снижения напряжения нет, как в Ni-Mh.
После разряда ячейка отключается, достаточно установить на стандартную USB Зарядку. Обратите внимание, в лотах есть 2 или 4 аккумулятора, с кабелем и без.
Аналоги аккумуляторных батареи АА и ААА.
Sorbo 4pcs USB Rechargeable Battery AA 1.5V 1200mAh
Модели АА на 1,5 Вольта имеют встроенный коннектор USB для зарядки — заряжать можно от простого ноутбука, компьютера, тут даже не понадобится отдельный кабель.
Как и в предыдущем случае, параметры АА батареи составляют 1200мАч / 1,5В.
Есть также модель Sorbo AAA 1.5V 400mAh USB Rechargeable Battery. В аккумуляторах предусмотрена плата зарядки с MicroUSB, а также индикация.
Обращаю внимание на интересный вариант питания мощных устройств.
Перезаряжаемые LiFePO4 аккумуляторы
Это перезаряжаемые LiFePO4 аккумуляторы на 3.2 вольта в типоразмерах АА (14500) и ААА (10440). Для того, чтобы полноценно использовать, нужно рядом (парой) ставить «пустышку» — простую перемычку в типоразмере аккумулятора.
- Soshine 3.2V 700mAh 14500 LiFePO4 AA Rechargeable Battery
- Soshine 3.2V 280mAh 10440 LiFePO4 AAA Rechargeable Battery
- Etinesan 3.2v 600mAh 14500 AA LiFePo4 rechargeable battery в комплекте с пустышкой и зарядным устройством.
- Etinesan 3.2v 1500mAh 14500 AA LiFePo4 (2+2 пустышки в комплекте)
- Etinesan 3.2v 200mAh 10440 AAA LiFePo4 (4+2 пустышки в комплекте)
При поиске обратите внимание — w/ fake/dummy battery, это значит в комплекте есть «фейковые» батарейки, батарейки пустышки. Устанавливаются парой, выравнивая напряжение.
Брендовые аккумуляторы Ni-Mh 1.2V от Panasonic.
Зарекомедовавшие себя, отличные брендовые аккумуляторы Ni-Mh 1.2V от Panasonic. Это Eneloop Pro с повышенной емкостью и рабочим циклом. Одни из самых лучших на текущий момент аккумуляторов с Ni-Mh. Есть и простые Eneloop, подешевле.
- Panasonic Original Battery Eneloop Pro AA 2550mAh 1.2V NI-MH
- Panasonic Original Battery Eneloop Pro AAA 950mAh 1.2V NI-MH
- Вариант попроще и подешевле — одни из самых продаваемых на Али аккумуляторы от PKCELL.
- Отличаются от других честной емкостью и приличной токоотдачей. Бюджетный вариант.
- PKCELL High Energy 1.2V 2600mAh NiMh AA Rechargeable Battery Ni-mh
- PKCELL High Energy 1.2V 1000mAh NiMh AAA Rechargeable Battery Ni-mh
Остальные Ni-Mh на али редко подтверждают заявленные характеристики. Аккуратнее при выборе.
Далее, перехожу к менее ходовым, но востребованным типоразмерам. Аккумуляторные батареи «Крона» 9В устанавливаются в мультиметры, и не подведут в нужным момент. Также используются для RC моделей, для различных устройств. Имеют честную емкость 400мАч и приличную токоотдачу (более 0.5А). Не имеют эффекта памяти. Встроена плата защиты и зарядки.
ZNTER S19 9V «Крона» 400mAh Battery Rechargeable Lithium Polymer Battery
Забытый типоразмер С/типоразмер D
Круглые емкие элементы для советских магнитофонов. Актуальны для работы ретро устройств и винтажных проигрывателей. Чтобы не курочить прибор, проще один раз купить комплект беспроблемных батареек.
Небольшой оффтоп — аккумулятор 18650 (больше и толще, чем пальчиковые АА), но очень качественный. С завода идет с припаянными лепестками — отличный вариант для DIY и переделки шуруповертов, устройств, игрушек и т.п. Уже разваренные электроды, можно припаять по месту, куда требуется.
LiitoKala for HG2 18650 18650 3000mah 30A с лепестками
В лоте на выбор различные варианты (1-2-4 слотовые зарядки, с кабелем и питанием и без). Каналы не зависимые, работает от USB, есть выход для работы в качестве внешнего аккумулятора.
