до какого напряжения можно разряжать li ion аккумулятор 18в
До какого напряжения можно разряжать li ion аккумуляторы
Рассматривать все плюсы и минусы «лития» сегодня мы не будем, а сосредоточимся на одном весьма серьезном недостатке — пожароопасность. Действительно, одной из самых главных проблем Li-ion аккумуляторов является вероятность возгорания, ведь в таком случае может пострадать не только устройство, в котором находилась батарея, но и все его окружающие пространство.
Мы постараемся разобраться во всех аспектах пожароопасности литиевых аккумуляторов и ответить на следующие вопросы:
Как устроен литий-ионный аккумулятор?
Состоит он, как и другие аккумуляторы, из анода (пористый углерод) и катода (литий), разделяющего их сепаратора и проводника — электролита. Процесс разрядки сопровождается переходом «анодных» ионов на катод через сепаратор и электролит. Их направление изменяется на противоположное во время зарядки (рисунок ниже).
Ионы циркулируют в процессе разрядки и зарядки ячейки между разноименно заряженными электродами.
Ионные батареи имею катод, выполненный из разных металлов, что является их главным отличием. Производители, используя для электродов разные материалы, улучшают характеристики аккумуляторов.
Но, случается, что улучшение одних характеристик приводит к резкому ухудшению других. Например, при оптимизации емкости, необходимой, чтобы увеличить время поездки, можно увеличить мощность, безопасность, снизить негативное воздействие на окружающую среду. Одновременно можно уменьшить ток нагрузки, увеличить стоимость или размер аккумуляторной батареи.
Познакомиться с главными параметрами разных типов литиевых батарей (литий-марганцевых, литий – кобальтовых, литий – фосфатных и никель-марганец – кобальтовых) можно в таблице:
Маркировка литиевых аккумуляторов18650
На поверхности корпуса аккумулятора нанесена маркировка. Здесь можно найти полную информацию о технических свойствах. Кроме даты изготовления, срока годности и бренда производителя, зашифровано устройство литиевых аккумуляторов 18650, и связанные с этим аспектом потребительские качества.
Позиции 2,3,4 называют «высокотоковыми», их используют для фонарей, биноклей, фотоаппаратов.
Литий-феррофосфатные аккумуляторы обладают способностью работать при глубоком минусе, восстанавливаются при глубоком разряде. Недооценены на рынке.
По маркировке можно определить, это литиевый заряжаемый аккумулятор буквы — I R. Если есть буквы C/M/F – известен материал катода. Будет указана емкость, обозначенная mA/h. Дата выпуска и срок годности расположены в разных местах.
Следует знать, нет у производителей литиевых многозарядных батарей изделий емкостью больше 3 600 мА/ч. Для того чтобы отремонтировать батарею ноутбука или собрать новую нужно приобретать аккумуляторы без защиты. Для использования в единичном экземпляре нужно покупать элементы с защитой.
Правила для пользователей электротранспортом
Для электрического транспорта подходят литий – ионные батареи, имеющие полноценную систему управления, встроенную в корпус.
По этой причине пользователи при эксплуатации забывают об основных правилах, способных продлению их срока службы:
ПУ этих батарей несколько подвидов — литий – LiFePO4 (железо – фосфатные), использующие катод из фосфата железа. Характеристики их позволяют говорить об аккумуляторах, как о вершине технологий, используемых для производства батарей.
Основными их преимуществами являются:
Наиболее широко применяемые аккумуляторы
Среди множества наиболее распространены li ion аккумуляторы типоразмера 18650, выпускаемые пятью компаниями: LG, Sony, Panasonic, Samsung, Sanyo, заводы которых находятся в Японии, Китае, Малайзии и Южной Карее. Планировалось, что использоваться li ion аккумуляторы 18650 будут в ноутбуках. Однако, благодаря удачному формату их применяют в моделях на радиоуправлении, электромобилях, фонарях и т.д.
Как всякий качественный товар, такие аккумуляторы имеют много подделок, поэтому, чтобы продлить срок эксплуатации прибора, приобретать нужно только батареи известных брендов.
Пожароопасность различных типов литиевых аккумуляторов
Многие слышали, что аккумуляторы могут загореться, но далеко не все задавались вопросом — а все ли аккумуляторы одинаково пожароопасны? Давайте разберемся.
Существует несколько видов литиевых аккумуляторов:
Li-ion
Начнем с одного из самых распространенных типов — Li-ion. Аккумуляторы данного типа обладают высокой энергоемкостью (до 280 Вт*ч/кг), наиболее часто встречаются в формате цилиндрических ячеек различных типоразмеров, самые популярные — 18650, 21700, 32650. Из таких элементов чаще всего собирают аккумуляторные батареи для электровелосипедов, электрокаров, аккумуляторного инструмента и т.д.
Минимальное напряжение для Li-ion аккумулятора варьируется от 2,5 до 2,75V, максимальное — от 4,2 до 4,35V.
В свою очередь Li-ion аккумуляторы имеют разные типы химии:
— в аккумуляторах с такой маркировкой в качестве материала катода используется кобальт лития. Главным преимущество таких аккумуляторов является их стоимость. У них сравнительно небольшая емкость (2000-2500mA*h) и низкие показатели токоотдачи (1-2C).
Используются они, например, в АКБ для ноутбуков. Это самый небезопасный тип Li-ion аккумуляторов, они наиболее чувствительны к перезаряду, перегреву, и механическим повреждениям. Категорически не рекомендуется использовать без платы BMS, а так же в устройствах потребляющих большие токи(>2C).
— в аккумуляторах с такой маркировкой в качестве материала катода используется литий-марганец. Этот тип Li-ion аккумуляторов способен выдерживать токи до 4-10C, что значительно расширяет область их применения. Емкость приблизительно такая же, как и у ICR — до 2500mA*h.
