Как нужно проводить восстановление NiMH аккумулятора и почему это важно
Существенным фактором внешнего влияния на электрические характеристики аккумуляторов является температура окружающей среды. Емкость, которая может быть получена от аккумулятора при 20°С, наибольшая. Она почти не уменьшается и при разряде при более высокой температуре. Но при температуре ниже 0°С разрядная емкость уменьшается, и тем больше, чем больше разрядный ток.
Номинальным (стандартным) режимом заряда является режим, при котором аккумулятор, разряженный до 1В, заряжается током 0,1С в течение 16ч (для Ni-Mh 15ч.). Аккумуляторы могут быть заряжены при температуре от 0 до +40°С, наиболее эффективно в интервале температур от +10 до +30 °С. Ускоренный (за 4 — 5 часов) и быстрый (за 1 час) заряды возможны для Ni-MH аккумуляторов, имеющих высокоактивные электроды. При таких зарядах процесс контролируется по изменению температуры ?Т и напряжения ?U и другим параметрам. Рекомендуется также трехступенчатый способ заряда: первый этап быстрого заряда (ток до 1С), заряд со скоростью 0,1С в течение 0,5-1 ч для заключительной подзарядки, и заряд со скоростью 0,05-0,02С в качестве компенсационного подзаряда. Зарядное напряжение Uз при Iз=0,3-1С лежит в интервале 1,4-1,5В. Для исключения перезаряда аккумуляторных батарей могут применятся следующие методы контроля заряда с соответствующими датчиками, устанавливаемыми в аккумуляторные батареи или зарядные устройства:
- метод прекращения заряда по абсолютной температуре Тmax.
- метод прекращения заряда по скорости изменения температуры ?T/?t.
- метод прекращения заряда по отрицательной дельте напряжения -?U.
- метод прекращения заряда по максимальному времени заряда t.
- метод прекращения заряда по максимальному давлению Pmax. (0,05-0,8 Мпа).
- метод прекращения заряда по максимальному напряжению Umax.
Для Ni-MH аккумуляторов не рекомендуется заряд при постоянном напряжении, так как может произойти «тепловой выход из строя» аккумуляторов. Тепловыделение в герметичном Ni-Cd аккумуляторе зависит от уровня его заряженности. К концу заряда в стандартном режиме температура аккумулятора может взрасти на 10-15 °С. При быстром заряде разогрев больше (до 40-45 °С).
Правила эксплуатации NiCd/NiMh аккумуляторов
- Старайтесь использовать только штатные зарядные устройства
- При использовании неавтоматических зарядных устройств, не заряжайте аккумулятор больше времени, указанного в инструкции. Перезаряд значительно ускоряет процесс старения аккумулятора
- Не оставляйте разряженный аккумулятор во включенной аппаратуре. Дальнейший бесконтрольный разряд* полностью выводит аккумулятор из строя.
- Избегайте зарядки не полностью разряженного аккумулятора.
- Каждые 3-4 недели производите полную разрядку* аккумулятора в аппаратуре
- Соблюдайте температурный диапазон эксплуатации
- Перед хранением более 1 месяца NiCd аккумулятор необходимо разрядить*. NiMh аккумулятор хранить при 30-50% уровне заряда. Храните при температуре +5°С…+20°С. Срок хранения — до 4 лет.
- Каждые 6 месяцев для NiMh и 12 месяцев для NiCd хранения рекомендуется сделать не менее 3 циклов заряда-разряда в стандартном режиме.
*Примечание: Аккумулятор является полностью разряженным, когда его напряжение падает до 83% от номинального. Например, аккумулятор с номиналом 1,2В будет полностью разряжен, когда при работающей аппаратуре напряжение на нем станет равным 1 В. Обычно этот уровень напряжения совпадает с порогом отключения аппаратуры.
ВНИМАНИЕ! В процессе эксплуатации НЕ ДОПУСКАТЬ:
- применения зарядных устройств, не предназначенных для заряда аккумуляторов данной химической системы
- короткого замыкания между контактами аккумулятора
- внешнего нагрева выше 100°С и воздействия открытого огня
- любых физических повреждений корпуса аккумулятора
- зарядки холодного аккумулятора (ниже 0°С)
- проникновения жидкости в корпус аккумулятора.