Выбор источников питания в формате АА
При выборе источников питания в формате АА есть несколько вариантов:
- батарейки (солевые, щелочные, литиевые)
- аккумуляторы «простые» (NiMH, NiCd)
- аккумулятор «за две батарейки сразу» (LiFePO4)
- аккумуляторы «с преобразователем» (Li-ion)
С батарейками все более-менее понятно: по всем параметрам щелочные выигрывают у солевых, а литиевые — дорогие, те для особых случаев.
У батареек не все хорошо с отдаваемым током. Ток больше ампера им дается с трудом, емкость значительно падает.
Для больших токов и постоянного использования лучше годятся аккумуляторы.
Никель-кадмиевые аккумуляторы хорошо переносят перезарядку, дают приличный ток, но имеют небольшой ресурс и высокий саморазряд.
Никель-металл-гидридные аккумуляторы тоже хороши по отдаваемому току, но не любят перезарядки. А для их грамотной зарядки нужны продвинутые зарядные устройства, умеющие отслеживать «дельту ви». Не все, ой не все это умеют.
У обоих вариантов никеля проявляется «эффект памяти»: если начать заряжать аккумулятор, не исчерпав до конца его заряд,
то емкость снижается. Не до уровня старта заряда, но в зависимости от него. Это серьезный недостаток.
И ситуацию обостряет разрядная вольт-амперная характеристика аккумулятора, т.е падение напряжения по мере разрядки. Вот у щелочной батарейки оно падает пропорционально остаточному заряду. Питаемому устройству легко предсказать конец батарейки.
У никеля все иначе. Он из последних сил зубами держит свои 1,2 вольта и только в самом конце напряжение падает обрывом вниз.
Если вы питаете таким аккумулятором фотовспышку, об исчерпании заряда вы узнаете за 1-2 кадра до вынужденного финала фотосессии.
Вот ведь какая ловушка получается: и дозарядить перед фотосессией нельзя (эффект памяти) и достоверно оценить остаток заряда невозможно. Для гарантированного успеха есть единственный способ — разрядить аккумулятор до дна, а потом снова зарядить. Но это снижает ресурс и отнимает время. Да, и требует хорошего зарядного устройства, разумеется.
Таких проблем нет у литиевых аккумуляторов. Да вот незадача — напряжение на выводах не совпадает с нужными нам в формате АА полутора вольтами. У литий-ионного оно 3,2 — 4,2 вольта, у литий-железо фосфатного — 3 — 3,3 В.
Однако, последний не безнадежен: Что можно предпринять с ним – я расскажу позже.
Но и классический Li-Ion можно втиснуть в формат АА по размеру и напряжению. Нас выручит встроенный контроллер заряда. Он формирует из трех с хвостиком вольт нужные нам полтора, и он же отвечает за зарядку аккумулятора от источника в 5 вольт. Т.е. от любой телефонной зарядки или пауэрбанка.
Минусы, как полагается, тоже есть: вся эта машинерия греется, отжирает кпд и занимает место, оставляя для собственно аккумулятора совсем небольшой уголок.
Тестирование
Сперва я протестировал свои старые аккумуляторы. Это икеевские (да продлятся дни ее в свободном мире) NiMH аккумуляторы LADDA.
NiMH аккумуляторы LADDA.
- Заявленная емкость 2000мАч
- Рекомендуемый ток заряда – 200мА
- Дата производства – 2014 год.
Где они были все эти 8 лет?
В фотоаппарате Canon, потом в игрушках, потом в фотовспышке. И вот они перед нами, на тестировании. 8 лет для
аккумуляторов – критический возраст. Иные до него вообще не доживают.
Посмотрим, на что годятся старички.
Этот комплект аккумуляторов уже стоял во вспышке и сделал много пыхов, так что остаток должен быть небольшим.
1. 681 мАч;
2. 736 мАч;
3. 370 мАч;
4. 665 мАч
Аккумулятор номер три слегка подозрителен, т.к. заряд у него меньше, а работали все «хором». Номер 2 – явный лидер.
Посмотрим, что выяснится в результате цикла заряд-разряд.
Заряжаем током 200 мА, разряжаем током 400 мА. Это многовато, но для низкотоковых применений (типа настенных часов) лучше использовать батарейки, у аккумуляторов саморазряд будет больше, чем полезная работа.
