Как выбрать аккумуляторы АА и ААА

В данном обзоре рассмотрены критерии выбора аккумуляторов АА и ААА. Для того, чтобы понять, какие аккумуляторные батарейки АА и ААА лучше, применительно к различным условиям эксплуатации, в этой статье подробно разбираются технические характеристики и потребительские качества каждого вида аккумуляторов.

Размеры пальчиковых и мизинчиковых аккумуляторов АА и ААА

Аккумуляторы АА и ААА между собой очень похожи, как по назначению и химическому составу, так и по форме.  Аккумуляторные батарейки ААА являются, как бы, уменьшенной копией аккумуляторов АА. Из-за формы и размеров аккумуляторные элементы AA получили название «пальчиковые», а AAA — «мизинчиковые».

Виды аккумуляторов АА и ААА: Ni-Cd, Ni-MH, Li-Ion

По химическому составу аккумуляторы АА и ААА подразделяются на следующие виды:

1. Никель-кадмиевые (Ni-Cd).
2. Никель-металл-гидридные (Ni-MH).
3. Литий-ионные (Li-Ion).

• Никель-кадмиевые аккумуляторы AA/AAA характеризуются относительно небольшой ёмкостью.  Они имеют «эффект памяти» — уменьшение реальной емкости из-за неполного разряда перед началом процесса зарядки. При нарушении герметичности корпуса Ni-Cd акб токсичны, поэтому они экологически не безопасны.
• Ni-MH аккумуляторы АА и ААА отличаются от Ni-Cd повышенной ёмкостью, экологически безопасны, менее подвержены эффекту памяти. В настоящее время никель-металл-гидридные элементы заменили никель-кадмиевые практически везде.
• Литий-ионные аккумуляторы АА Li-Ion 1.5v содержат в одном корпусе два устройства: литиевую аккумуляторную батарейку с напряжением 3.7v и преобразователь с 3.7 Вольт на 1.5 Вольта. Такие Li-Ion акб производятся специально для замены батарейкам AA и AAA 1.5v и характеризуются отсутствием эффекта памяти.

Li-Ion аккумулятор AA 1.5v Fenix с USB портом для зарядки.

Характеристики аккумуляторов АА и ААА

Основные характеристики аккумуляторов АА и ААА:

1. емкость,
2. напряжение,
3. ток разряда,
4. ток заряда,
5. срок службы,
6. число циклов заряд-разряд,
7. величина саморазряда,
8. эффект памяти,
9. вес.

• Для аккумуляторов АА и ААА емкость — это характеристика, показывающая длительность разряда при заданном токе. Емкость измеряется в миллиАмпер*часах (мАч) или, в английском обозначении, в milliAmper*hour (mAh).
• Напряжение — это разность электрических потенциалов между плюсовым и минусовым электродами аккумулятора ААА или АА. Напряжение измеряется в Вольтах (Volt) и обозначается буквой «В» (V). Напряжение в процессе разряда уменьшается. После полного заряда напряжение составляет около 1.4 Вольта, а в конце разряда примерно 1.2 Вольта
• Ток — это направленное движение заряженных частиц, который измеряется в миллиАмперах (мА) или, в зарубежном обозначении, milliAmper (mA). Максимальный ток разряда аккумулятора АА и ААА такой, который еще не приводит к повреждению или ухудшению характеристик элемента.
• Ток заряда — максимальный допустимый при зарядке аккумуляторного элемента AA или AAA.
• Срок службы аккумулятора АА или ААА показывает, сколько лет он может эксплуатироваться при условии не превышения допустимого числа циклов заряд-разряд.
• Число допустимых циклов заряд-разряд аккумуляторных батареек AA и AAA определяется снижением их ёмкости не более, чем на 10 процентов.
• Саморазряд — эффект снижения заряда с течением времени, даже если аккумуляторный элемент не использовался. Величина саморазряда показывает на сколько процентов за месяц разрядится аккумулятор. Серии с низким саморазрядом имеют обозначение LSD (Low Self-Discharge).
• Эффект памяти — снижение максимальной емкости аккумулятора АА или ААА за счет неполного разряда перед началом зарядки. Величина эффекта памяти зависит от химического состава элемента.
• Вес никель-металл-гидридного Ni-MH аккумулятора АА примерно 30 граммов, ААА — около 14 граммов.

Аккумулятор Ni MH 1.2v AAA Westinghouse 1000 mAh.