Норма показателей
В новой недорогой двенадцативольтовой батарейке сила тока должна составлять величину 2А. Ток в батарейке средней стоимости идентичного изделия имеет силу тока в 2,5А. Более мощные 12-ти вольтные батарейки обладают силой тока не менее 4А. Если показатель от 1,3-2,9А, это обозначает, что рабочий ресурс батарейки снижен, но выбрасывать их все же не стоит, они пригодятся для работы в пультах дистанционного управления телевизоров или бытовой техники.
В случаях, когда показания мультиметра равняются от 0,7-1,1А, такой источник напряжения может работать только в мало потребляемых электроприборах, при этом эффективность работы ухудшиться. Это возможно лишь, когда нет других элементов питания.
Средний показатель напряжения для пальчиковой батарейки составляет 1,5 вольта. В случае если показатель совпадает со стандартами, но батарейка не работает, причиной этого может послужить пониженная сила тока. В данном случае необходимо купить новый источник питания.
Расшифровка маркировки
Единого стандарта маркировки элементов рассматриваемого типоразмера нет. Но большинство производителей все же придерживается определенных правил. Они предусматривают буквенную маркировку из трех литер IXR, где:
- I означает Li-ion технологию;
- X – тип активного вещества катода;
- R – Rechargeable (перезаряжаемый).
На месте литеры X могут быть различные буквы, образующие сочетания:
| Буквенное сочетание | Тип активного вещества |
|---|---|
| ICR | Литий-кобальт |
| IMR | Литий-марганец |
| INR | Литий-никель-кобальт-марганец |
| IFR | Литий-феррофосфат |
Далее следуют цифры 18650, обозначающие типоразмер, а следующими двумя цифрами может быть обозначена емкость ячейки. Так, аккумулятор, на корпус которого нанесено ICR18650-26F произведен по литий-кобальтовой технологии и имеет емкость 2600 мА*ч.
Аккумулятор ICR18650-26F
Не все производители придерживаются подобных принципов. Так, компания LG только в 2019 году перешла к этой системе, а ранее применялась маркировка вида LGDS318650, где DS – наименование модели. У других производителей встречаются и другие варианты обозначений. Так, Panasonic наряду со стандартной маркировкой применяет обозначение CGR и специфическую маркировку характеристик. Так, элемент CGR18650CG может выдать наибольший ток в 430 мА, а CGR18650CE – в 540 мА при равных напряжении 3,6 вольт и емкости 2250 мА*ч. У Sony можно встретить обозначение SE US18650GR, а линейку высокотоковых ячеек этот производитель обозначает дополнительными литерами VTC (VTC6/7/8) и т.п.
Высокотоковый аккумулятор от Sony US18650VTC6
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.
Область применения
Область применения батареек и аккумуляторов типа «С» очень широка. Портативные источники электроэнергии используются в устройствах, в которых наблюдается повышенное электропотребление.
Кроме того, такие элементы питания могут устанавливаться последовательно, поэтому с их помощью можно обеспечить работоспособность устройств, для работы которых требуется значительно большее напряжение, чем 1,5 или 3,7 Вольта.
Наиболее часто источники питания этого типа можно обнаружить в батарейных отсеках следующих устройств:
- Радиоприемников.
- Фонарей.
- Измерительных приборов.
- Детских игрушек.
Элементы питания могут типа «С» могут устанавливаться не только в портативные устройства, но и в стационарно расположенные бытовые приборы. Например, с помощью одной или двух батареек может осуществляться запал горючего в газовых плитах или водогрейных колонках.
Почему именно «1,5 В»?
Эффективное напряжение нулевой нагрузки неразряженной современной щелочной батареи от 1,5 В до 1,65 В. Оно зависит от содержания оксида цинка в электролите и чистоты диоксида марганца ( источник «Справочник Линдена по батареям (3-е изд.)», стр. 10–12. ).
Под нагрузкой варьируется от 1,1 В до 1,3 В. Полностью разряженный элемент генерирует 0,8-1,0 В. То есть по сути 1,5 В — это больше про маркетинг (так проще тем, кто совершенно в этом не разбирается).
Вспомним 1980-е, когда формировались и создавались огромные рынки электроники на батарейках. Первопроходцы обеспечивали массовый спрос. Эти же компании (либо их правопреемники) существуют до сих пор и продолжают развиваться.