Этот тип аккумуляторов более безопасен, в сравнении с ICR, поскольку гораздо меньше подвержен нагреву в диапазоне рабочих токов.
— в аккумуляторах с такой маркировкой в качестве материала катода используется никелат лития. Этот тип Li-ion аккумуляторов способен выдерживать токи до 4-10C, но в отличии от IMR может иметь гораздо более высокую емкость — до 3500mA*h. Так же не значительно подвергнут нагреву, при соблюдении рабочих токов.
— в аккумуляторах с такой маркировкой в качестве материала катода используется
никелат лития и кобальт. Этот тип Li-ion аккумуляторов способен выдерживать токи до 2C. Имеет высокую емкость — до 3500mA*h. Главным преимуществом является высокий срок службы — более 500 циклов заряда-разряда. При сборке АКБ из NCR элементов следует учесть, что, если работа батареи планируется на токах, близким к максимально допустимым, то рекомендуется позаботится о контроле температуры, такой возможностью обладают некоторые платы BMS.
Защищенные и незащищенные литий – ионные батареи
Важно для литиевых батарей также, защищенными они являются или нет. Рабочий диапазон первых — 4,2-2,5В (применяются в девайсах, рассчитанных на работу с литий-ионными источниками): светодиодных фонарях, бытовой маломощной технике и пр.
В электроинструментах, велосипедах с электродвигателями, ноутбуках, видео- и фототехнике применяются незащищенные аккумуляторы, управляемые контроллером.
Рекомендуем:
Функции, выполняемые контроллером
Для чего нужен контроллер заряда li ion аккумулятора? Он выполняет несколько функций:
Изготавливают контроллер заряда li ion аккумулятора либо в виде встраиваемой в батарею микросхемы, либо как отдельное устройство.
Причины возгорания Li-ion аккумуляторов
Основные причины возгорания — это перегрев или механические повреждения.
Если повреждение аккумулятора достаточно сильное, то возгорание может произойти моментально.
Что касается перегрева, он может быть вызван несколькими факторами:
Если элемент нагревается до 80-90°C, может запустится химическая реакция, которая продолжит его нагревать, при достижении температуры 180-200°C происходит самовозгорание с дальнейшим повышением температуры вплоть до 900°С
Стоит отметить, что, во многих Li-ion аккумуляторах установлен защитный клапан. Это устройство, которое сбрасывает избыточное давление из элемента в случае его перегрева, а так же размыкает электрическую цепь в районе его плюсового контакта. Благодаря защитному клапану во многих экстренных ситуациях удается избежать возгорания и взрыва.
Так же существуют элементы со встроенными платами защиты, которые контролируют минимальное и максимальное напряжение, а так же ограничивают ток. Такие аккумуляторы имеют немного большую длину, и более высокую цену.
Li-pol
Li-pol аккумуляторы очень близки по своим характеристикам к Li-ion. Они широко используются в мобильных устройствах, носимой электронике, RC моделях и Т.Д. обладают еще большей энергоемкостью, чем Li-ion. Рабочий диапазон напряжения — минимальное от 2,5 до 2,75V, максимальное — от 4,2 до 4,35V. Ключевое отличие от Li-ion — это огромная разнообразность типоразмеров.
Все причины возгорания Li-ion элементов справедливы и для Li-pol, но в сравнении с Li-ion такие аккумуляторы гораздо более чувствительны к механическим повреждениям, они «не любят» тряску, и не имеют защитных клапанов.
LiFePO4
Данный тип аккумуляторов чаще всего используется в качестве замены свинцовых АКБ, в резервных источниках питания, а так же в различном электротранспорте. В сравнении с Li-ion имеет более низкую энергоемкость — до 190–250 Вт*ч/кг.
Минимальное напряжение — 2,5V, максимальное — 3,65V.
Это более безопасный тип литиевых аккумуляторов, они имеют очень высокую термическую и химическую стабильность, Т.Е. при перегреве LiFePO4 не самовозгорается. Но так же стоит понимать, что хоть LiFePO4 и не склонен химическому горению, неисправная АКБ, например, при коротком замыкании способна разогреться до высоких температур, что в свою очередь может спровоцировать возгорание окружающих батарею предметов.
Литий-титанатные аккумуляторы используются там, где требуется большая токоотдача, например, в автомобильных АКБ. Характеризуются высочайшей долговечностью — до 25000 циклов заряда-разряда. Имеют еще более низкую энергоемкость — до 110 Вт*ч/кг.
Минимальное напряжение на элементе — 1,6V, максимальное — 2.7V.
Так же, как и LiFePO4, литий-титанат считается довольно безопасным типом аккумуляторов, т.к. не подвержен самовозгоранию в случае возникновения нештатной ситуации, а так же способен выдерживать огромные токи заряда и разряда.
Зарядка аккумулятора
Для зарядки батарей лучше использовать штатное зарядное устройство для 18650 li ion аккумуляторов, поставляемое в комплекте. Зарядное устройство для литиевых аккумуляторов 18650 обычно имеет индикацию уровня заряда. Чаще это светодиод, который показывает, когда идет заряд и его окончание.
На более продвинутых устройствах можно отслеживать на дисплее время, оставшееся до окончания заряда, текущее напряжение. Для аккумулятора 18650, емкость которого 2200мА, время зарядки составляет 2 часа.
Но, важно знать, каким током заряжать li ion аккумулятор 18650. Он должен составлять половину номинальной емкости, т.е., если она составляет 2000 mAh, то ток оптимальный – 1А. Заряжая аккумулятор высоким током, быстро наступает его деградация. При использовании низкого тока потребуется больше времени.