Зарядились все благополучно:
1) 1969 mAh;
2) 2720 mAh
3) 1791 mAh
4) 2280 mAh
Худший оказался с емкостью 1423 мАч.
Ну что ж, LADDA еще послужит! Будем использовать эти данные как ориентир для следующих испытаний.
Следующий тест
- Производитель GTF.
- Заявленная емкость – 600 мАч.
- Куплены в январе 2022 года.
За 10 месяцев я периодически их разряжал и снова заряжал, фиксировал результаты и теперь у нас есть возможность посмотреть, как изменились характеристики.
У первого образца разряд 528 мАч, заряд 429 мАч.
У второго образца разряд был 499 мАч, заряд — на 411 мАч.
Обращает на себя внимание, что берет аккумулятор меньше, чем отдает. Я не склонен думать, что мы на пороге великого открытия. Скорее всего зарядное устройство не совсем корректно учитывает заряд при разных напряжениях.
В любом случае, важно то, что за время хранения в месяц, потом три, а потом и полгода, заряд почти не снизился. Т.е. саморазряда, можно сказать, нет! Правда, емкость аккумулятора не дотягивает до заявленных 600 мАч. Казалось бы, 600 –
это совсем немного. Но нужно учитывать, что это при напряжении 3,2 вольта — вдвое большем, чем Никель-металл-гидрид!
Так что в пересчете на энергию это приблизительно эквивалентно аккумулятору старого типа с емкостью в 1200 мАч.
При использовании этих аккумуляторов нужно всегда учитывать эту разницу. Если его установить вместо батарейки, устройство скорее всего сгорит.
Зачем же он тогда нужен?
Его можно использовать там, где две или четыре батарейки соединены последовательно. Вместо одной вставляем такой аккумулятор, вместо другой – пустышку — корпус, в котором просто кусок провода от анода к катоду.
Емкость от пустышки у нас конечно больше не станет, но пока литий не сядет — работать будет превосходно. Для особо нежных устройств, которые чувствительны к разнице между двумя с половиной и тремя вольтами, внутри пустышки
можно установить диод.
На нем будет падать эта лишняя половина вольта. А платить придется емкостью. Мало того, у нас вместо двух батареек одна, так еще и удельная плотность энергии LiFePO4 на треть меньше, чем у классического Li-Ion. Но в плюсах то, что мы наконец избавились от эффекта памяти и увеличили ресурс относительно NiMH.
У технологии LiFePO4 ресурс порядка 6000 циклов, против 500 у никеля.
Литий-ионный аккумулятор с контроллером заряда и степдаун преобразователем.
Заряжается через встроенное гнездо usb type C, разряжается как обычный аккумулятор АА. О зарядке говорит красный светодиодик, сияющий в районе гнезда. При зарядке он мигает, после окончания – горит непрерывно.
К паре аккумуляторов в комплект прилагается провод-разветвитель, для зарядки двух аккумуляторов от одного гнезда.
- Заявленная емкость 2600 мВтч.
- Напряжение – 1,5 В.
Измерять емкость в ваттах в час – это способ нормировать как выдаваемый ток с напряжением 1,5 вольт, так и потребляемый, по цепи в 5 вольт.
Делим 2600 на 1,5 – получаем 1733 мАч – столько аккумулятор должен отдать.
Делим 2600 на 5 – получаем 520 мАч. – столько аккумулятор должен принять от гнезда usb. Но это в идеальном мире, в нашем же наверняка все будет иначе.
Пришли мне эти аккумуляторы в декабре 2021 года, я их тоже периодически заряжал и разряжал, так что есть возможность оценить изменение характеристик.
Как и предполагалось, разрядная характеристика плоская.
Контроллер выдерживает 1,35 вольт, а не 1,5. Аккумулятор разряжается полностью, отдав 1261 мАч. Это не такой уж плохой показатель.
Заряжаем аккумулятор обратно. Контроллер берет ток 0,35А. По цепи 5 вольт потреблено 551 мАч. В милливаттах это будет 2728 мВтЧ
Можем подсчитать КПД. (1261*1,35)/2728 = 0,62.
В этом параметре учитывается все: и преобразование 5 вольт в 4,2 для зарядки лития, и потери на хранении и преобразование 4,2 в 1,35.
При тестировании двух последовательно включенных аккумуляторов током 0,8А они показали емкость 1126 мАч. Надо понимать, что при последовательном включении цепь прерывается как только отключается самый слабый
аккумулятор. Остальные могут остаться недоразряженными. Но это не страшно, эффекта памяти же нет.