Сравнение аккумуляторов АА и ААА с батарейками: преимущества и недостатки

Аккумуляторы АА и ААА имеют следующие преимущества перед одноразовыми батарейками аналогичных размеров:

1. Многократность использования.
2. Лучшее соотношение стоимости к количеству часов работы.
3. Работа в устройствах с подзарядкой.

• Аккумуляторы могут многократно заряжаться и использоваться, что является их основным преимуществом перед одноразовыми батарейками АА и ААА.
• При интенсивной работе, каждый час использования перезаряжаемых аккумуляторных батареек АА или ААА обходится пользователю значительно дешевле, чем при применении одноразовых.
• Аккумуляторы АА и ААА, в отличие от одноразовых батареек, могут использоваться в устройствах с подзарядкой, например, в садовых светильниках с солнечной батареей. Другим примером таких устройств может быть фонарик с динамо-машиной.

Аккумулятор GP AAA 650 mAh для садового светильника на солнечных батареях.

Батарейки АА и ААА в сравнении с аккумуляторными элементами имеют следующие преимущества:

1. Более низкая цена.
2. Более высокое напряжение.
3. Отсутствие необходимости заряжать.

• Более низкая цена батареек АА и AAA весьма относительна. Одноразовые батарейки повторно использовать нельзя. Поэтому уже после трех — пяти раз использования перезаряжаемых батареек (аккумуляторов) их применение становится экономически выгодным.
• Более высокое напряжение АА/ААА батареек 1.5 Вольта обычно не принципиально для большинства устройств, которые также хорошо работают и от заряженных до 1.4 Вольта аккумуляторов AA/AAA. Для гаджетов, которые критичны к напряжению питания, выпускаются 1.5 Вольтовые литиевые аккумуляторы AA.
• Одноразовые АА и ААА батарейки имеют заряд электричества непосредственно с завода и не требуют зарядки перед использованием.

Алкалиновая батарейка GP LR03/AAA.

Что лучше, аккумуляторы AA/AAA или батарейки: рекомендации по использованию

В большинстве применений лучше использовать аккумуляторы AA и AAA , чем неперезаряжаемые батарейки аналогичных форматов. Однако, есть случаи, когда потребителю более выгодно применять одноразовые AAA/AA батарейки:

1. Очень низкое энергопотребление устройством.
2. Редкое кратковременное использование питаемого устройства.
3. Критичность устройства к напряжению питания.
4. Отсутствие возможности зарядить аккумуляторы.

• Примером низкого энергопотребления могут служить настольные часы с жидко-кристаллическим экраном. В них отлично работают батарейки AA/AAA.
• К кратковременно используемым можно отнести, например, пульты дистанционного управления устройствами, включаемые время от времени.
• Некоторые приборы при замене батареек на аккумуляторы AA/AAA могут подавать сигнал или выдавать надпись о пониженном напряжении. В таком случае лучше использовать одноразовые батарейки или литиевые аккумуляторы AA/AAA 1.5v.
• Отсутствие возможности зарядить аккумуляторы скорее относится к нештатной ситуации. Например, у вас во время экскурсии разрядились аккумуляторы, а зарядка находится в отеле. Чтобы решить проблему «здесь и сейчас», можно купить недорогие батарейки АА/ААА, а аккумуляторы зарядить уже при первой возможности.

Ведущие производители аккумуляторов AA и AAA

Наиболее популярны у пользователей аккумуляторы AA и AAA следующих производителей:

1. Panasonic.
2. Duracell.
3. GP.
4. Varta.
5. Robiton.

• Японская компания «Panasonic» хорошо известна пользователям, как производитель качественной электроники и мини-АТС. Лучшими аккумуляторами компании Панасоник является серия Panasonic Eneloop AA и AAA.
• Торговая марка «Дюраселл» занимает почти четверть рынка портативных элементов питания. Срок службы аккумуляторов Duracell AA и AAA составляет до 5 лет.
• Гонконгская фирма «GP Batteries International Limited» выпускает качественные и недорогие батарейки и аккумуляторы GP AA и AAA .
• Бренд «Варта» более известен как производитель автомобильных аккумуляторных батарей. В настоящее время этот бренд поделен на три части. Производством аккумуляторов Varta AA и AAA занимается американская корпорация «Spectrum Brands».
• Бренд «Робитон» — российская торговая марка. Аккумуляторные батарейки Robiton AA и AAA занимают своё достойное место среди элементов питания для электроники.

