Что лучше: батарея на 5000 mah или на 2000 mah? почему?

***

Всё зависит от максимального напряжения, до которого способен заряжаться аккумулятор вашего смартфона:

4,2В (штатное значение, иногда даже не указывается — и так понятно, аккумуляторы с отсечкой на 4,2В живут дольше);
4,35В или 4,4В (элементы высокого напряжения или High Voltage Li-ion/LiPo, их срок службы уменьшен взамен на указанные выше преимущества).

Указание цифр 3,6В или 3,7В, даже 3,75В или 3,8В на корпусе аккумулятора по сути не влияют на срок службы, когда максимальное напряжение одинаковое (4,2В). Но может говорить о разных материалах, применяющихся для катода, анода и электролита.

Хотелось сделать короткую заметку, но получилось полноценное руководство по напряжению аккумуляторов смартфонов и телефонов. В качестве источника мы ориентировались на исследования и опыт Battery University.

Если у вас есть вопросы или что-то нужно добавить, то напишите в комментарии своё мнение. Мы читаем каждое сообщение.

Типы батареек по размеру и их обозначения

В настоящее время в мире очень большое распространение получила система обозначений батареек, принятая в США. Она основана на физических размерах источников питания. Далее рассматриваются самые распространенные из них.

Название	Маркировка и Тип	Диаметр, мм	Высота, мм	Емкость, мАч*
A	Солевая (R23) Щелочная (LR23)	17	50	н/д
AA	Солевая (R6) Щелочная (LR6) Литиевая (FR6)	14,5	50,5	1100-3500
AAA	Солевая (R03) Щелочная (LR03) Литиевая (FR03)	10,5	44,5	540-1300
AAAA	Щелочная (LR8D425)	8,3	42,5	625
B	Щелочная (LR12)	21,5	60	8350
C	Солевая (R14) Щелочная (LR14)	26,2	50	3800-8000
D	Солевая (R20) Щелочная (LR20)	34,2	61,5	8000-19500
F	Солевая (R20) Щелочная (LR20)	33	91	н/д
N	Солевая (R1) Щелочная (LR1)	12	30,2	1000
1/2AA	Солевая (R14250)	14,5	25	250
R10	Солевая (R10)	21,5	37,3	1800

* Технологии развиваются очень быстро из-за этого не сегодняшний день емкость может быть выше, чем указана в таблице (2018 год)

Далее будут более подробно рассмотрены типоразмеры батареек и их характеристики.

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.

Правила зарядки аккумулятора 18650

Зарядка аккумулятора 18650

Эксплуатируя 18650, возникает вопрос о правильности его зарядки. Процедура очень простая, но ее нужно производить ответственно, избегая халатности и нарушений технологии. Правильная зарядка является залогом длительного срока службы батареи.

Владельцы бытовой техники, когда приходит время подзаряжать аккумулятор, интересуются, как же правильно это делать. Лучше воспользоваться специальным прибором. Зарядное устройство начинает процесс при установленном напряжении в 0,05 В, постепенно увеличивая его до 4,2. Значение не должно подниматься выше, ведь это вредит эксплуатационным свойствам батареи.

Сила тока, допустимая для зарядки, должна колебаться в районе 0,5 – 1 А. Данные показатели прямо влияют на скорость заряда. Если вам не требуется использовать батарейку срочно, лучше процесс заряда не ускорять.

Для того чтобы полностью восполнить изделие, потребуется около 3 часов. По истечении этого времени батарея самостоятельно отключается от устройства. Таким образом можно не переживать за перегрев аккумулятора и его порчу. Если же ваше зарядное устройство не обладает функцией контроля зарядки, придется самому следить за процессом и выключить, когда это нужно. Лучше всего послушать специалистов и приобретать многофункциональные устройства с конроллером. Так процесс зарядки будет наиболее безопасным.