Видео: Как заряжать аккумулятор Li ion зарядное своими руками
Действия в экстренной ситуации
В случае если произошло возгорание Li-ion или Li-pol АКБ следует помнить, что это химическое горение, т.е. порошковые и углекислотные огнетушители будут неэффективны, в такой ситуации необходимо как можно быстрее залить его водой, это снизит температуру, и остановит реакцию. В случае если воды не оказалось под рукой, то самым правильным решением будет убедиться в отсутствии горючих предметов рядом с аккумулятором, и дать ему выгореть, отойдя на безопасное расстояние.
| печально известный galaxy note 7. Последствия самовозгорания батареи. |
Стоит отметить, что литиевые аккумуляторы продолжают совершенствоваться, с каждым годом производители стараются делать их не только более емкими, но и более безопасными (защитные клапаны, встроенные платы защиты). В общем и целом, при соблюдении простых правил, литиевые аккумуляторы являются надежным и безопасным источником хранения энергии с массой преимуществ.
Схема устройства для зарядки аккумуляторов
Выглядит она следующим образом:
Отличается схема надежностью и повторяемостью, а входящие детали являются недорогими и легкодоступными. Чтобы срок эксплуатации батареи увеличить, требуется грамотная зарядка li ion аккумуляторов: к концу зарядки напряжение должно уменьшаться.
После ее завершения, т.е. при достижении нулевой отметки током, должна остановиться зарядка li ion аккумулятора. Схема, приведенная выше, этим требованиям удовлетворяет: подключенный к зарядному устройству разряженный АКБ (загорается VD3), использует ток 300мА.
Об идущем процессе свидетельствует горящий светодиод VD1.Постепенно уменьшающийся до 30 мА ток, свидетельствует о зарядке аккумулятора. Об окончании процесса сигнализирует, загоревшийся светодиод VD2.
В схеме использован операционный усилитель LM358N (можно заменить его аналогом КР1040УД1 или же КР574УД2, отличающимся расположением выводов), а также транзистор VT1 S8550 9 светодиоды желтого, красного и зеленого цветов (1,5В).
Минимальное напряжение для Li-Ion аккумулятора на примере «18650»
Некоторые люди не хотят разряжать аккумулятор ниже 3.6 вольт, но зачем останавливаться на этом, когда в даташите говориться о 3.0 и ниже вольт?
Для этого есть своего рода причина, и это связано с тем, как вы измеряете напряжение.
Здесь я разряжаю аккумулятор до 2.5 вольт током в 2А, когда я отключаю нагрузку, напряжение начинает довольно быстро повышаться до 3.3 вольт.
Требуется 12 секунд для повышения напряжения от 2.5 до 3.1 вольт. Это означает, что если вы начнете измерять напряжение на аккумуляторе, вы никогда не увидите 2.5 вольта.
Давайте попробуем с другим аккумулятором.
Напряжение поднимается от 2.5 до 3.1 вольт за 3 секунды и через 7 секунд составляет около 3.2 вольт.
Как далеко скачки напряжения зависят от тока разряда, более низкий ток даст меньший скачок и по химическому составу аккумулятора, различные химикаты дают разные скачки напряжения. Это означает, что измерительные действия с аккумулятором вне оборудования не даст правильной информации о минимальном напряжении.
Из-за вышеперечисленного довольно сложно понять, какое фактическое напряжение аккумулятора находящийся внутри фонарика когда он включен. И можно предположить, что он разряжен, когда ненагруженное напряжение ниже «некоторого» значения. 3.6 вольт отлично подходит для некоторых батарей, но оказывается это не предел.
Первый ответ на этот вопрос прост, проверьте техническое описание:
Эти значения являются самым низким напряжением, которое допускается на аккумуляторы, если необходимо достичь полного срока службы. Это означает, что для любого нормального использования это самое низкое значение для разрядки аккумулятора. Это напряжение не включает в себя ток. Предел не тот, который может быть разряжен только при высоких токах, он может разряжаться и очень низким током в соответствии этой спецификацией. Вот несколько иллюстраций из справочников про Li-Ion:
Вот некоторые данные от Samsung, защита от разрядки находиться вне нормального диапазона использования.
И если я расширю таблицу, то можно увидеть, что минимальное напряжение защиты зависит от устройства (нагрузки). При высоком токе защита может быть и при более низком напряжении.
Из этой таблицы видно, что допустимо разряжать аккумуляторы LCO / LMO ниже минимального значения.
Вот несколько иллюстраций из справочника про Li-Ion:
В обеих иллюстрациях есть:
В руководствах Samsung также указано минимальное напряжение.
Три последних иллюстраций показывают нам о допустимом минимальном напряжении на разных аккумуляторах от разных производителей в 1.5 вольта, где-то ниже 2.3 вольт или в 1 вольт.
Когда аккумулятор разряжается до ниже допустимого напряжения, он может потерять некоторую мощность за очень короткое время.
Причиной не заряжать номинальным током сильно разряженный аккумулятор является то, что химия ломается при низких напряжениях. В зависимости от того, насколько химия ухудшилась, аккумулятор может очень сильно нагреться при зарядке!
С учетом вышеизложенного я порекомендую следующее:
1) Не используйте защиту от разряда в качестве сигнала о том, что аккумулятор полностью разряжен.
2) Не заряжайте номинальным током аккумуляторы под напряжением менее 2 вольт, за исключением случаев, когда у вас есть данные, говорящие, что они безопасны.
3) Только потому, что ячейка восстанавливает напряжение, не делайте целесообразным разрядку ниже пределов.
И помните, что если во время зарядки аккумулятор становится более горячим, чем обычно, или он не заряжаться полностью (то есть зарядное устройство не отключается), он будет мертвым, и возможно, опасным.
Отличная работа, спасибо.
Автор русский язык школа учиться
Выравнивание емкостей банок Li-Ion аккумуляторов
Есть 91 аккумулятор, емкость каждого определяется числом от 2400 до 2900(мАч). Соединяются они по 7шт в параллель и 13 групп последовательно. Необходимо сгруппировать аккумуляторы так, чтобы получились одинаковые или максимально близкие емкости параллельно соединенных групп.