После я снова зарядил аккумуляторы и оставил их на полгода. В мае измерил оставшийся заряд. Он оказался 300 мАч. Маловато. Получается, саморазряд почти 13% в месяц.
Может быть, аккумулятор потерял не только заряд, но и емкость?
Нет, с емкостью все в порядке. Она даже слегка повысилась – 1253 мАч.
Сейчас, по прошествии почти года, новое тестирование: 1180 мАч.
Вполне приличный показатель, деградации аккумулятора практически не наблюдается.
Литий-ион с контроллером заряда-разряда
Тоже литий-ион с контроллером заряда-разряда.
Заявленная емкость по цепи 1,5В – 1700 мАч. В ваттах это будет 2,6 Втч.
Зарядка осуществляется через гнездо micro-usb, расположенное с торца около плюсового контакта.
Одновременно заряжать и разряжать такой аккумулятор не получится.
В комплекте к пачке из 4 аккумуляторов идет четыреххвостый провод-разветвитель для зарядки.
О стадиях зарядки можно узнать по светодиоду, для которого проделано специальное отверстие подле разъема. Огонек красного цвета говорит о том, что зарядка идет, зеленого – что она закончена. Смена огонька происходит несколько раньше, чем полностью прекращается ток зарядки.
Аккумуляторы пришли в конце января 2022 года.
Током в 0,4 А аккумуляторы разрядились, отдав плюс-минус 1435 мАч.
А как насчет токов побольше?
Эксперимент показал, что до 1,75А аккумуляторы справляются. Вот разрядка одного током 1,7А: 1260 мАч. Можно сказать, емкость значитиельно не снизилась.
Тестируем саморазряд. Я снова зарядил аккумуляторы и оставил лежать до конца мая. В мае от заряда осталось от 931 до 1011 мАч.
Это значит, емкость теряется, грубо говоря, на 7% в месяц. Учитывая, что преобразователь напряжения запитан на постоянной основе, это неплохо.
С мая по ноябрь снова хранение для определения саморазряда. За почти полгода остаточный заряд снизился до 763-849
Дозарядка и последующая разрядка показала эффективную емкость в интервале 1380-1470 мАч.
Считаем по среднему: от 1425 за 5,5 месяцев осталось 849 мАч, т.е. саморазяд 40% за 5,5 месяцев. Снова порядка 7% в месяц.
Наконец, последний тест. Влияет ли преобразователь напряжения на пульсации?
Проверим:
Осциллограф настроен на 50 мВ на деление. Видимых пульсаций нет. Ток при этом 0,4А.
Я бы не стал сейчас покупать NiMH аккумуляторы.
Все-таки их время прошло. Поддерживать их в хорошем состоянии хлопотно, а при неправильной эксплуатации ресурс теряется очень быстро. Из остальных трех образцов мне больше подходят литий-ионные, с контроллером заряда. У них достаточная емкость и характеристики не ухудшились заметно за почти год эксплуатации.
Выбор между двумя представленными в тесте брендами, думаю, в пользу Znter, т.к. у него меньше саморазряд.
Но у SmarTools более прогрессивный тип разъема зарядки.
SmarTools — можно выбрать 1, 2 или 4 штуки. Шнур в комплекте
Znter AA — от 1 до 8 штук в наборе, шнур-разветвитель для зарядки в комплекте.
GTF AA — можно купить от 1 до 10 шт, самый недорогой вариант. С минимальным саморазрядом.
AA пустышка — есть и АА и ААА, стоят копейки.
Обзор литий-ионных аккумуляторов, предназначенных для замены батареек
В обзоре будут рассмотрены литий-ионные аккумуляторы, предназначенные для замены батареек распространённых форматов AA и AAA (пальчиковые и мизинчиковые).
Создание таких аккумуляторов потребовало решения технической проблемы, вызванной чрезмерным несоответствием номинальных напряжений литиевых аккумуляторов (3.7 В) и стандартных батареек (1.5 В).
В обзоре данные аккумуляторы будут протестированы, определена область их применения и представлены обнаруженные «грабли», требующие осторожности в применении изделий.
По сравнению с предшественниками в них внедрено хотя и небольшое, но всё-таки новшество: разъём USB Type-C для их зарядки. Есть и другие тонкости в их работе.
Оба аккумулятора принадлежат к бренду SMARTOOOLS (именно так, с тремя «O»).