В настоящее время приобретение зарядного устройства не является проблемой. В ассортименте магазинов и торговых точек имеется в наличии большое количество приборов разных производителей и разной ценовой категории

Специалисты советуют не брать цену за основу выбора, а особое внимание уделить характеристикам

Виды зарядных устройств:

Зарядка с одним гнездом и силой тока не более 1 А. Это самые недорогие устройства, отлично выручат тех пользователей, которые заряжают батареи всего несколько раз в год.
Зарядка с двумя гнездами, создает напряжение до 4,2 В. Эти приборы имеют специальный индикатор, следящий за временем работы.
Универсальные зарядки, используемые для батарей разной химии. Они могут применяться не только для литиевых, но и никелевых видов.

Стоимость также является важным показателем при выборе качественного аккумулятора. Приборы большей стоимости, как правило, имеют реле, контроллеры и индикаторы. Те, кто чувствует свои силы и обладает определенными техническими и химическими знаниями, могут сделать зарядные устройства своими силами

В этом случае важно иметь знания относительно функционирования электрической цепи и параметров аккумулятора

Особенности и характеристики

Ni-MH или NiMH аккумулятор состоит из следующих компонентов:

Металлический изолированный корпус.
Анод (плюс) – водородный металлогидридный электрод, чаще всего гидрид никель-литий или никель-лантан.
Катод (минус) – оксид никеля.
Электролит – гидроксид калия.

В зависимости от формы, размеров и выходных параметров тока, никель-металлогидридные АКБ можно классифицировать на такие основные виды:

«Пальчиковые» (АА). Напряжение – 1,2 В, ёмкость – 1200-3000 мА·ч.
«Мизинчиковые» (AAA). Напряжение – 1,2 В, ёмкость – 700-1000 мА·ч.
«Крона» (C). Напряжение – 9 В, ёмкость – 4200-6500 мА·ч.
«Бочка» (D). Напряжение – 1,2 В, ёмкость – свыше 8500 мА·ч.

Для узкоспециализированных технических устройств могут производиться и АКБ с другими параметрами. Ni-MH аккумуляторы обладают такими техническими характеристиками:

Энергетическая плотность – 60-120 Вт·ч/кг.
Внутреннее сопротивление при напряжении 6 В – 200-300 мОм.
Количество циклов заряд-разряд при условии зарядки примерно до 80% – около 500.
Длительность зарядки до полной ёмкости – 2-4 часа.
Номинальное напряжение – 1,25 В.
Саморазряд при комнатной температуре – около 30% в месяц. У современных моделей с низким саморазрядом (LSD) параметр составляет около 20% в год.
Допустимый ток нагрузки – 0,5-5C, где C – номинальная ёмкость элемента питания.
Допустимый температурный режим эксплуатации – от -20°С до +60°С.
Срок службы – 1-5 лет, в зависимости от производителя и режима эксплуатации. На практике качественные аккумуляторы могут работать и гораздо дольше.

Такие аккумуляторы имеют сравнительно высокое внутреннее сопротивление, вследствие чего снижается эффективность компонентов. Для снижения сопротивления и продления срока службы нужно соблюдать правило циклования, согласно которому перед зарядкой элемент необходимо полностью разрядить. Но, нельзя допускать глубокого разряда, в таком случае зарядное устройство не всегда может определить АКБ. Поэтому рекомендуется разряжать примерно до 3%.

Кроме того, каждые несколько месяцев необходимо полностью разряжать и заряжать аккумулятор, чтобы устранить «эффект памяти». Последний состоит в том, что из-за неполной разрядки и последующей зарядки постепенно снижается ёмкость. «Тренировка» путём полного разряда и заряда позволяет восстановить характеристики.

Экзотические типы батареек

A. Это солевые батарейки цилиндрической формы на полтора вольта, обозначающиеся R23 по стандарту IEC. Они имеют размер 17х50 мм и были популярны в старых моделях ноутбуков и нестандартных устройствах. В настоящее время практически не применяются.

AAAA. Это щелочные цилиндрические минибатарейки LR61 на полтора вольта размером 8,3 на 42,5 мм. Применяются в тонких фонариках (в виде ручки), глюкометрах, лазерных указках и мощных стилусах.