Какие аккумуляторы АА и ААА выбрать

Критерий выбора лучшей модели аккумулятора АА и ААА определяется тем, какие потребительские качества для вас наиболее важны:

1. Наибольшая емкость.
2. Наименьший саморазряд.
3. Наибольшее число циклов заряд-разряд.
4. Наилучшее соотношение цена/ёмкость.

Лучшие аккумуляторы АА и ААА по номинациям

• Наибольшая емкость.

Лучшие аккумуляторы ААА по емкости — Robiton 1100 mAh R03/AAA-2BL, а в формате АА — Robiton 2850 mAh R6/AA-2BL.  

Мизинчиковые аккумуляторы для фонарика Robiton R03/AAA 1100 mAh.

Пальчиковые аккумуляторы для фотоаппарата Robiton R6/AA 2850 mAh.

Это действительно огромная проблема для всех нас, потому что вы можете видеть компании повсюду, рекламирующие свой «факт о батареях» как номинальной емкости , и то, что они на самом деле делают, увековечивают «миф о батареях» о том, что одноразовые батареи имеют большую фактическую или Доступная емкость , чем у аккумуляторных батарей.

Фактическая или доступная емкость батареи намного важнее для фактического использования, но ее также сложнее определить, поскольку она действительно зависит от того, для чего вы используете батареи.(Более подробную информацию см. На странице терминов по аккумуляторным батареям — «фактическая емкость».)

Для большинства электронных устройств с высоким энергопотреблением, таких как цифровые фотоаппараты, аккумуляторные батареи будут работать намного дольше, чем щелочные. Фактически, в таких устройствах, как цифровые фотоаппараты, никель-металлгидридные батареи будут работать от одного заряда в 3-4 раза дольше, чем от щелочных батарей. Взгляните на эту диаграмму щелочной батареи торговой марки и батареи NiMH большой емкости, установленных в компьютеризированном анализаторе батареи и подвергнутых высокой скорости разряда 500 мА.

Вы можете видеть, что никель-металлгидридная батарея работает НАМНОГО дольше, чем плохая старая щелочная батарея при такой высокой скорости разряда.

Heavy Duty, Super Heavy Duty, High Capacity, Quick Charger, Rapid Charger, Ultra, Long Life и т. Д.

Поскольку реальных отраслевых стандартов не существует, многие термины, используемые производителями батарей, стали вводить в заблуждение маркетинговой шумихой.

Аккумуляторы « Heavy Duty » часто являются наименее мощными аккумуляторами, которые вы можете купить, а некоторым «устройствам быстрой зарядки » может потребоваться до семи часов, чтобы зарядить комплект аккумуляторов!

Я считаю, что эти термины изначально не вводили в заблуждение.Например, термин «сверхмощная батарея» использовался для обозначения хлоридно-цинковых батарей, емкость которых была примерно на 50% больше, чем у традиционных угольно-цинковых батарей. Но это было 50 лет назад! Назвать хлоридно-цинковые батареи сверхмощными стало неверным, когда стали доступны щелочные батареи, емкость которых на 300% больше, чем у хлоридно-цинковых.

Похожая ситуация произошла с зарядными устройствами. Первоначально зарядным устройствам для никель-кадмиевых аккумуляторов требовалось от 12 до 24 часов для зарядки никель-кадмиевых элементов. Позже были представлены зарядные устройства, которые могли заряжать никель-кадмиевые элементы вдвое быстрее.К сожалению, наименование этих зарядных устройств «быстрыми зарядками» оказало медвежью услугу индустрии аккумуляторов. Любой, кто купил никель-кадмиевые элементы и «быстрое зарядное устройство», но позже понял, что на быструю зарядку ушло семь часов, должно быть, был очень разочарован. Я знаю, что был.

Хорошая новость заключается в том, что теперь можно купить зарядное устройство, которое может заряжать батареи менее чем за два часа, а в некоторых случаях даже за один час или меньше !!

Оценки емкости батарей не имеют смысла, если они используются для сравнения различных типов батарей или для сравнения емкости батарей, питающих различные типы устройств.

Это означает, что вы не сможете предсказать, как долго ваше электронное устройство будет работать, просто взглянув на номинальную емкость батареи. Например, щелочные батареи AA обычно имеют номинальную емкость более 2500 мАч, а никель-металлгидридные батареи AA имеют номинальную емкость всего от 1200 до 1900 мАч. Но когда дело доходит до фактического питания электронного устройства, такого как цифровая камера, никель-металлгидридные батареи часто позволяют устройству работать в три или четыре раза дольше.