Однушка превратилась в студию. Пермяк просто заряжал электросамокат в квартире
В Перми в одной из многоэтажек 13 августа во время подзарядки взорвался электросамокат. Судя по видео, опубликованном на YouTube-канале Sv_medium, от ударной волны разнесло стену между кухней и комнатой, разбились стеклянные двери.
Один человек пострадал. По данным портала, это был хозяин самоката и арендатор квартиры. Он находится в больнице с ожогами 20% тела. Собственники квартиры от комментариев отказались.
Подъезд так заволокло дымом, что некоторые жильцы соседних квартир решили покинуть здание.
Про фонарики
Лет десять назад купил себе три фонарика «на разные случаи жизни». Один на две «пальчиковые» батарейки АА, чтобы бросить в рюкзак навечно, один налобный на одну батарейку АА и один побольше на две батарейки А123 (или на один аккумулятор 18650), подствольный на сцукобластер. А тут недавно, пока искал ультрафиолетовый, заодно почитал, что появилось нового. Ну, что сказать, фонарикостроение за десять лет не просто шагнуло вперёд, оно прыгнуло. Сначала решил заменить «рюкзачный» вариант на что-то получше на аккумуляторе 18650 или 21700, потратил некоторое время на чтение. В результате «рюкзачный» всё-таки выбрал на одном маленьком аккумуляторе 14500.
Спойлер. Чтобы не читать много, сразу напишу свои субъективные выводы, остальное можно не читать. Если использовать фонарик постоянно для работы, то можно найти небольшой вариант на аккумуляторе 18650, налобные тоже есть. Если нужен «в карман на всякий случай», то есть маленькие на литиевых аккумуляторах 14500 (14500 по размеру как «пальчиковые» АА, можно и пальчиковые вставлять, но тогда менее ярко светят). Налобных на 14500 выбор меньше, но есть. На аккумуляторах 21700 тоже выбор меньше, фонарики по размеру немного больше, чем 18650, и это имеет смысл, если уже есть зарядка для 21700. На этот раз решил брать что подешевле, иначе после всех скачков доллара жаба задушит за фирменные, курс совсем не тот, что был 10 лет назад. В итоге купил на алиэкспрессе три китайских «конвоя»: маленький на 14500 (Convoy T2), побольше на 18650 с высоким индексом цветопередачи (Convoy S2+ со светодиодом Samsung 351D Ra=90) и «чисто потестить» Convoy S21B на 21700.
Примечание к картинке. Да, я знаю, что на среднем фонаре темляк неправильно привязан, это так «из коробки» было, потом привязал правильно, но лень было переснимать.
Ещё надо понимать, что есть нужный пафос, а есть ненужный. Например, если нужен подствольный фонарь на дробовик, то фонарь должен выдерживать отдачу, а если просто «в рюкзак на каждый день», то сильная противоударность не нужна. Или кто-то допускает мысль, что может фотографировать, используя фонарик, и готов доплатить за высокий индекс цветопередачи CRI, а кому-то только иногда дорогу подсветить, ему такое не нужно. Где-то есть просветлённое стекло, на котором не теряется несколько процентов яркости. Каждая функция по улучшению стоит денег.
Примечание. Возможно, у продавца недорогих фонарей на алиэкспресс и не было таких покупателей, которые интересуются, какой CRI у светодиода, а я нашёл datasheet и спросил: «На светодиоде должен быть номер вида XHP50B-BD-GGGG-HJKLMMNNN, какая там буква на месте буквы L?». Понятно, что высокого ожидать нельзя, но почему бы не поинтересоваться. И да, я знаю, что часто и этим индексам нельзя сильно верить, потому что это зависит даже от того, по какой методике считали, R1-R8 по 8 цветам, CQS по 15 или TM30.
Или вот у меня есть зарядка, в которую, помимо часто используемых 18650, можно запихнуть 21700 (хотя немного криво и с трудом), которые по характеристикам лучше, чем распространённые 18650, но пока их массово ставят только в машины Тесла и в вейпы. Я вижу, что, купив фонарик, который поддерживает аккумуляторы 21700, я могу получить хороший фонарь на случай «пойти зимней ночью в зловещую лесополосу собирать подснежники», так сказать, сказка «12 месяцев» современной эпохи. А у кого-то зарядки нет и он понимает, что к цене фонаря нужно приплюсовать аккумулятор и зарядку. А хорошая универсальная зарядка даже на пару ячеек тоже не очень дешёвая. И хороший аккум 21700 на 5000mah тоже ни разу не дешёвый (из ёмких часто Samsung или LG, и в реале будет не 5000mAh, а немного меньше). То есть, на выбор могут влиять много факторов.
На фото новый на 21700 и старый на 2 «пальчиковых», чтобы оценить разницу в размерах. По «количеству электричества внутри» разница в три раза, яркость тоже сильно выше.
На самом деле, вопрос, какой аккумулятор, 21700 или 18650 лучше в небольшом фонарике, остаётся открытым. Скорее всего, лучше взять на 18650 и один запасной аккумулятор, потому что это компактнее, вариантов больше, например, есть с высоким индексом цветопередачи на светодиоде Samsung LH351D, и зарядку на 18650 найти проще. Учитывая мою старую статью «Как фотографировать предметку с помощью одного фонарика» Композитинг в фотографии. Предметная фотография с помощью одного карманного фонарика и Photoshop неудивительно, что и такую штуку (на 18650 с высоким индексом цветопередачи) я тоже заказал.
Управление из групп означает, что, например, в одной группе короткое нажатие на кнопку меняет яркость в процентах: 0.1, 1, 10, 35, 100, в другой группе добавлен ещё стробоскоп и индикация заряда батареи, в третьей всего три режима в 1, 20 и 100 процентов, где-то умеет мигать сигнал SOS азбукой Морзе. В общем, можно выбрать самую удобную для себя группу. Конечно, я бы ещё добавил режим, который мигает азбукой Морзе «Вы кто такие? Я вас не звал», но и так неплохо.