Тип B. Выпускаются солевые R12 и щелочные LR12 цилиндрические элементы этого типа размером 21,5х60 мм на 1,5 v. Обычно применяются в фонариках.

Тип F. Эти полторавольтовые источники питания обозначаются L25 и LR25. Они имеют емкость от 10,5 (солевые) до 26 (щелочные) А/ч. Имеют размер 33х91 мм.

Тип N. Батарейки R1 и LR1 имеют емкость 400-1000 мАч, вольтаж – 1,5 вольта, размер 12х30,2 мм.

1/2AA. Обозначаются CR14250 для литий-диоксидмарганцевых (Li‑MnO2) на 3 вольта и ER14250 для литий-тионилхлоридных (Li‑SOCl2) батареек на 3,6 вольта. Имеют размеры 14х25 мм.

R10. Это элементы питания на полтора вольта, которые выпускались в СССР под маркировкой 332. Имеют размер 21х37 мм. В настоящее время они выпускаются очень ограниченно.

Существуют батареи с маркировкой 2R10 размерами 21,8х74,6 мм на 3 вольта, называемые Duplex из-за того, что они внутри содержат два последовательно соединенных элемента R10 по 1,5 вольта.

A23. Это щелочная батарея (по классификации IEC — 8LR932) на 12 v размером 10,3х28,5 мм. Обычно состоит из 8 элементов LR932, соединенных последовательно. Применяется для изделий, управляющихся по радио.

A23 и A27

A27. Это щелочная батарея (по классификации IEC — 8LR732) на 12 v размером 8х28,2 мм. Обычно состоит из 8 элементов LR632, соединенных последовательно. Применяется для изделий, управляющихся по радио, электрозажигалках и электронных сигаретах.

Широкое распространение в различных устройствах также имеют плоские батареи на 4,5 и 9 вольт.

3336. По стандартам IEC обозначаются 3LR12 (щелочные), 3R12 (солевые) В обиходе имеют название «квадратные». Они выпускаются с 1901 года для фонариков. Имеют напряжение 4,5 вольта, емкость от 1200 до 6100 мАч, размер 67х62х22 мм. Конструктивно представляют собой 3 последовательно соединенных элемента R12, объединенных в одном корпусе.

Большое обилие источников питания, имеющихся в продаже, позволяет с легкостью подобрать необходимую батарейку для каждого конкретного случая. При этом лучше ориентироваться на известные бренды, которые выпускают продукцию хорошего качества, стоящую потраченных денег.

Правила использования никель-металлогидридных аккумуляторных батарей

Срок службы ni mh аккумуляторов в значительной степени зависит от того, насколько сильно источник питания перегревается или перезаряжается. Кроме того, мастерам рекомендуется соблюдать следующие правила:

Независимо от того, как долго хранятся источники питания, они всегда должны быть заряжены. Процент заряда должен составлять не менее 50 % от общей емкости. Только в этом случае не возникнет проблем при хранении и обслуживании.
Батареи этого типа склонны к перезарядке и чрезмерному нагреву. Это негативно сказывается на сроке службы и текущей мощности. Для этих источников питания требуются специальные зарядные устройства.
Тренировочные циклы для никель-металлогидридных батарей не требуются. Проверенное зарядное устройство восстановит утраченную емкость. Количество циклов восстановления во многом зависит от состояния устройства.
Обязательно делать перерывы между циклами регенерации и научиться заряжать используемую батарею. Этот промежуток времени необходим для того, чтобы устройство остыло, чтобы температура снизилась до необходимого уровня.
Цикл зарядки или тренировки должен проводиться только в приемлемом температурном диапазоне: от +5 до +50 градусов. При превышении этой температуры возрастает риск быстрого выхода из строя.
При зарядке необходимо следить за тем, чтобы напряжение не падало ниже 0,9 вольт. Некоторые зарядные устройства не будут заряжать, если это значение слишком мало. В таких случаях допустимо подключение внешнего источника питания для восстановления питания.
Циклическая регенерация происходит при наличии определенного опыта. В конце концов, не все зарядные устройства можно использовать для разрядки батареи.
Процедура хранения включает в себя несколько простых правил. Источник питания нельзя хранить на открытом воздухе или в помещениях, где температура опускается ниже 0 градусов. Это приведет к застыванию состава электролита.