(объяснение см. В разделе «Часто задаваемые вопросы о батареях», «Почему щелочные батарейки разряжаются так быстро?»)

К сожалению, даже сравнение номинальной емкости аналогичных типов аккумуляторов не всегда работает, потому что разные производители часто измеряют емкость аккумуляторов немного по-разному.

Помещение батареек в морозильную камеру или холодильник не обязательно продлевает их жизнь

Щелочные батареи хранятся при «комнатной температуре» саморазряда со скоростью менее двух процентов в год. Так что обычно охлаждение или замораживание их только помогает поддерживать их заряд на крошечное количество. Вряд ли стоит их замораживать. Однако, если щелочные батареи хранятся при более высоких температурах, они начнут терять емкость намного быстрее.При 85 градусах по Фаренгейту они теряют только около 5% в год, но при 100 градусах они теряют 25% в год. Поэтому, если вы живете в очень жарком климате или храните батареи в очень жарком месте, возможно, вам стоит хранить щелочные батареи в холодильнике.

NiMH и NiCd батареи саморазряжаются НАМНОГО быстрее, чем щелочные батареи. Фактически, при «комнатной температуре» (около 70 градусов по Фаренгейту) NiMH и NiCD аккумуляторы будут саморазряжаться на несколько процентов ЗА ДЕНЬ.Хранение их при более низких температурах резко снизит скорость их саморазряда. NiMH аккумуляторы, хранящиеся при замораживании, сохранят более 90% своего заряда в течение полного месяца. Так что имеет смысл хранить их в морозильной камере. Если вы это сделаете, лучше всего довести их до комнатной температуры перед использованием. Даже если вы не заморозите никель-металлгидридные батареи после зарядки, вам следует хранить их в прохладном месте, чтобы свести к минимуму их саморазряд.

Аккумуляторы лучше заряжать медленно.

(Неправда. См. Следующий пункт).

Быстрая зарядка NiMH аккумуляторов сокращает срок их службы.

Для практических целей с аккумуляторами, которые предназначены для быстрой зарядки, например, Sanyo, GP, Maha, Energizer, это не так. Важно использовать зарядное устройство, специально разработанное для быстрой зарядки никель-металлгидридных элементов. На самом деле существует гораздо большая вероятность сокращения срока службы никель-металлгидридной батареи за счет использования «ночного» зарядного устройства, чем использования умного быстрого зарядного устройства.Зарядные устройства для переноски рассчитаны на то, что вы отключите их от сети через несколько часов. Если вы забудете отключить их, они смогут заряжать батареи дольше, чем следовало бы. Чрезмерная зарядка СОЗДАЕТ срок службы батарей. С чисто технической точки зрения аккумулятор, который всегда медленно заряжается, скорее всего, прослужит немного дольше, чем аккумулятор, который всегда заряжается быстро. Однако разница настолько мала, что вряд ли будет заметна для большинства пользователей.

Аккумулятор емкостью 2800 мАч может обеспечивать ток 2800 мА в час

Назначение емкости батареям может быть очень сложным, вероятно, поэтому вы не видите номинальные емкости, отмеченные на большинстве щелочных батарей.При питании электронных устройств с высоким энергопотреблением, таких как цифровые фотоаппараты, периферийные компьютерные устройства или портативные музыкальные плееры, щелочная батарея обеспечивает лишь небольшую часть своей номинальной емкости. Батарея NiMH или NiCd, вероятно, будет иметь гораздо более близкую к своей номинальной емкости, когда она питает устройства с высоким разрядом. Это означает, что никель-металлгидридный аккумулятор номинальной емкостью 1800 мАч позволяет снимать гораздо больше фотографий, чем щелочной аккумулятор с номинальной емкостью 2800 мАч.

Что такое емкость аккумулятора: Ач — это не А

Мои первые проекты в области электроники и мой первый робот питались от обычных щелочных батарей, и я не думал ни о токе, ни о емкости этих батарей. Батареи были обозначены на видном месте «1,5 В», и я был счастлив, что, вставив четыре батареи в держатель, я получил 6 вольт; когда моторы замедлились, пришло время для новых батарей. Когда я начал конструировать своего второго робота, я нашел несколько двигателей на 12 В, 1 А (что может означать «двигатель на 1 А» — тема для другого поста) и быстро потратил много времени на то, чтобы таскать родителей и учителей в Radio Shack и в магазины автомобильных запчастей. для аккумулятора 12В, 1А.Никто не понимал, что на батареях была указана емкость, а не сила тока, и поскольку самые маленькие 12-вольтовые батареи для мотоциклов и систем сигнализации в городе были 3 Ач или 4 Ач, я пошел домой с пустыми руками. В итоге я стал использовать щелочи. Видимо, как только емкость аккумулятора мне не показалась, я забыл о своих опасениях, что они будут пропускать слишком большой ток в мои двигатели.