Технические характеристики как на странице продавца, так и на официальном сайте производителя представлены небогато.
К сожалению, в характеристиках не указан один важный параметр: максимально-допустимый ток разряда. Попробуем сориентироваться в этом вопросе по ходу теста.
Приобрести аккумуляторы можно как поодиночке (без комплектации), так и с комплектным кабелем (что и было сделано в данном случае).
Комплектный кабель оказался с раздвоенным «хвостом»: им можно заряжать два таких аккумулятора одновременно.
В каждом из аккумуляторов имеется разъём USB Type-C для его зарядки, но расположены они по-разному.
И вот здесь самое время сказать несколько слов о принципе работы этих аккумуляторов.
Как уже упоминалось в начале обзора, номинальное напряжение литиевых аккумуляторов (3.7 В) совсем не похоже на напряжение батареек (1.5 В).
Для приведения напряжения к стандарту батареек в корпусе аккумуляторов установлен полноценный DC-DC преобразователь, что позволяет понизить напряжение с 3.7 В до 1.5 В почти без потерь энергии. По-существу, на самом деле каждый аккумулятор представляет собой миниатюрный пауэрбанк.
В этом есть один большой «плюс» и один небольшой «минус».
Плюс состоит в том, что одновременно с преобразованием напряжения происходит его стабилизация: в течение всего времени разряда аккумулятора напряжение на контактах будет постоянным. Все электронные приборы и устройства любят стабильное питание!
Минус: DC-DC преобразователь потребляет небольшой ток даже тогда, когда аккумулятор ничего не делает (просто лежит). Этот ток — небольшой, обычно около нескольких микроампер, но при длительном хранении и он может разрядить аккумулятор (и, кстати, аккумулятор AAA пришел разряженным — вероятно, по этой причине).
К этому надо добавить, что и разъём для зарядки, и DC-DC преобразователь занимают часть места внутри устройства, отнимая его у встроенного литиевого аккумулятора. Более всего от этого страдает аккумулятор AAA, из-за чего его ёмкость получается в 4 раза ниже, чем ёмкость аккумулятора AA.
Вернёмся к рассмотрению дизайна аккумуляторов.
В аккумулятор AA кабель входит прямо, а в аккумулятор AAA — под углом к оси аккумулятора. Пользователю надо об этом помнить и не пытаться вставить кабель в аккумулятор AAA прямо: при чрезмерном усилии можно будет что-нибудь сломать.
Есть между аккумуляторами и различие в расположении индикатора зарядки.
В аккумуляторе АА он расположен под разъёмом USB, а в аккумуляторе AAА — на противоположной от разъёма стороне.
В процессе зарядки индикатор мигает, по окончании — светится непрерывно.
Теперь переходим к тестам.
Тестирование литиевых аккумуляторов в формате батареек АА и ААА
Тесты начинаем с проверки ёмкости, отдаваемой в нагрузку аккумуляторами.
Проверку производим на умеренных токах нагрузки, которые вряд ли будут превышены в большинстве применений аккумуляторов (об исключениях ещё будет упомянуто).
Аккумулятор ААА
Для аккумулятора ААА ток нагрузки был установлен в 150 мА, а для АА — 300 мА (он всё-таки крупнее).
В качестве нагрузки использовались обычные резисторы, т.к. стандартные тестеры для аккумуляторов на такие низкие рабочие напряжения не рассчитаны.
Аккумулятор ААА под нагрузкой 150 мА продержался 1 час 50 минут, ёмкость составила 275 мА*ч.
Этот результат не порадовал: ёмкость оказалась на 26% ниже заявленной (370 мА*ч). Такое расхождение — велико, и обычными технологическими колебаниями ёмкости аккумуляторов объяснить его не получится. Но можно его объяснить обычаями китайских производителей. 🙂
В течение всего времени разряда снималась осциллограмма напряжения на выходе. Почти в течение всего времени разряда напряжение поддерживалось на уровне 1.5 В.
Осциллограмма снята с помощью осциллографа DSO150, нулевая линия находится в самом низу сетки, масштаб по горизонтали составляет 200 с / деление.
На осциллограмме видно, что примерно за 6 минут до первого падения к нулю образовалась ступенька на уровне 1.1 В.
Думаю, что эта ступенька получилась не сама собой и не случайно, а является интересным техническим решением. Его предназначение — сообщить питаемому устройству, что заряд подходит к концу.