При одновременной зарядке нескольких источников питания степень заряда поддерживается на определенном уровне. Поэтому неопытные пользователи проводят регенерацию батареи отдельно.

Nimh аккумуляторы — это эффективные источники энергии, которые активно используются для комплектации различных устройств и агрегатов. Они отличаются определенными преимуществами, особенностями. Перед их использованием обязательно нужно учесть основные принципы применения.

Что такое Wh?

Единица измерения Wh показывает не емкость аккумулятора, а количество сохраненной мощности. То есть Wh — это ватт-часы. Другими словами этот показатель показывает какую мощность может выдавать устройство в течение часа. Допустим мы видим на аккумуляторе устройства обозначение 100 Wh. По сути, нам эта цифра говорит, что данный аккумулятор может выдать за один час 100 Ватт мощности. Если мощности требуется меньше, тогда время работы аккумулятора удлиняется. Например тот же аккумулятор мощностью в 100 Wh, при затратах в 10 Ватт в час сможет проработать 10 часов.

Для пользователя этот показатель мощности намного проще для понимания. К примеру, пользователь видит, что аккумулятор его ноутбука обладает мощностью 100 Wh. В характеристиках ноутбука указано, что при максимальной нагрузке он потребляет 25 Ватт в час. Таким образом несложно посчитать, что полного заряда аккумулятора хватит на 4 часа интенсивной работы на ноутбуке.

Принцип работы и устройство Ni Mh аккумулятора

Для начала стоит рассмотреть, как работает NiMh-батарея. Как уже упоминалось, состоит этот элемент питания из нескольких компонентов. Разберем их более подробно.

Анодом тут является водородо-абсорбирующий состав. Он способен принимать в себя большое количество водорода, в среднем количество поглощенного элемента может превышать объем электрода в 1000 раз. Для достижения полной стабилизации в сплав добавляют литий или лантан.

Катоды производятся из оксида никеля. Это позволяет получить качественный заряд между катодом и анодом. На практике могут применяться самые разные типы катодов по техническому исполнению:

ламельные;
металлокерамические;
металловойлочные;
прессованные;
пеноникель (пенополимер).

Наибольшей емкостью и сроком службы отличаются пенополимерные и металловойлочные катоды.

Проводником между ними является щелочь. Тут использован концентрированный гидроксид калия.

Конструкция батареи может отличатся в зависимости от целей и задач. Чаще всего, это свернутые рулоном анод и катод, между которых находится сепаратор. Также встречаются варианты, где пластины размещаются поочередное, переложенные сепаратором. Обязательным элементом конструкции является предохранительный клапан, он срабатывает при аварийном повышении давления внутри АКБ до 2-4 МПа.

Батарейка ааа и ее характеристики

Ниже приведены технические параметры мизинчикового элемента питания, размеры, сила тока, вольтаж, срок годности и многое другое. Данное описание поможет разобраться что представляет из себя этот источник питания.

Данный источники энергии имеет защиту от коррозии и короткого замыкания. Она заключается в оснащении батареи пластиковым или металлическим корпусом. Цилиндрический электрод изолирован специальной изоляцией.

Положительный торец выполнен в видео небольшого цилиндрика занимающего около трети всего диаметра. Отрицательный полюс напоминает плоскую иногда рельефную область. Габариты чаще всего одинаковые, ну а вес немного варьирует из-за использования разной химии.

Буквенная надпись ААА на батарейках говорит о их форме, размерах. То есть это некий гост стандарт. Пример на фото ниже!

Обозначение мизинчиковой батарейки

По номенклатуре EIC JIS она обозначается R03. Советское цифровое обозначений – 286.