При выборе батареи я совершил много типичных ошибок:

• Не понимаю, что моя схема будет потреблять от батареи любой ток, который ей нужен, в отличие от того, что батарея нагнетает в цепь заданное количество тока.
• Думаю, что мои моторы потребляют фиксированный ток.
• Путаете ток и емкость.
• Игнорирование буквы «h» в «Ah»
• Я забыл о таком свойстве, как вместимость, как только оно не было у меня перед глазами.

Первые два пункта достаточно сложны, поэтому их дальнейшая проработка заслуживает отдельного поста; Сегодня я хочу сосредоточиться на некоторых технических деталях емкости аккумулятора и тока и коснуться небрежного отношения, которое приводит к двум последним ошибкам.

Аккумулятор накапливает энергию; «емкость» — это то, сколько энергии он может хранить. Энергия измеряется в джоулях, сокращенно Дж, но также может быть выражена в других единицах, таких как ватт-часы, сокращенно Втч (для больших величин, таких как потребление электроэнергии в жилых домах, используются киловатт-часы (кВтч); тыс. Втч). Это похоже на то, как площадь может быть измерена в акрах или квадратных милях: существуют единицы измерения площади, такие как акры, но вы также можете получить меру площади, умножив длину на длину, чтобы получить мили-мили, или менее неудобные квадратные мили.(Расстановка переносов, налагаемая английской грамматикой, не имеет значения, поскольку дефис выглядит как знак минус, когда мы фактически умножаем единицы вместе.) Ватты и ватт-часы, как правило, являются хорошими единицами измерения для электроники, поскольку они легко связаны с напряжением и током и поскольку типичные батареи, которые вы можете держать в руке, имеют емкость несколько десятков ватт-часов.

В случае типичной батареи, где мы можем предположить постоянное напряжение, мы можем заменить ватты на вольты, умноженные на амперы.Батарея на 12 вольт, 1 ампер-час (сокращенно Ач) и батарея на 6 вольт, 2 Ач, каждая хранит 12 Вт-ч, но напряжение обычно является критическим параметром для батареи, и после выбора напряжения можно указать емкость. по рейтингу ампер-часов. Значение использования ампер-часа состоит в том, что оно явно показывает умножение скорости на ампер и время на час: батарея, рассчитанная на один ампер-час, может обеспечивать ток в один ампер в течение примерно одного часа, два ампера в течение часа. около получаса, или 0,1 ампера около десяти часов.Я говорю «примерно», потому что точная мощность будет зависеть от силы тока.

Сила тока и емкость аккумулятора аналогичны скорости и запасу хода автомобиля. Если ваша машина имеет запас хода около 300 миль, вы можете двигаться со скоростью 30 миль в час за десять часов или со скоростью 60 миль в час за пять часов. Ваша эффективность будет ухудшаться со скоростью, поэтому к тому времени, когда вы разгонитесь до 60 миль в час, у вас может закончиться бензин уже через четыре часа для диапазона 240 миль. Возвращаясь к моему поиску аккумуляторов, поиск аккумулятора на 1 ампер был похож на поиск автомобиля со скоростью 60 миль: 60 миль — это даже не скорость, и даже если бы я пересмотрел свой поиск на автомобиль, который мог бы проехать 60 миль. миль в час, это все равно будет бесполезной спецификацией для поиска.Большинство аккумуляторов в той шкале, на которую я смотрел, могут выдавать один ампер, как и большинство автомобилей могут разогнаться до шестидесяти миль в час. Максимальный доступный ток, как и максимальная скорость автомобиля, может быть более разумной спецификацией для поиска, хотя предоставление таких характеристик может заставить соответствующих производителей нервничать.