Пальчиковые батарейки Xiaomi AA Rainbow 5 – самые дешевые в продаже
Традиционно китайская корпорация Xiaomi выпускает устройства значительно дешевле признанных аналогов. Модель Xiaomi AA Rainbow 5 не исключение. Это самые дешевые батарейки, которые можно приобрести всего по 20 рублей за штуку. Изделие создано по технологии Hitachi Maxell, поэтому по емкости превышают обычные алкалиновые батареи. Напряжение 1,5 В. Не протекают.
Продаются Xiaomi AA Rainbow 5 в пластиковых коробках по 10 штук. Интересная особенность – все батарейки в коробке имеют разный цвет корпуса. Их укладывают так, чтобы получился полный цветовой спектр от красного до фиолетового.
Лучше покупать для приборов с небольшим потреблением тока. Хорошо подходят для пультов ДУ, настенных часов, беспроводных мышек. Для фонариков тоже подойдут, но только при редком использовании.
Виды батареек по химическому составу
В быту «батарейками» называют гальванические элементы, которые создают электрический ток за счет химической реакции. Гальванические элементы производят электрическую энергию благодаря реакциям между двумя металлами в растворе электролита. Один металл является «минусом», другой «плюсом». Между ними протекает реакция окисления (на «минусе») и восстановления (на «плюсе»), за счет которой и возникает ток.
Традиционно с химической точки зрения батарейки разделяют на виды в зависимости от того, какие металлы или какой тип электролита в них используется.
Солевые батарейки
Это старейший тип батареек, разработанный компанией Eveready еще в 20-х годах прошлого века. В качестве «минуса» в нем используется цинк, а в качестве «плюса» — двуокись марганца. Электролит, который обеспечивает протекание реакции — хлорид аммония. Это соль, поэтому батарейка называется солевой.
Солевые батарейки имеют международную маркировку R. Такие батарейки подходят для устройств, не требующих большой мощности питания: детских игрушек, пультов ДУ для телевизоров, часов, ручных фонариков, небольших радиоприемников.
Преимущества
дешевизна маленький вес возможность возобновить работу батарейки после разряда
Недостатки
невысокая выработка тока не работают при минусовых температурах небольшой срок хранения проблемы с герметичностью и быстрая разрядка при неиспользовании
Щелочные батарейки
Щелочные батарейки также называются алкалиновыми (от французского alcaline — щелочной). Они также состоят из марганца и цинка, но в качестве электролита, в котором протекает реакция, в них используется гидроксид калия. Это щелочь, поэтому у батарейки такое название.
Щелочная батарейка маркируется буквами LR. Эти батарейки подходят для устройств со средним и высоким потреблением тока, таких как ручные прожекторы, плееры и диктофоны, фотоаппараты.
Преимущества
большая емкость, чем у солевых могут работать при низких температурах герметичны малая скорость саморазряда — могут храниться до 7 лет
Недостатки
цена чуть выше более тяжелый вес одноразовые — после выработки заряда использоваться больше не могут
Ртутные батарейки
В этих батарейках в качестве «минуса» служит цинк, а «плюса» — оксид ртути. Они разделяются слоем электролита, в роли которого выступает 45% раствор щелочи (гидроксид калия, как и в алкалиновых).
Ртутные батарейки в наше время используются очень редко из-за общеизвестного факта: ртуть токсична. Однако еще в недалеком прошлом они активно применялись в электронных часах, весах, медицинской технике — слуховых аппаратах, кардиостимуляторах.
Преимущества
стабильность напряжения большая ёмкость высокая энергоплотность стойкость к перепаду температур долгое время хранения
Недостатки
ядовитость ртути при нарушении герметичности дороговизна сложность утилизации
Серебряные батарейки
Есть и такие. В них роль «минуса» опять играет цинк, а роль «плюса» — оксид серебра. Реакция с выделением электрического тока протекает при помощи щелочного электролита — гидроксида калия или натрия.
Международная маркировка серебряной батарейки — SR. Используются они в тех же сферах, что и ртутные, и по достоинствам и недостаткам практически им аналогичны. Главное преимущество серебряных батареек перед ртутными — безопасность: серебро нетоксично, и при нарушении герметичности корпуса нет риска отравления. Главный минус — серебряные батарейки дороже всех остальных видов батареек.