Примечание. И, если бы я сейчас брал налобный фонарик, то тоже смотрел бы на литиевом аккумуляторе, скорее всего на 18650 и с цветопередачей CRI 90% или больше. По уровню запасаемой энергии один аккумулятор 18650 равен примерно 4 «пальчиковым» АА (а аккумулятор 21700 равен 6 «пальчиковым»). По размерам крупнее, но характеристики сильно лучше.
Ещё перед любой покупкой фонаря рекомендую почитать Фонарёвку про выбранную модель, там на очень много моделей есть обзоры и отзывы пользователей. Но надо смотреть даты отзывов, «начинка» фонаря может меняться.
Примечание. «Уровень запасаемой энергии» проще всего мерить в Ватт*час, на батарейках и аккумуляторах пишут mAh: миллиАмпер*час, надо умножить Ампер*час на вольты, тогда получится Ватт*час. И ещё читать тесты реальной ёмкости. Например, на икеевских аккумуляторах Ладда написано 2450 mAh (близко к максимально возможной ёмкости Mi-MH АА), по тестам похоже, даже чуть больше может быть, значит, умножаем 2450 на напряжение 1.2 Вольт, получаем 2940 миллиВатт*час, или 2.9 Ватт*час. У 18650 максимальная ёмкость примерно 3400mAh, умножаем 3400 на 3.6 Вольт, получаем примерно 12.2 Ватт*час. Ёмкость 18650 делим на ёмкость АА: 12.2/2.9=4.2, то есть, 1 хороший аккумулятор 18650 может заменить 4 хороших аккумулятора АА. Ещё, чтобы избежать долгих математических разборок и пугания людей словами вроде «на самом деле, 3.6 вольт — это номинальное напряжение», сразу скажу, что именно поэтому в нормальных тестах пишут итоговое Ватт*час (W*h). Например, в тесте https://www.ixbt.com/live/rimlyanin/akkumulyatory-ikea-ladda. икеевские при разряде током 0.5А выдали диапазон от 3.05 до 3.17 Ватт*час. А 18650 Sanyo/Panasonic NCR18650GA 3500mAh (Red) в тесте https://lygte-info.dk/review/batteries2012/Sanyo NCR18650GA 3500mAh (Red) UK.html при токе 0.2А выдали 12.275 Ватт*час. И сравнение ёмкости сразу понятно. Если не нужен специальный аккумулятор, например, высокотоковый для шуруповёрта или вейпа, то про остальные параметры можно не читать. Максимальную ёмкость обычно меряют с небольшими токами разряда, при увеличении тока отдаваемая мощность уменьшается и для АА, и для 18650, но примерное соотношение 1/4 сохраняется.
Список фонариков на аккумуляторах 14500 большой, с очень разными ценами, например: Fenix LD12 (2017), Fenix RC05, Eagletac D25A Clicky MKII, Olight S1A Baton, Skilhunt АА 2.0, Sofirn SP10S, Sofirn sf14, Lumintop Tool AA 2.0, Thrunite T10 v2, Convoy T2. Часто производители берут старую модель для одного аккумулятора АА и модифицируют электрику (электрика для светодиодов называется «драйвер»), чтобы поддерживался ещё и 14500, поэтому и много названий вида V2 (версия 2).
В общем, взял Convoy T2, это начальный уровень из серии «дёшево и сердито» (с поддержкой 14500, первые версии не поддерживали, V2 не написали, но оно там незримо присутствует), это примерно как взяли большой фонарик Convoy S2+ и равномерно уменьшили.
А ещё в некоторые фонари нужны аккумуляторы с выступающим плюсовым контактом, как в АА, плоские не подойдут. Я на всякий случай взял как раз с выступающим контактом.
Дополнение про маленькие налобные фонари. Они тоже есть с поддержкой 14500, например, ZebraLight H52, своеобразный стандарт маленьких налобников (опять повторюсь, надо внимательно читать характеристики конкретных моделей, потому что, например, более новая модель H53 литиевые аккумуляторы не поддерживает, если в названии в конце добавлен индекс F, значит, там матовое стекло, которое даёт более рассеянный свет, а цветовая температура кодируется буквами: w-тёплый) или Acebeam H40 (где тоже можно выбрать светодиод: или поярче, или выше индекс цветопередачи CRI). Если нужен совсем маленький и яркий налобный, то, мне кажется, с поддержкой 14500 тоже лучше, чем на одном аккумуляторе АА. Но цены не всех вдохновят.
А, в целом, если аккумулятор выдаёт «честные» 850mAh, этого хватит, можно не переплачивать. Если бы точно был уверен, что в фонарике есть защита от разряда, то незащищённые аккумуляторы заметно дешевле.
Тест 25 батареек CR123A и аккумуляторов 16340
В тестирование приняли участие 25 элементов питания.
Измерение емкости произведено на оборудование ZKETECH EBC-A01. Измерения произведены токами 0,5 1 и 2А. Тесты приведены для тока 1А.
1. Сводная таблица результатов тестирования
2. График. Емкость, мАч
Лучше показатели емкости у элементов торговых марок Armytek и Panasonic. Panasonic Industrial продаются на зарубежных сайтах по 1-1,5$. В России их цена раза в 3 выше.
Для своих целей я покупаю именно Panasonic Industrial. Они показывают лучшие результаты. При этом они дешевые (если покупать в Европе). Кроме этого, можно быть уверенным в их стабильности. В отличие от OEM переупаковак на подобии Armytek, ROBITON и Diall.
Достаточно дорогие Duracell и Energizer, которые «работают в 2 раза дольше чем обычные аккумуляторы», даже не опали в топ по емкости.