Обычно устройства, питаемые от химических источников тока, определяют истощение источников по снижению их напряжения, которое у «настоящих» химических источников происходит плавно.
Здесь же установлен DC-DC преобразователь, который «намертво» стабилизирует напряжение на уровне 1.5 В. Но, благодаря этой ступеньке, на какое-то не очень большое время в питаемое устройство поступает «намёк», что дело плохо, и жить заряду осталось совсем недолго.
Благодаря этому пользователь будет предупреждён, что пора подзарядиться или сменить источник тока на резервный.
В общем, надо признать эту «ступеньку» остроумным и полезным техническим свойством аккумулятора!
В дополнение к этому надо сказать, что реакция питаемого устройства на эту ступеньку может быть разной в зависимости от количества последовательно соединённых аккумуляторов.
Например, Mp3-плеер IRIVER T60, питающийся только от одного элемента ААА, при наступлении этой ступеньки сразу стал резко жаловаться на критическое падение заряда (напряжение упало с 1.5 В до 1.1 В, это для него — большое падение).
А лазерный дальномер, питающийся от двух элементов ААА, показал только снижение заряда с 4-х условных единиц до 3-х (общее напряжение упало с 3 В до 2.6 В). Но всё равно и такое снижение при работе от подобных аккумуляторов следует рассматривать как критическое.
В самом конце приведённой выше осциллограммы идёт частокол попыток аккумулятора восстановить напряжение до 1.1 В. Но это — уже не рабочая область, не представляющая полезности.
Теперь посмотрим на осциллограмму тока заряда аккумулятора после разряда. Осциллограмма снималась с резистора 2 Ом, включенного в цепь заряда в качестве шунта.
Ток заряда оказался невысоким, всего 110 мА на плоском участке кривой. Затем началось постепенное падение зарядного тока; одним словом — самая что ни есть типичнейшая кривая. Зарядка до полного падения зарядного тока в ноль продолжалась 1 час 55 минут.
Теперь переходим к аккумулятору формата АА.
Аккумулятор формата АА
Аккумулятор АА под нагрузкой 300 мА продержался 4 часа 35 минут, ёмкость составила 1375 мА*ч.
Этот результат — лучше, чем у предыдущего аккумулятора; но и он до заявленных 1700 мА*ч не дотянул 19%.
Имеет аналогичную ступеньку на уровне 1.1 В, имеется всего одна попытка восстановить напряжение до 1.1 В.
Зарядка после разряда продолжалась ровно 2 часа; максимальный ток заряда составил 360 мА.
Так что никакой поддержки «быстрой зарядки» здесь не обнаружено, а роль разъёма USB Type-C сводится только к удобству подключения (но и это — неплохо).
Теперь — важная информация об обнаруженных «граблях».
Оказалось, что в процессе зарядки аккумуляторов напряжение заряда (5 В) попадает на рабочие контакты аккумуляторов, и, соответственно, вместо положенных 1.5 В там появляются 5 В!
А из этого следует, что если пользователь вдруг захочет зарядить аккумулятор, не вынимая его полностью из устройства, которое от него работает, то это устройство можно просто сжечь!
Реальный итог (сгорит / не сгорит) зависит от схемотехники питаемого устройства, но, думается, что рисковать не стоит.
Пульсации выходного напряжения аккумуляторов
Следующий тест — проверяем пульсации выходного напряжения аккумуляторов. Ибо, раз в них есть импульсный DC-DC преобразователь, то они там просто обязаны быть, ну хоть чуть-чуть!
Пульсации проверялись в процессе теста измерения ёмкости, и, соответственно, при тех же токах разряда (150 и 300 мА на резистивной нагрузке).
Пульсации аккумулятора формата ААА
Преобразователь работает в режиме пачек импульсов, частота заполнения составила 1.5 МГц, частота следования пачек в протестированном режиме — 83 кГц. Уровень пульсаций пик-пик составил 58 мВ.
Пожалуй, такие пульсации нельзя назвать маленькими; но, в условиях работы с реальной аппаратурой (в которой, в соответствии с манерами хорошего тона, должны стоять конденсаторы по питанию) пульсации должны уменьшиться в разы.
Чтобы проверить, не создают ли эти пульсации помехи для аппаратуры, аккумулятор был вставлен в качестве источника питания в упомянутый выше древний плеер IRIVER T60. При его питании от этого аккумулятора качество приёма FM-станций нисколько не пострадало.