Литиевые батарейки
Наконец, последний тип батареек — литиевый. У этих батареек в качестве «плюса» используется литий, а вот «минус» и электролит могут быть представлены различными веществами: диоксид марганца, монофторид углерода, пирит, тионилхлорид и другие.
Литиевые батарейки могут использоваться в разной портативной электронике и имеют маркировку CR. Они объединяют в себе все преимущества предыдущих типов и, по факту, являются самым хорошим гальваническим элементом питания. Но по сравнению с щелочными и солевыми элементами литиевые батарейки дороговаты (хотя в зависимости от используемых веществ цена может сильно различаться). Поэтому первые тоже выпускаются в большем количестве для бюджетного сегмента.
Преимущества
легкость долгое время хранения (до 12 лет) термическая стойкость стабильное напряжение высокая энергоплотность и энергоемкость
Недостатки
высокая стоимость Как видите, литиевые батарейки — это единственный тип, у которого достоинства решительно перевешивают недостатки. Поэтому рекомендуем попробовать:
Что за «Полтора Вольта»?
Именно на это напряжение источника питания (а именно 1,0-1,5 В) были рассчитаны схемы массовых изобретений и устройств:
- электронные часы,
- фонари,
- радиоаппаратура,
- слуховые аппараты,
- камеры,
- игрушки,
- телефоны и так далее.
Вокруг полутора вольт построили тысячи отраслей.
Электронные устройства обычно изготавливаются для работы от ячеек с напряжением от 1,0 до 1,5 В. Новая батарейка выдаёт 1,5 В и во время использования постепенно уменьшает напряжение до 1,2 В (тускнеет свет в фонаре, хуже работает моторчик в игрушке и так далее).
В конце своего жизненного цикла батарейка выдаёт 1,0 В. Обычно устройство перестаёт работать, но те же настенные часы ещё вполне ходят.
Мизинчиковые батарейки ААА
Этот тип батареек называют мизинчиковыми. Их диаметр равен 10,5 мм, а длина составляет 44,6 мм. Аккумулятор весит около 12 г и имеет напряжение 1,5 В. Способ изготовления влияет на массу изделия. Похожие по формату элементы питания отличаются напряжением — 1,25 г. Продуктивные щелочные элементы имеют емкость 1200 мАч, солевые — 540 мАч, а никель-металлогидридные — 1250 мАч.
Эта разновидность элементов питания (ЭП) подходит для маленьких устройств с незначительным потреблением тока, в числе которых:
- переносные радиоприемники;
- электронные устройства для удаленного управления приборами;
- фотокамеры;
- портативные цифровые аудиоплееры;
- различные беспроводные устройства.
Для восстановления их работоспособности потребуется специальный зарядник. Эти элементы отличаются многоразовым использованием. Рабочее напряжение аккумуляторных ЭП составляет 1,2 В. Когда есть много вариантов, предпочтение отдают никель-металлогидридным элементам ААА.
Источники тока ААА могут быть:
Солевые изделия обозначают R03, а щелочные — LR03. Они не заменяют друг друга и используются для разных приборов с низким или высоким потреблением тока. Лидирующие позиции в этой группе занимает PANASONIC ENELOOP 750 мАч. Эти батареи выдерживают 2100 циклов перезарядки. На протяжении 5 лет хранения показатель емкости в них снизится максимум на 30%. Общая длительность работы составляет около 10 лет.
Компании выпускают универсальные и аккумуляторные варианты с низкой степенью саморазряда. С помощью солевого электролита изготавливают дешевые изделия.
Их используют для следующих устройств:
- часы;
- детские игрушки малой мощности;
- пульты дистанционного управления;
- термометры и другие бытовые приборы небольшой мощности.
Электролит из гидроксида применяют при изготовлении алкалиновых и марганцевых типов изделий, которые не похожи на солевые батареи функциями и химическими реакциями. В этих элементах питания процессы проходят быстрее, поэтому батарейки выбирают в качестве оптимального поставщика электрического тока. Эти ЭП используют в домашних условиях, вставляя в устройства со средним уровнем мощности.