3. Соотношение цены и емкости.
Как и предыдущем тесте лучшие показатели соотношения емкости и цену зафиксированы у недорогих элементов.
Наименьшее значение мАч / руб. у Li-ion у аккумуляторов. Однако аккумуляторы можно заряжать, что в долгосрочной перспективе делает покупку аккумуляторов более выгодной. Емкость аккумуляторов обычно 600-700мАч. Емкости батареек 1000-1200мАч.
Кстати, в российских реалиях цена аккумуляторов и одноразовых батареек зачатую одинаковая.
Аккумуляторы Vapcell в разных тестах показывают стабильно хорошие результат. В данном тесте среди аккумуляторов у Vapcell рекордный результат и по емкости, и по соотношению емкости к цене.
3.1 Пара «шуточных» графиков зависимости емкости от цены
Из графиков видно, что зависимости между ценой и емкостью нет. То есть принцип чем дороже, тем лучше с батарейками не работает.
Брендовые Kodak MAX и Energizer показывают результаты ниже среднего. То есть купив дорогой бренд можно получить результат даже хуже среднего «китая»
4. Как получить больше данных
Создал сайт, который позволяет удобно работать с базой данных измерений.
В отличии от статичных скришотов из EXCEL, база данных динамическая, что позволяет строить графики, сравнивать параметры разных батареек. А также подбирать батарейки по параметрам.
Статистика по бу аккумуляторам от ноутбуков
Всем привет. Может быть кому-то нужна статистика по Li-Ion БУ АКБ от ноутов. Покупал 50 штук по 100р нерабочих батарей от ноутбуков, после чего потрошил их и собирал АКБ для своей солнечной электростанции.
Тестировал их тестером известной китайской фирмы. Комплектовал ячейками, собирал по 42 Ah каждую ячейку. Делал 7s18+p. Отбраковывал все элементы ниже 1500mAh и с сопротивлением сильно выше номинала по даташиту. Исходя из этой планки: процент брака получился почти 50%. В дело пошло 154 элемента из 300.
Сваривал портативной точечной сваркой. Итого при затратах в 5000 рублей. Получил АКБ 24v на 42 Ah.
Про аккумуляторы: «пальчиковые», «мизинчиковые» (АА и ААА), 18650 и про переделку шуруповёрта на литиевые аккумуляторы
Начнём с того, что у всего должен быть какой-то смысл, даже если «это же просто прикольно». Например, для пульта управления телевизором аккумуляторы не нужны, их надо менять настолько редко, что смысла нет. У меня ситуация другая — для начала две вспышки и 4 синхронизатора (1 на фотоаппарат и 3 на вспышки или моноблоки). Плюс для вспышек нужны запасные. Это сразу 24 штуки аккумуляторов АА.
Примечание. Этот же автор, кстати, регулярно тестирует светодиодные лампы на соответствие параметрам по яркости и коэффициенту цветопередачи, если кто-то пользуется дома светодиодными лампами, то lamptest.ru может пригодиться.
Я очень давно купил для одной фотовспышки пафосные Eneloop, а, когда потребовалось докупить для второй вспышки, то после исследования выяснилось, что икеевские аккумуляторы «Ладда» производятся на том же заводе, по характеристикам аналогичные, но сильно дешевле, так что купил их.
Далее. Те, кто используют аккумуляторы, должны понимать, что плохое зарядное устройство может со временем испортить любые хорошие аккумуляторы. Естественно, у зарядного устройства должен быть выбор силы тока заряда и датчики температуры, чтобы ничего не перегрелось. Должен автоматически определяться тип аккумулятора (хотя, если устройство только для NiMH формата АА и ААА, то это обычно не нужно, но часто есть поддержка старых NiCd, а то вдруг кто-то найдёт и попробует зарядить). Желательно, чтобы была зарядка одновременно и АА, и ААА. Защита от неправильной полярности (если случайно обратной стороной вставить). В целом, у хорошего зарядного устройства должны быть:
— независимые каналы зарядки. В разные слоты можно одновременно вставлять разные аккумуляторы АА или ААА.
— Выбор тока заряда, обычно диапазон примерно от 200mah до 1000. Маленькие токи заряжают долго, но безопасно, от больших токов аккумулятор может перегреться и срок службы уменьшается. Теоретически считается, что заряжать можно током, равным половине ёмкости, то есть, если ёмкость 2000mah, то заряжать можно 1000, но мне проще поставить на ночь всего на 200mah, поскольку я использую аккумуляторы с низким саморазрядом, до нуля они редко разряжены. В эту тему глубоко не лез.
— режим разрядки. Нужен для удаления «эффекта памяти» никель-металлгидридных (NiMH) аккумуляторов. Если аккумуляторы долго лежали полуразряженными, то, чтобы получить полную ёмкость, их сначала надо разрядить до конца, а потом снова зарядить.
— тестирование. Определение ёмкости: аккумулятор полностью заряжается, а потом разряжается, отданная энергия измеряется. Это позволяет определять испорченные аккумуляторы: если результат сильно меньше номинала, то повод задуматься или о замене или о попытке восстановления (следующий пункт).
— восстановление. Аккумуляторы со временем могут терять ёмкость, иногда помогает несколько раз подряд зарядить и полностью разрядить их. В режиме Refresh аккумулятор заряжается и разряжается, и каждый раз отданная энергия измеряется, циклы повторяются, пока ёмкость не перестанет расти. Это может занять даже несколько дней, но есть вероятность вернуть аккумулятор к жизни. Кому-то проще купить новый, но мы тут говорим про возможности зарядного устройства.