Пульсаций для аккумулятора формата АА
Теперь — осциллограмма пульсаций для аккумулятора формата АА:
Эта осциллограмма совсем не похожа не предыдущую, хотя и в ней можно тоже можно найти две составляющие: «быструю» (1.5 МГц) и «медленную» (около 250 кГц).
Уровень пульсаций пик-пик — невысокий, 20 мВ.
Теперь разберёмся с предельным рабочий током и реакцией на короткое замыкание.
Вспомним, что производитель не указал предельно-допустимые токи выхода для аккумуляторов. Сейчас попытаемся их угадать.
Постепенное повышение тока выхода показало, что напряжение на выходе аккумулятора ААА срывается при токе 1.1 А, а на выходе аккумулятора АА — при токе 1.3 А.
С учетом того, что перегрев электроники, расположенной внутри аккумуляторов в ограниченном объёме, может быть быстрым и разрушительным, целесообразно обозначить предельно-допустимый ток выхода в длительном режиме на уровне около 0.5 от этих значений.
То есть, для аккумулятора формата AAA — 0.6 А, а для аккумулятора AA — 0.7 А.
А оставшийся запас сверх этих значений пригодится для работы питаемых устройств в моменты включения; когда аппаратура, как правило, потребляет ток выше, чем в установившемся режиме.
Следующим пунктом была проверена реакция на короткое замыкание.
Ток короткого замыкания для обоих аккумуляторов составил 1.4 А; короткое замыкание в течение 5 секунд не привело к выходу аккумуляторов из строя. Более длительное замыкание я не решился устроить, так как при таком токе в электронике аккумуляторов уже может что-нибудь само по себе отпаяться.
Конкуренты
Конкурентов у протестированных аккумуляторов, извините, ну просто как гуталина на гуталиновой фабрике. Среди них есть как традиционные аккумуляторы, изготовленные по предшествующим технологиям; так и однотипные аккумуляторы.
К традиционным можно отнести
- никель-кадмиевые
- никель-металлогидридные
- никель-цинковые аккумуляторы.
К недостаткам всех этих типов аккумуляторов надо отнести значительно меньшее количество циклов заряда-разряда; и, более того, замечены случаи, что они могут выйти из строя, пока просто лежат и ничего не делают.
К дополнительным недостаткам никель-кадмиевыех и никель-металлогидридных аккумуляторов следует отнести их меньшую величину номинального напряжения (1.2 — 1.25 В); из-за чего при установке вместо батареек их ёмкость будет недоиспользована.
Что касается однотипных аккумуляторов, то их производителей тоже в достатке. Можно упомянуть марки Palo, GTF, Znter и другие.
Итоги, выводы, область применения
Начнём с плохой новости: ёмкость обоих протестированных аккумуляторов оказалась ниже заявленной производителем, особенно это касается аккумулятора формата AAA. Увы, в очередной раз не удержались наши китайские товарищи перед греховным соблазном завысить технические характеристики.
Зато все остальные новости будут только хорошими!
Аккумуляторы отличаются точным соответствием выходного напряжения номиналу стандартных батареек, высокой стабильностью выходного напряжения, а также большим количеством циклов заряда-разряда, характерным для литий-ионных аккумуляторов.
Кроме того, для них не требуется приобретение зарядного устройства: они могут заряжаться от любой телефонной зарядки с разъёмом USB, коих сейчас в каждом доме скопилось предостаточно.
Вместе с тем не следует устанавливать эти или подобные им аккумуляторы везде, где попало. Они не подойдут для применения в аппаратуре со слишком малым или слишком большим потреблением по току.
В качестве аппаратуры с очень малым потреблением можно упомянуть, например, пульты дистанционного управления. В них и обычные батарейки успешно работают без замены многие месяцы.
А в качестве аппаратуры со слишком высоким потреблением можно упомянуть внешние фотовспышки. По утверждениям фотографов, импульсный ток их потребления в процессе заряда накопительного конденсатора может достигать нескольких ампер.
Применение аккумуляторов протестированного типа будет целесообразно в
- измерительных приборах
- игрушках
- некоторых типах осветительных приборов и т.п.
Что касается применения в тонометрах и других медицинских приборах, то необходимо ознакомиться с инструкцией к приборам на предмет выяснения величины потребляемого тока (не будет ли она превышать предельно-допустимую для аккумуляторов).
Всем спасибо за внимание!