Распространенным видом данного типоразмера являются литиевые минипальчиковые изделия. Благодаря меньшему внутреннему сопротивлению продлевается срок их службы.
По этой причине показатель их мощности больше, чем у щелочных или солевых батареек.
Технические характеристики
Чтобы гальванический элемент идеально подошел для установки в держатель устройства, а электрические показатели были способны поддерживать работу электронного гаджета в течение продолжительного времени, его характеристики должны полностью соответствовать определенным параметрам.
Для батарейки SR626SW важны следующие значения:
| Характеристика | Значение |
|---|---|
| Форма | Таблетка (монетка) |
| Вид | Серебряно-цинковая |
| Тип | LD (низкое и равномерное энергопотреблениее) |
| Упаковка | Фирменный блистер |
| Диаметр | 6,8 мм |
| Высота | 2,6 мм |
| Емкость | 26 мАч |
| Номинальное напряжение | 1,55 v |
| Температура хранения | от -20 до +60°С |
| Температура эксплуатации | от 0 до +45°С |
| Срок годности | 3-5 лет |
| Масса | 0,9 гр |
Рекомендуемая температура эксплуатации изделия – от -10˚С до +60˚С. Емкость батареи, а также ее вес могут немного отличаться у различных производителей SR626SW.
Нестандартное решение вопроса
В данном случае нагрузочная вилка изготавливается еще более интересным способом, с помощью канализационной трубы, аккуратно разрезанной в продольном направлении.
Здесь приводится схема конструкции вилки, рассчитанная на проверку показателей сорпотивления аккумуляторов на 12 вольт с емкостью от нескольких десятков ампер-часов:
- константовая проволока , 12 витков со внутренним диаметром намотки 38 мм;
- к концам проволоки привариваются шпильки М8 ;
- все это может прекрасно подойти к канализационной трубе , если ее диаметр составляет 50 мм ;
- щель закрывается вторым куском такой же трубы;
- по бокам устанавливаются заглушки, и конструкция готова.
Технические параметры: показатель сопротивления около 0,1 Ом , ток при напряжении 12 вольт составляет от 110 до 120 ампер . Длительность нагрузки в этом случае должна быть минимальной, не более 3-5 секунд (к сожалению, устройство очень быстро нагревается). Все показатели аккумулятора измеряются так же, вольтметром любого типа. При создании такой вилки рекомендуется воспользоваться таблицей расчета сопротивлений проводов различной длины.
Параметры
- Теоретическая энергоёмкость (Вт·ч /кг): 300 Вт·ч/кг .
- Удельная энергоёмкость: около — 60-72 Вт·ч/кг.
- Удельная энергоплотность (Вт·ч/дм ³): около — 150 Вт·ч/дм³.
- ЭДС: 1,25 .
- Рабочая температура: −60…+55 °C .(-40… +55)
- Срок службы: около 300-500 циклов заряда/разряда.
Описание
Никель-металл-гидридные аккумуляторы форм фактора «Крона», как правило- начальным напряжением 8,4 вольта, постепенно снижает напряжение до 7,2 вольт, а затем, когда энергия аккумулятора будет исчерпана, напряжение быстро снижается. Этот тип аккумуляторов разработан для замены никель-кадмиевых аккумуляторов . Никель-металл-гидридные аккумуляторы имеют примерно на 20 % большую емкость при тех же габаритах, но меньший срок службы — от 200 до 300 циклов заряда/разряда. Саморазряд примерно в 1,5-2 раза выше, чем у никель-кадмиевых аккумуляторов.
Недостатком такого типа системы является добавленная сложность и расход зарядного устройства. Когда время является ограниченным ресурсом, и есть хорошая теплоотдача, методы быстрой зарядки — лучший подход. Способы быстрой зарядки будут заряжать батареи через 5 часов или менее. Подобно методу быстрой зарядки, этот метод увеличивает скорость зарядки и требует трех отдельных отключений заряда. Как и в случае быстрой зарядки, преимущества метода быстрой зарядки — это способность безопасно заряжать батареи, находящиеся в любом состоянии заряда в течение короткого периода времени.
NiMH аккумуляторы практически избавлены от «эффекта памяти ». Это означает, что заряжать не полностью разряженный аккумулятор можно, если он не хранился больше нескольких дней в таком состоянии. Если же аккумулятор был частично разряжен, а затем не использовался в течение длительного времени (более 30 дней), то перед зарядом его необходимо разрядить.