Бренд в данном случае Energizer.
Тим элемента ААА.
Химия – Алкалиновая или щелочная – alkalin.
Срок годности. У этого источника питания он до 2026 года.
Отрицательный полюс.
Положительный торец.

Таким образом маркировка мизинчиковой батарейки показывает частично характеристики, которые отражены в следующих разделах.

Ёмкость батарейки ааа

Она имеет энергетическую плотность 1250 mAh – это щелочная. Аккумуляторные батарейки ааа типа имеют емкость от 300 – 1100 mAh. Солевые обладают 540 мили амперами в час.

Напряжение

Вольтаж составляет 1,5 v. Этот параметр характерен для солевых и щелочных источников энергии. У никель-металлогидридных (Ni-MH) аккумуляторов оно составляет 1,2 вольта.

Если задумываетесь до какого напряжения можно использовать батарейки ааа, то смотрите паспорт устройства.

Они имеют следующий типоразмер:

Диаметр 10,5 мм.
Длина 44,6 мм.

Срок годности мизинчиковых батареек

Чтобы узнать этот параметр посмотрите внимательно на этикетку. На некоторых элементах пишут, что он составляет 8 лет. А вот время работы зависит от того в каком приборе они используются. И сколько он потребляет микро ампер часов.

Морозостойкие батарейками ааа являются никель-кадмиевые. Но это уже аккумуляторный тип.

Корпус выполняется из металла или алюминия и на него наносится красочная этикетка с основными характеристиками. Так же он может быть сделан из бумаги, но подобное в наше время большая редкость.

Диапазон рабочих температур

Составляет -40 – «+60».

Что значит mAh на аккумуляторе

Как уже выяснилось, mAh не является показателем энергии, однако связан ней. Все становится ясно при простых математических расчетах.

При данных на аккумуляторе телефона 5000 mAh и израсходованном 1 миллиампере батареи хватает на 5000 часов, при утрате 2 миллиампер хватит на 2500 часов, при потраченных 1000 миллиамперах аккумулятора хватит на 5 часов.

Часто бывают ситуации, когда батарея с 6000 mah сначала дает ток в 6 Ампер в час, но потом все меньше и меньше, то есть «садится». Это зависит от того, какие задачи выполняются на электронном устройстве. Известно, что если слушать на смартфоне музыку или смотреть видео, гаджет «сядет» быстрее, чем при чтении электронной книги за то же количество времени.

Иногда на упаковках электронных устройств можно увидеть значение: «2000 mah двух ячеек». Что это значит? mAh для вычисления общей емкости 2000 нужно удвоить, и получится общая емкость 4000 mah (2000*2).

Почему сперва выбираем батарею?

И в пользу именно такого порядка действий есть несколько весомых аргументов:

Запас хода. Вы можете поставить на свой электроскутер самый мощный и быстрый мотор, но какой от него будет толк, если батарея сядет за две минуты?
Запас мощности. Опять-таки, глупая ситуация: Вы выбрали мощный двигатель, а батарея его не тянет;
Вес. Вы поставили мощный двигатель, к нему в пару такую же мощную батарею и, внезапно, получили самокат весом 25 кг. Нет, такие модели тоже имеют место, когда они запланированы, а если подобный результат получается неожиданно – это печально.

Поэтому лично мы рекомендуем такую последовательность действий:

Определяетесь с максимальным весом будущего самоката;
Определяетесь с минимальным запасом хода;
Смотрите, сколько весят/потребляют интересные Вам по скорости и мощности двигатели;
Делаете расчёт ёмкости аккумулятора в паре с каждым из них;
Выбираете оптимальный результат.

Буквально 10 минут времени, немного простой математики, и Вы уже будете точно знать, что именно Вам нужно.

Аккумуляторы лучше батареек?