Понятно, что можно купить что-то вроде универсальных Turnigy Accucell-6 или Imax B6, ими часто заряжают батареи квадрокоптеров, но через переходники можно заряжать что угодно, от пальчиковых до автомобильных. Автомобильный я Accucell-6 заряжал, выбрал тип свинцовый, напряжение, до которого заряжать, силу тока и сколько максимально времени, там настраивается вообще всё. Но обычно люди хотят просто поставить аккумуляторы в зарядку без плясок с бубном, и даже не выбирать АА или ААА, а просто ставить, пусть зарядка сама разбирается.
Я для этой цели давно купил Kweller X-1800, но вообще хватает всяких специализированных брендов, которые делают зарядные устройства, хотя этих брендов не так уж много: Ansmann, Kweller, La Crosse (Technoline), LiitoKala, MAHA, OPUS, SkyRC, XTAR. Нижний ценовой предел у таких «умных зарядок» примерно одинаковый, а вот вверх цена может расти и расти. Потому что нет предела совершенству, например, есть SkyRC 3000, который умеет заряжать сорок видов аккумуляторов и может передавать информацию на приложение в телефоне, но и цена в разы выше, и обычному человеку это вряд ли нужно.
Примечание. В аккумуляторах АА напряжение 1.2В, в батарейках 1.5В, некоторая техника (фотоаппараты, какие-то модели тонометров) может с аккумуляторами не работать, считая их подсевшими батарейками. У меня всё работало: вспышки, лазерная рулетка, фонарик, пульт к телевизору, в одном тонометре пробовал, нормально, но, говорят, что-то может и не работать. Ещё в радиоприёмник пробовал, но приёмник был достаточно умный, чтобы не только понять, что в нём аккумуляторы, но ещё и сам их заряжал. Существуют аккумуляторы с напряжением 1.5В, литий со встроенным преобразователем тока (выдают стабильно 1.5В, потом сразу резко «в ноль»), либо никель-цинк NiZn (экзотика с малым сроком службы и быстрым разрядом). Но цены такие, что дешевле батарейки упаковками покупать. Плюс для аккумуляторов 1.5В нужны свои зарядки, в обычной можно получить возгорание.
Про аккумуляторы 18650.
Внимание! Если кто-то не использует постоянно устройства с элементами питания 18650, то ему и аккумуляторы такие не нужны и зарядка точно не нужна. В редко используемые фонари проще пару батареек CR123 поставить и забыть. Если же купить коробку для пауэрбанка для аккумуляторов 18650, то эти коробки и сами умеют заряжать. Так что ниже, скорее, просто информация для общего развития.
Начну издалека. Есть формат элементов питания CR123A, по сравнению с «пальчиковыми» они короче и толще (примерно 34мм длина, 17 диаметр). Плюсы: низкий саморазряд (могут лежать годами и потом работать), стабильно работают на морозе. Именно поэтому такие элементы часто используют в фонариках, которые лежат где-то «на всякий случай» вроде подствольных на всяких сцукобластерах. Не в последнюю очередь, я думаю, играет роль и то, что стандартный диаметр подствольных фонарей — 1 дюйм (25.4мм), в этот диаметр два АА не вписать, так что, если нужна умеренная компактность и одновременно хочется поярче, то фонарик на двух батарейках CR123 — хороший выбор.
Далее логика подвела людей к следующей мысли — если всё равно часто используются две батарейки, то можно сделать одну большую по размеру двух. А ещё лучше, аккумулятор. Правда, с размерами началась путаница. Формат 18650 — это диаметр 18мм, длина 65мм, то есть, диаметр на 1мм больше батареек, хотя большинство батарейных отсеков делается немного «с запасом». Далее, аккумулятор нельзя разряжать ниже 2.5 вольт, чтобы он не помер смертью храбрых. Нормальная техника об этом «знает» и там можно использовать аккумуляторы, техника сама отключит аккумулятор при 2.5 вольт. Так что, если фонарик рассчитан на использование аккумуляторов, то всё хорошо, а если задача фонарика — просто полностью «высосать» батарейки, то всё уже совсем нехорошо. Или если вы решите просто подключить к аккумулятору лампочку, то, чтобы избежать разряда ниже 2.5 вольт, в аккумулятор может быть встроена маленькая плата защиты, которая не даёт разрядить ниже 2.5 вольт, в магазинах пишут «защищённый» или «protected» — это оно и есть. Это дороже и иногда длина тоже чуть больше. Чаще всего в технике защита есть, и защищённые не нужны, но, например, если у вас дешёвый no-name фонарик, то на всякий случай можно использовать и плату с защитой. Далее, плюсовой контакт может немного выпирать или быть плоским (flat head), где-то это не важно, но есть, например, коробки для пауэрбанков, где можно применять только плоские, выпирающий контакт чуть-чуть не влезает. В общем, стандартизация так себе. Но, в большинстве случаев, используются размеры: диаметр 18мм и длина 65мм.
Примечание. Разработанный для новой Теслы формат аккумуляторов 21700 тоже есть в продаже, но 18650 пока гораздо более распространён.
На что надо обращать внимание при выборе зарядки для аккумуляторов 18650 (что-то уже написал раньше, но повторюсь, немного дополнив):
— Универсальность. С моей точки зрения, лучше купить одно устройство, которое умеет заряжать не только 18650, но и АА/ААА. У меня вспышки и синхронизаторы на АА, в общем, все пригодятся. Если бы заранее знал, то первую зарядку только под АА/ААА можно было бы и не покупать. Хотя у всего есть плюсы и минусы, зарядка под 18650 значительно крупнее по размеру и для установки в неё любых аккумуляторов надо сначала отводить подпружиненный контакт.
— Выбор тока заряда (обычно считается, что заряжать можно половиной ёмкости, но я делаю меньше на всякий случай).
— Защита от перегрева, излишнего заряда и неправильной полярности.
— Режим тестирования аккумулятора. Полная зарядка и разрядка с показом ёмкости.