Применение никель-металлогидридных аккумуляторов
К недостаткам, опять же, добавлена сложность зарядного устройства и расход. Скорее, этот метод используется для противодействия возникновению саморазряда батареи, когда аккумулятор не используется. Раздел 9 Аккумулятор. Эти шаги помогут понять, что производители чипов зарядного устройства пытались включить в свои чипы.
Перед быстрой или быстрой зарядкой аккумулятора рекомендуется скорость зарядки струйки. Во-первых, для повышения температуры, если батареи холодные, а во-вторых, чтобы убедиться, что нет никаких проблем с батареями или зарядными схемами. Это делается как часть шага зарядки струйки.
Экологически безопасны.
Наиболее благоприятный режим работы: заряд небольшим током, 0,1 номинальной ёмкости, время заряда — 15-16 часов (типичная рекомендация производителя).
Хранение
Аккумуляторы нужно хранить полностью заряженными в холодильнике, но не ниже 0 градусов . При хранении желательно регулярно (раз в 1-2 месяца) проверять напряжение. Оно не должно падать ниже 1,37 . Если же напряжение упало, необходимо зарядить аккумуляторы заново. Единственный вид аккумуляторов, которые могут храниться разряженными, — это Ni-Cd аккумуляторы .
Многие зарядные устройства включают «ингибирование низкой температуры», чтобы аннулировать это событие. Измерение напряжения аккумуляторной батареи также является частью шага зарядки струйки. Измерение напряжения в пачке может использоваться для проверки того, что аккумулятор находится на надлежащем уровне напряжения и для проверки наличия тока для зарядки. Время и напряжение зависят от типа и количества используемых ячеек. Если напряжение батареи не достигнуто в установленное время, заряд прекращается.
Номинальное разрядное напряжение
Быстрые методы зарядки или быстрого заряда требуют трех режимов прекращения. Таблицу 5 Спецификация метода зарядки для информации о скорости зарядки. Зарядка сверху вниз используется только в том случае, если быстрая зарядка или быстрая зарядка не полностью заряжали батареи. Поскольку постоянный ток отключения тока имеет тенденцию к удалению энергии, максимальный заряд лучше всего делать как импульсный заряд.
Технические характеристики аккумулятора 18650
Технические характеристики аккумуляторов 18650 определяются их технологией производства, и ей же ограничиваются. Литий-ионные аккумуляторы равного размера имеют одинаковые параметры, или, хотя бы, одного порядка. Физику не обмануть, и аккумуляторы с «выдающимися» характеристиками, скорее всего, являются подделкой от неизвестного производителя.
Вольтаж
Большинство типов нормально заряженных Li-ion элементов на холостом ходу выдают 3,7 вольта. Их можно слегка перезарядить (без вреда для аккумулятора) до уровня 4,2 вольта, но даже под небольшой нагрузкой напряжение в течение нескольких минут упадет до номинальных 3,7 В.
Разрядные кривые Li-ion ячеек с выраженным начальным участком перезарядки
Номинальное напряжение батарей 18650, произведенных по современной литий-железофосфатной технологии батареи более низкое — 3,2 вольта (максимальное – 3,6 вольт). Это связано со спецификой электрохимических реакций. Зато у них выше рабочий ресурс (в циклах).
Наименьшее напряжение, при котором аккумулятор считается разряженным без вреда для своего состояния, считается уровень 2,5 вольт. Но для безопасности лучше не разряжать батарею ниже 2,75 вольта. Этот уровень и принят за границу 0% заряда.
Емкость
Элементы 18650 выпускаются по литий-ионной технологии. В нем должны протекать определенные электрохимические реакции в определенном объеме, поэтому емкость ограничена рамками технологии. В 2022 году потолком для изделий среднего уровня является 3600 мА*ч. Есть сведения, что ведущим изготовителям удается выполнить конструктив аккумулятора так, что емкость может достичь 4500 и даже 5000 мА*ч, но это, пожалуй, теоретический потолок для текущего момента.