В МФТИ наш центр занимается разработкой в первую очередь аккумуляторов, поэтому расскажу и о них. В отличие от одноразовых батареек, некоторые аккумуляторы, например литий-ионные, могут использоваться 1000 и более циклов разряда-заряда. Поэтому до сих пор объем отработанных аккумуляторов был не столь велик, как объем отработанных батареек. И пока такие литий-ионные аккумуляторы использовали лишь в мобильных устройствах, они представляли несущественную экологическую проблему. Однако в будущем, когда значимая часть транспортных средств будет с электрической тягой, применение аккумуляторов вырастет на порядки. Это то, чего все ожидают, к чему все готовятся и что делает проблему переработки аккумуляторов крайне актуальной.

Большинство видов аккумуляторов более вредны, чем батарейки, о которых мы говорили. Например, свинцово-кислотные аккумуляторы, которые стоят в машинах с двигателем внутреннего сгорания в качестве стартерных, плохи тем, что в них есть свинец. Электродные пластины положительного и отрицательного электродов состоят из свинца и его соединений, и они достаточно вредны для окружающей среды, для живых организмов.

Литий-ионным аккумуляторам предшествовали никель-металлогидридные и никель-кадмиевые аккумуляторы. От никель-кадмиевых систем стараются отказываться максимально. Когда они попадают в окружающую среду, корпус ржавеет и в землю проникает очень токсичный кадмий.

Сегодня все более популярны литий-ионные аккумуляторы — в экологическом плане они тоже заметно опаснее, чем батарейки. Во многих типах литий-ионных аккумуляторов содержится очень токсичный элемент — кобальт. Этот элемент в виде куска металла опасности, конечно, не представляет, а вот его соединения опасны: некоторые из них имеют низкие летальные дозы для живых существ. Кроме того, у таких аккумуляторов существенно более токсичный электролит. Используемая в литий-ионных аккумуляторах соль лития при контакте с малейшей влажностью разлагается с выделением плавиковой кислоты, которая очень опасна. Помимо этого, используемая литиевая соль обладает канцерогенной активностью.

Электролита в небольших аккумуляторах мало, но в крупных аккумуляторах и батареях его количество заметно. И для больших систем, таких как электромобили и их тяговые аккумуляторы, вопрос переработки аккумуляторов, их утилизации стоит достаточно остро. Это то, чем надо активно заниматься и над чем мы задумываемся в МФТИ.

Из-за токсичности и высокой стоимости в литий-ионных аккумуляторах сейчас стараются по максимуму отказаться от кобальта в пользу менее токсичных и дорогих элементов — например, никеля. Существуют сегодня и литий-ионные аккумуляторы, не содержащие ни никеля, ни кобальта вовсе — вместо соединений этих металлов можно использовать смешанный фосфат железа-лития.

По этим причинам пользователь должен обязательно сдавать аккумуляторы в утилизацию: и литий-ионные тоже, и тем более никель-кадмиевые.

При этом их очень сложно тушить: это почти невозможно сделать никаким огнетушителем. Лучший способ потушить литий-ионный аккумулятор — это убежать и ждать, пока сам догорит.

К сожалению, с вопросом сбора и утилизацией аккумуляторов у нас все обстоит хуже, чем со сбором батареек. Могу сказать, как мы решаем вопрос в моей лаборатории, которая занимается вопросами безопасности литий-ионных аккумуляторов. Все сотрудники приносят свои старые аккумуляторы и преднамеренно взрывают их во благо науки в специальных безопасных условиях.

Промышленная утилизация аккумуляторов включает их полный разряд «до нуля» на специальных предприятиях, перемалывание и сжигание в специальных печах. Потом из полученного шлака гидрометаллургическими методами извлекаются ценные элементы: в первую очередь литий, кобальт, никель. Это сырье дорогое, поэтому его извлекают и вновь пускают в производство материалов для аккумуляторов.

Придумать безопасную альтернативу литий-ионным аккумуляторам пока сложно, но все работают над повышением их безопасности. Разрабатываются так называемые твердотельные аккумуляторы, в которых электролитом служит не раствор, а твердое вещество. Такие аккумуляторы могут обеспечить существенно более высокий уровень безопасности.