Тем не менее, разумно принять во внимание максимальный ток, который может безопасно обеспечить батарея. Это значение будет зависеть от всех факторов, включая химический состав аккумулятора, но максимальная скорость разряда почти всегда зависит от емкости.Это означает, что при использовании определенной технологии аккумулятор с удвоенной емкостью может обеспечивать удвоенный максимальный ток. Батареи часто указываются со скоростью разряда в C, где C — емкость батареи, деленная на часы. Например, для батареи 2 Ач C равно 2 А. Если аккумулятор имеет максимальную скорость разряда 10C, максимальный ток составляет 20 ампер. Следует иметь в виду, что скорость разряда 10 ° C означает, что срок службы батареи составляет менее 1/10 часа, а с потерей емкости, которую обычно вызывает высокая скорость разряда, срок службы батареи будет менее пяти минут.

Как я пытался ранее вспомнить, что случилось с моим неудачным поиском батареи, я был поражен тем, насколько я игнорировал «h» в спецификации «Ah» и с какой легкостью я забыл о своей критической «батарее на 1 ампер». », Когда я вернулся к щелочным батареям. К сожалению, такая небрежность или небрежность — обычное дело, особенно для новичков, которые, возможно, уже перегружены всей информацией, которую им нужно разобрать, и у которых еще не было опыта потери времени и разрушения оборудования из-за невнимания к деталям.У меня нет никакого конкретного решения этой проблемы, кроме как напомнить вам обратить внимание и подумать о том, как все должно работать, прежде чем просто подключать вещи. Остерегайтесь противоречий; вид «А» там, где вы ожидаете «А», определенно должен вызвать у вас сильное беспокойство и побудить вас пересмотреть свои ожидания.

Я завершу эту статью некоторыми примерами емкости аккумулятора.

• Типичная щелочная батарея или NiMH стандартного размера «AA» имеет емкость от 2000 до 3000 мАч (или от 2 до 3 Ач).При напряжении ячейки от 1,2 В до 1,5 В это соответствует от 2 до 4 Втч на ячейку. Когда несколько элементов используются последовательно, как при использовании держателя батареи или большинства готовых аккумуляторных блоков, напряжение повышается, но емкость в ампер-часах остается неизменной: 8-элементный NiMH аккумулятор, сделанный из элементов AA, будет имеют номинальное напряжение 9,6 В и емкость 2500 мАч. В зависимости от качества аккумуляторов их емкость может варьироваться. Для более крупных ячеек, таких как размеры C и D, емкость должна увеличиваться примерно пропорционально объему, но некоторые дешевые блоки (обычно они легкие) могут иметь такую ​​же емкость, как и меньшие ячейки.Щелочные элементы имеют более выраженное падение емкости по мере увеличения тока, потребляемого из них, поэтому для приложений, требующих тока в несколько сотен мА или более, NiMH-элементы того же размера могут прослужить значительно дольше. Для слаботочных приложений, которые должны работать в течение нескольких месяцев, щелочные батареи могут работать намного дольше, потому что NiMH элементы могут саморазрядиться за несколько месяцев.

• Щелочные батареи 9 В могут быть удобны из-за их высокого напряжения в небольшом размере, но плотность энергии (ватт-часы на данный объем или вес) такая же, как у других батарей с таким же химическим составом, что означает емкость в ампер-часах низкая.Примерно такого же размера, как у элемента AA, вы получаете в шесть раз больше напряжения, поэтому вы также получаете примерно в шесть раз меньше в номинале Ач, или около 500 мАч. Учитывая высокие потери, возникающие при разряде менее чем за несколько часов, батареи 9 В непрактичны для большинства двигателей и, следовательно, для большинства роботов.

• Батарейки типа «таблетка» или «таблетка» различаются по размеру и химическому составу, но обычно можно ожидать 1.От 5 до 3 вольт от нескольких десятков до нескольких сотен мАч.

• Свинцово-кислотные батареи популярны для крупных проектов, поскольку они обычно являются наиболее дешевым вариантом и широко доступны. Герметичные свинцово-кислотные или гелевые батареи доступны в версиях на 6 В и 12 В (можно найти другие кратные 2), при этом версии на 12 В весят около фунта на ампер-час.Автомобильные аккумуляторы на 12 В хранят несколько десятков ампер-часов, а их вес составляет несколько десятков фунтов.

• Литиевые аккумуляторные батареи имеют удвоенную плотность энергии по сравнению с щелочными и никель-металлгидридными батареями по объему и даже лучше по весу. Эти новые батареи гораздо менее стандартизированы с точки зрения размера и формы, но поскольку они обычно предназначены для приложений, где важна емкость или максимальное время автономной работы, напряжение и емкость этих аккумуляторов обычно четко обозначены.