— Режим восстановления (иногда называют «тренировка»). Циклы полного заряда и разряда, пока ёмкость не перестанет расти. В итоге в той, которую купил под 18650, режима восстановления не было, но чтобы всё вместе — это было дороже. Так что решил, что обойдусь. Или можно сделать тест несколько раз подряд.
— Отдельные каналы зарядки. В разных ячейках можно одновременно заряжать разные аккумуляторы.
— Режим Powerbank. Не всем нужно, но может быть полезно. При вставленных заряженных аккумуляторах выдаёт ток на разъём USB.
Поскольку решил брать универсал, чтобы помимо 18650 ещё были АА и ААА, то выбор оказался не очень велик. Универсальные SkyRC стОят, как крыло от боинга, у многих других нет одновременно 18650 и АА. В общем, взял тот же Kweller, только модель X-1900. Нет режима восстановления, но можно сделать несколько раз тест. Ну и по размеру это немаленький «кирпич», так что как карманный powerbank вряд ли можно использовать.
А вообще, опять повторюсь, большинству людей отдельная зарядка 18650 не нужна. Аккумуляторы 18650 — это для специфических вещей, таких, как пауэрбанки, фонари, вейпы, квадрокоптерные очки.
Ещё на литиевые аккумуляторы 18650 часто переделывают питание старых шуруповёртов, но там уже надо паять. Про это много написано, гугл «переделка шуруповёрта на литий». Для аккумуляторов есть готовые батарейные отсеки, поиск «battery holder 18650», но к плате всё равно припаивать придётся. Можно сделать довольно дёшево, если использовать б/у аккумуляторы из батарей всяких электросамокатов (из батарей старых ноутбуков для шуруповёрта не подойдёт, нужны «высокотоковые», которые могут отдавать энергию быстро).
Дополнение про переделку аккумуляторов шуруповёрта на литиевые 18650.
Примечание. В шуруповёрте был аккумулятор NiMH, здоровый и тяжёлый. Такие NiMH аккумуляторы сейчас стОят, как чугунный мост (ибо уже ретро) и так же могут помереть через пару лет. Новый шуруповёрт покупать? Дешёвый неохота, а аналогичный по характеристикам см. «как чугунный мост». Так что заменить на литиевые в любом случае дешевле.
Правда, в итоге аккумулятор «до щелчка» не вставляется, но всё равно работает. А чтобы не выпал, можно же прикрутить верёвочкой. И заряжать родной зарядкой больше нельзя, теперь у аккумулятора сзади торчит внезапный разъём для зарядки.
Очень подробно объяснять смысла нет, потому что уроков в интернете много, например alexgyver.ru/18650/ просто немного для тех, кому лень смотреть.
Обычно эти две характеристики взаимосвязаны, у высокотоковых аккумуляторов не может быть очень большой ёмкости и наоборот, у очень ёмких аккумуляторов сила тока в пределах 5А.
И ещё про пауэрбанки. Обычно не понимал тех, кто покупает готовые. Хорошие аккумуляторы 18650 стоят денег. Если взять цену обычного банка и прикинуть стоимость одного аккумулятора, то сразу ясно, что качество аккумуляторов будет так себе. Проще отдельно купить коробку (их на али очень много, поиск «power bank case») и к ней докупить нужных аккумуляторов. Важно! Покупать готовые пауэрбанки можно и нужно, если вам нужны всякие технологии быстрой зарядки Quick Charge или Power Delivery, тогда имеет смысл доплатить за готовое профессиональное решение вроде zmi qb820, но цены там соответствующие. Сейчас в пауэрбанках также используют литий-полимерные аккумуляторы, которые могут быть любой формы, а не только цилиндр, поэтому корпус можно делать меньше размером. Например, следующая модель zmi qb822 чуть меньше zmi qb820, потому что вместо 6 18650 внутри два больших плоских li-po аккумулятора, которые заполняют почти весь корпус.
Для пауэрбанка я взял пару Panasonic на 3350mAh, но там сила тока всего 4.7А. А вот для шуруповёрта высокотоковые LG, там ёмкость ниже, 3000mAh, зато ток до 20А. Покупать лучше в магазинах, которые специализируются на таких вещах. LG для шуруповёрта я брал в «Запас мощности» не в последнюю очередь потому, что там можно сделать заказ с терминала прямо в офисе, не надо проходить всякие регистрации на сайте. Хотя один человек рассказывал, что долго методом перебора продавцов покупал на алиэкспрессе, пока не нашёл нормальное качество, после чего купил для самоката штук 60, там была серьёзная экономия. Но ради нескольких штук решил не заморачиваться.
Плату BMS взял на алиэкспрессе, там то же самое, что в магазинах, но дешевле. Если собираетесь соединять 3 аккумулятора, то платы на 25А достаточно. Но аккумуляторы можно соединять параллельно, взять, например, 6 штук и сначала соединить парами параллельно, а потом три пары уже через плату. Тогда в сумме они могут отдавать больше тока, там можно плату на 40А. Я сначала не до конца разобрался и купил платы на 40А, когда хватило бы на 25, это не принципиально, просто чуть выше цена.
Провода использовал модные AWG в силиконовой изоляции, они очень гибкие, можно и из обычного кабеля вытащить, просто гибкие удобнее. Сечения там по номерам вида AWG и цифра (чем больше, тем тоньше), я смотрел с сайта тех, кто квадрокоптеры собирает, на нагрузку 22А достаточно AWG 18, но под рукой был только AWG 16, он потолще, на 35А, так что с запасом. Если брать обычный провод из электромагазина, то сечение примерно аналогично 2.5 квадрата.
Ещё если собираетесь паять, то контакты аккумуляторов нельзя сильно нагревать, чтобы аккумулятор не помер. Для выхода из ситуации много где продают аккумуляторы, где заранее приделана контактной сваркой никелевая лента, проще немного доплатить и не рисковать.