Кроме того, в обычные литий-ионные аккумуляторы добавляют пламягасящие добавки, чтобы даже в случае аварии элемент был самозатухающим. Над этим сейчас активно работает научное сообщество, пытаясь сделать их более пожаробезопасными.

Батарейка ААА и ее характеристики

Подобные источники электроэнергии производятся многими компаниями, но имеют общие стандарты размеров. Различия касаются технических параметров, прежде всего, химического состава. Существуют одноразовые изделия и аккумуляторы с возможностью неоднократной перезарядки.

Емкость батарейки и количество ампер

Под емкостью понимают энергетический заряд батарейки, который она способна выдать в течение некоторого времени при разряде. Единица измерения — Ач (Ампер-часы). Элемент с высокой емкостью способен поддерживать необходимое напряжение более длительное время.

Ресурс в зависимости от разный:

Таблица емкости батареек типа ААА.

для солевых — 540 мАч;
у щелочных — 1200 мАч;
для аккумуляторов в среднем 1250 мАч.

Это сказывается на емкости, продолжительности службы батареек.

Напряжение элементов питания

Этот показатель указывается на корпусе. Среднее значение одноразовых элементов — 1,5 В. Отдельные модификации имеют отклонения в сторону увеличения — до 1,6 В. У аккумуляторов типа ААА напряжение всегда стандартное — 1, 25 В.

Размер и вес

Мизинчиковые батарейки вытянутой цилиндрической формы. Диаметр — 10,5 мм, длина — 44,5 мм. Вес зависит от встроенного электрода, находится в пределах 12-14 г.

Срок годности

Параметр указан на этикетке. Не следует путать срок годности с продолжительностью службы. Последний показатель зависит от прибора, в котором используют элемент, количества потребляемых мАч.

Диапазон рабочих температур

Средние значения составляют -40…+60°С. Наиболее морозостойкие — никель-кадмиевые батарейки аккумуляторного типа. Щелочные ААА работают в диапазоне -30…+50°С. У солевых элементов с понижением температуры сильно падает токоотдача. Элементы на основе лития плохо переносят повышение температуры. При нагревании могут протечь и даже взорваться.

Отличие от пальчиковых батарей

Мизинчиковые и АА внешне схожие. Если рассматривать по отдельности, иногда трудно различить, где какая. Первое, что видно при сравнении — размеры. Пальчиковые элементы больше: диаметр — 14,5 мм, длина составляет 50-50,5 мм.

Отличие батареек емкостью и диаметром но при этом внешне схожие.

Выпускаются 2 вида : солевые и щелочные. Первые немного легче, до 18 г, против 24 г у вторых. Емкость АА почти равен показателю мизинчиковых NiMH-аккумуляторов: 2900 мАч и 3000 мАч соответственно.

У элементов ААА плюсовой электрод имеет выступ на торце размером ⅓ диаметра. С другой стороны — плоская или рельефная площадка отрицательного вывода. У пальчиковых элементов положительный электрод высотой 1 мм, диаметром 5 мм. Отрицательный — плоский, диаметром 8 мм.

Советы как избежать блокировки при замене ячеек аккумулятора

Процесс сброса контроллера батареи довольно трудоемок, требует специальных знаний, а результат не гарантирован. Поэтому можно попытаться избежать блокировки. Для этого надо соблюдать несложный порядок отпайки проводов контроллера при разборке и упаковке элементов в батарею. Начинать отключать надо всегда с положительного провода, потом последовательно в сторону минуса. Общий провод отпаивается последним.

Сборка ведется в противоположном порядке – сначала припаивается провод GND, потом к плюсу первой сборки, потом к плюсу следующей – и к плюсовому проводу батареи. На рисунке красными цифрами показан порядок отключения проводов контроллера, а зеленым – порядок подключения после ремонта.

Порядок монтажа и демонтажа батареи.

Процесс обнуления контроллера завершает процедуру переупаковки аккумуляторной батареи ноутбука и позволяет полноценно запустить систему питания гаджета. Сама разблокировка не требует больших финансовых затрат или физических усилий, но без понимания сути происходящего ее выполнить невозможно.