— размер, типы и аналоги

AA — один из наиболее распространенных размеров батарей, используемых в бытовых электронных устройствах.

AA различаются по химическому составу и, следовательно, по емкости, напряжению, характеристикам разряда и другим характеристикам, которые очень важны при питании чувствительного электронного оборудования.

AA представляют собой цилиндрические батареи диаметром 14,5 мм (0,57 дюйма) и длиной 50,5 мм (1,99 дюйма).

Их стандартная этикетка — «AA», но также используются и другие этикетки, часто в зависимости от страны, химического состава, стандарта и аналогичных, в том числе: U12, HP7, Penlight, Mignon, MV1500, MN1500, MX1500, Type 316, LR6, 15A, R6, 15D, FR6, 15LF и т. Д.

В следующей таблице перечислены наиболее распространенные химические составы батарей AA и их характеристики, включая их наиболее важную особенность, напряжение батареи AA:

Как видно из таблицы, батарейки типа AA различаются по химическому составу, емкости, напряжению и другим характеристикам, и «самое лучшее» со временем появляются новые типы батарей.

К счастью, наиболее распространенными типами батарей являются щелочные (первичные, неперезаряжаемые) и никель-металлогидридные (NiMH, вторичные, перезаряжаемые) батареи.

Основные неперезаряжаемые батареи AA

Основные неперезаряжаемые батареи AA включают угольно-цинковые, щелочные, Li-FeS2 и NiOOH батареи.

Цинк-угольные батареи типа AA — это старые батареи с номинальным напряжением 1,5 В и типичной емкостью 600 — 1600 мАч.

Фактическая емкость зависит от предполагаемого использования батареи (низкий разряд, высокий разряд) и конструкции аккумулятора.

Из-за немного меньшей емкости угольно-цинковые батареи заменяются щелочными батареями.

Щелочные батарейки типа АА — это практически стандартные батарейки типа АА. Они основаны на реакции между металлическим цинком и диоксидом марганца, их особенность 1.Номинальное напряжение 5 В и емкость обычно в диапазоне 1800 — 2700 мАч.

По сравнению с угольно-цинковыми батареями щелочные батареи имеют большую емкость (следовательно, более высокую плотность энергии) и более длительный срок хранения при практически таком же напряжении.

Примечание. Специально разработанные щелочные батареи можно заряжать несколько раз, но это не стандартные щелочные батареи. Часто они обозначаются как батареи RAM (перезаряжаемые щелочно-марганцевые). Если не указано иное, щелочная батарея является основной неперезаряжаемой батареей.

NiOOH или оксигидроксидная батарея никеля — это разновидность щелочной батареи, в которой оксигидроксид никеля добавлен к диоксиду марганца и графиту для катода, что приводит к типичному напряжению 1,5 В при использовании высокого уровня потребления и максимальному напряжению 1,7 В.

имеют очень похожую емкость со стандартными щелочными батареями, но их можно разрядить с помощью более высоких токов, и они часто используются в устройствах с большим потреблением энергии, таких как камеры и тому подобное.

Li-FeS2 или литий-железо-дисульфид — это тип неперезаряжаемой литиевой батареи AA с типичным напряжением 1.5 В при использовании с большим стоком, но также до максимального напряжения холостого хода до 1,8 В. Его типичная емкость находится в диапазоне от 2700 до 3300, обеспечивая отличную емкость и плотность энергии для неперезаряжаемой батареи AA.

Li-FeS2 AA обычно используются в устройствах с высоким энергопотреблением, таких как фотоаппараты, фонарики и тому подобное.

Выбирая лучшую первичную батарею AA, не забудьте принять во внимание тип устройства, которое у вас есть — некоторые устройства допускают большие перепады входного напряжения, а некоторые нет.

Для краткости — если вам нужна хорошая основная (неперезаряжаемая) батарея AA, выбирайте щелочную батарею AA от известных производителей. Такие аккумуляторы обеспечивают стабильное напряжение, длинную стойку и хорошую емкость по доступной цене.

Перезаряжаемые батарейки типа AA

Никель-кадмиевые или никель-кадмиевые батареи — это старые перезаряжаемые батареи с 1.Номинальное напряжение 2 В и емкость 600 — 1000 мАч.

также обладают сильным эффектом памяти, высокой скоростью саморазряда, но они также могут обеспечивать большие токи без вредного воздействия на батареи.