Эта емкость явно за пределами реальных возможностей
Если емкость, указанная на корпусе, выше этой цифры – это однозначно фейк. И уж точно не стоит доверять декларациям о том, что емкость аккумуляторов (как правило, неизвестных производителей) достигает 15000, 20000, а то и 30000 мА*ч. Создать такие источники тока в рамках форм-фактора 18650 на сегодняшний день невозможно.
Типоразмеры и вес аккумуляторов 18650
Само название форм-фактора 18650 содержит указание на габариты элемента:
- диаметр 18 мм;
- длина 65 мм.
Вес батареи не стандартизирован, но он обычно составляет около 50 грамм с небольшими отклонениями (в зависимости от примененных материалов для корпуса и т.п.).
Габариты ячейки 18650
Многие элементы 18650 имеют длину на 1,5..3 мм больше, чем 65 мм. Такое бывает, если батарея оснащена внутренней платой защиты – она занимает определенное место и увеличивает размеры устройства.
Плата защиты в аккумуляторе 18650
Влияет ли на параметры цвет батарейки
В интернете и в быту можно услышать различные мифы о том, что цвет оболочки источника тока 18650 определяет его параметры или технологию изготовления. На самом деле, выбор цвета определяется лишь креативностью дизайнера на заводе и экономическими факторами – какая краска окажется дешевле и прочнее. Хотя в пределах одной фирмы никто не запрещает выпускать, например, желтые батарейки одной емкости, а зеленые — другой (просто для удобства производства, учета, складирования и т.п.). Но никаких стандартов здесь не существует.
Рекомендуем: Как нужно выбирать 18650 для шуруповерта
Проверка батарейки ААА, АА, CR2032
Батарейку тестируют, чтобы определить пригодна ли она для работы и сколько времени она еще сможет проработать.
Тестирование можно проводить специальным прибором или вольтметром самостоятельно. Плюс прибора – виден результат и не нужно думать. Плюсы мультиметра (вольтметра) — не нужно тратить деньги на прибор. Понимаешь, как все это работает, купленный мультиметр может пригодится для многого другого. Сначала выясним, что значит батарея рабочая и батарея севшая. Разбирать все будем на примере всем знакомых пальчиковых и мизинчиковых батареек ААА и АА. Рабочей батарейкой считается батарейка АА или ААА способная выдавать требуемое напряжение под определенной нагрузкой. Напряжение новой батарейки равно 1.5В. Cогласно документации (Data Sheet) на батарейки от мировых лидеров – Varta, Energizer и других, напряжением севшей батарейки AA или AAA считают 0.9 – 0.8В. Остается измерить напряжение. Без подключенной нагрузки даже севшая батарея покажет около 1,5 В.
Для определения реального состояния батарейки нужно: — Взять резистор 3.9 Ом (именно этот номинал является типовым в документации для высокой нагрузки) или номинал чуть больше, имеющийся в киоске радиодеталей и замкнуть через него плюс и минус батареи; — Вольтметром замерить напряжение на батарее. В готовые приборчики сопротивление уже встроено. Чем хуже состояние батареи, тем меньшее напряжение она выдаст. У новой батарейки оно будет 1.5В у отслужившей близко к 0,9В. Иногда и мультиметры имеют встроенную функцию проверки батарей. В этом случае на них обычно указывается, какое значение является нормой.
У батареи которая садится проседает напряжение, как следствие снижается сила тока. Устройство может начать работать хуже – пульт от телевизора приходится направлять точнее, хотя по началу он срабатывал даже если развернут в противоположную сторону. Игрушка медленнее и т.д. Происходит это до тех пор, пока устройству хватит уровня напряжения для включения или мощности для работы. Батарею CR2032 следует проверять аналогичным образом. Резистор для нее следует взять номиналом 1кОм. Напряжение новой батареи 3В. Напряжение разряженной 2В.
Немного дополнительной информации о батареях. Кстати, аккумуляторную батарею автомобиля проверяют таким же способом. Нагрузочная вилка создает ток уровня пускового или несколько выше на короткое время. Естественно это не ток короткого замыкания о котором пойдет речь ниже, а ток определенной величины.
Какая емкость у батарейки?
Емкость батареи зависит от величины нагрузки, чем она меньше, тем большую емкость сможет выдасть батарейка. Вот пример из документации на батарею АА – графики зависимости емкости от нагрузки
График зависимости емкости батареи от силы тока Зависимость времени работы батарейки от устройства
и графики времени жизни батарейки при работе с условными пультом дистанционного управления, радио, игрушкой, плером.
Проверка током короткого замыкания. Существует еще один популярный в народе способ проверки батарей и аккумуляторов – проверка током короткого замыкания. Мультиметр выставляется в режим измерения тока на шкалу ампер. Щупами на короткое время касаются плюса и минуса батареи. По величине тока делают выводы о состоянии батареи или аккумулятора. Метод абсолютно не научный и вредный. Сравнить можно к визиту к врачу, а он для проверки состояния вашего здоровья надевает боксерскую перчатку и производит удар. Наверное можно оценить общее состояние по тому был человек нокаутирован, насколько тверда осталась походка. Но достоверность не высокая и вреда куда больше, чем пользы от подобной диагностики. Неспециальные батареи и аккумуляторы не рассчитаны на такие токи и их срок жизни резко сокращается, какие цифры тока норма сплошные догадки.
Источник
Технические характеристики
Все батарейки имеют определенные значения напряжения, запаса электроэнергии, габариты и другие важнейшие характеристики, о которых лучше знать заранее.
Чтобы не подбирать вслепую, когда необходимо реанимировать какой-либо старый электроприбор, в который устанавливалась батарейка похожего формата, следует знать о том, что «Крона» 6F22 9v отличается следующими характеристиками:
| Характеристика | Значение |
| Форма | Крона |
| Вид | Солевая (угольно-цинковая) |
| Упаковка | Фирменный блистер |
| Высота | 48,5 мм |
| Ширина | 26,5 мм |
| Толщина | 17,5 мм |
| Емкость батарейки | 350-450 мАч |
| Номинальное напряжение | 9 v |
| Рабочая температура | от -40 до +50°C |
| Температура хранения | от -40 до +50°С |
| Срок годности | 3 лет |
| Масса | 40 гр |
Некоторые разновидности батареек этого типа могут незначительно отличаться по емкости. Эта особенность связана с применением различных электролитов при изготовлении.
GP SuperCell Super Heavy Duty и Varta SuperLife Zinc Carbon
Что находится внутри щелочной батарейки
Впервые щелочные (алкалайновые) батарейки выпустила компания Eveready (Energizer) в 1959 году. Ее принципиальное отличие от сухой батарейки — состав электролита и конструкция. Электролит состоит не из соли аммония, как в солевой, а из раствора щелочи (обычно гидроксида калия). Конструкция элемента вывернута наизнанку по сравнению с конструкцией солевого элемента. То есть, если у солевого элемента корпус (-), а центральный токоотвод (+), то у щелочного элемента наоборот, корпус (+), а центральный токоотвод (-).
Типичная щелочная батарея выполнена в форме стального цилиндра, покрытого изолирующей пластиковой оболочкой. Положительный конец батарейки (катод) имеет выступающую наружу поверхность. Отрицательный конец (анод) — плоский. Эти две клеммы батарейки электрически изолированы друг от друга.
| 1 — никелированный стальной стакан | |
| 2 — латунный токосъемник | |
| 3 — анодная паста | |
| 4 — сепаратор | |
| 5 — катодная паста | |
| 6 — защитная оболочка | |
| 7 — предохранительная мембрана | |
| 8 — прокладка | |
| 9 — стальная тарелка |
Корпус батарейки обычно делается из стали с никелевым покрытием. Внутри находится несколько слоев различных материалов, химические реакции которых создают определенные уровни напряжений и токов:
- Первый слой — это катод, представляющий собой смесь оксида марганца (MnO₂) и графита. Этот материал находится в контакте с металлом положительной клеммы. Графит добавляется для улучшения проводимости смеси и увеличения плотности энергии.
- Затем идет сепаратор — слой пористого материала, который образует барьер, предотвращающий прямой контакт анодного и катодного материалов друг с другом. В процессе производства на сепаратор распыляется щелочной электролит — гидроксид калия.
- С другой стороны барьера находится анод, который представляет собой пасту, изготовленную из цинкового порошка (Zn), а также желирующего агента. Желирующий агент поддерживает цинк во взвешенном состоянии, чтобы он не накапливался в одном месте.