Но они также содержат кадмий (тяжелый металл, опасный загрязнитель), и от них постепенно отказываются в пользу никель-металлгидридных аккумуляторов.

NiMH или никель-металлогидридные батареи имеют номинальное напряжение 1,2 В и типичную емкость 700–1500 мАч, а некоторые модели с низким энергопотреблением имеют емкость до 2800 мАч и даже более.

Современные батареи NIMH имеют очень низкую скорость саморазряда, почти не имеют эффекта памяти (если он есть!) И выходное напряжение более стабильно, чем у никель-кадмиевых аккумуляторов.

Однако некоторые модели оптимизированы для использования с высоким энергопотреблением, в то время как некоторые модели оптимизированы для работы с большой емкостью — поэтому, выбирая никель-металлгидридные батареи, убедитесь, что вы знаете требуемый выходной ток вашего устройства (устройств).

AA и литий-ионная батарея 14500

Они основаны на одной из многих литий-ионных батарей и имеют типичное напряжение 3,6 — 3,7 вольт. Емкость значительно варьируется, в зависимости от предполагаемого использования и других имеющихся функций, от ~ 600 мАч до 2000 мАч или даже больше.

Батареи 14500 могут быть оптимизированы для операций с большим потреблением энергии (но с меньшей емкостью), для операций с низким уровнем потребления (но с большей емкостью) и для общего использования (баланс между емкостью и максимально допустимым выходным током).

Литий-ионные батареи 14500 и батареи AA физически взаимозаменяемы, но разница выходных напряжений довольно велика (3.6-3,7 вольт против 1,5 вольт), что может привести даже к разрушению (мягко говоря) пользовательского устройства.

В частности, устройства, предназначенные для питания от NiMH аккумуляторов, НЕ должны получать питание от 14500 аккумуляторов, ЕСЛИ явно не указано производителем устройства.

Некоторые устройства, такие как современные светодиодные фонарики, фотоаппараты и т.п., позволяют использовать щелочные батареи AA (1,5 В), NiMH AA (1,2 В) и батареи 14500 (3,6–3,7 В), но это всегда четко указано производителем.

Дополнительные характеристики 14500 аккумуляторов могут включать:

— встроенная электроника защиты, которая следит за состоянием батареи, защищая батарею от перегрева, перезарядки, чрезмерной разрядки и подобных событий.

— встроенное зарядное устройство позволяет заряжать отдельные батареи через порт зарядки micro-USB (или аналогичный), упрощая использование и т. Д.

Для такой схемы требуется некоторое пространство, что приводит к уменьшению емкости, но дополнительные функции часто оправдывают снижение емкости.

Long Story Short: Батарейки типа AA — очень распространенные бытовые батареи с размерами 14,5 × 50,5 мм (0,57 × 1,99 дюйма). Наиболее важные их типы:

— Щелочные: неперезаряжаемые, номинальное напряжение 1,5 В,

— NiMH: перезаряжаемый, номинальное напряжение 1,2 В,

— Li-ion (14500): перезаряжаемый, номинальное напряжение 3,6 — 3,7 В.

Опять же, если вы не уверены, покупая новые батареи, всегда выбирайте батареи того же типа.

Емкость аккумулятора

Вот некоторые консервативные оценки мощности щелочно-марганцевого соединения хорошего качества. диоксидные батареи доступны в местном продуктовом магазине.

Емкость батареи будет лучше при меньших токах утечки.Чтобы определить Срок службы батареи, разделите емкость на фактический ток нагрузки, чтобы получить часы работы. А Схема, потребляющая 10 мА от прямоугольной батареи на 9 В, будет работать около 50 часов: 500 мАч / 10 мА = 50 часов Напряжение щелочных элементов постоянно падает с использование от 1,54 вольт до примерно 1 вольта в разряженном состоянии. Напряжение около 1,25 вольт при точка слива 50%. Щелочные элементы проявляют немного повышенную емкость при нагревании. и производительность значительно падает при температурах ниже точки замерзания.Меркурий и серебро оксидные батареи имеют почти вдвое большую емкость, чем щелочные батареи того же размера, но текущие рейтинги значительно ниже. Щелочные батареи также имеют хороший срок хранения. что делает их идеальными для домашних электронных проектов. Аккумуляторы имеют меньше емкость, чем у первичных ячеек, как показано на следующей диаграмме. Эта диаграмма показывает емкость в процентах от емкости щелочной батареи тех же размеров.

Новый тип перезаряжаемых щелочных батарей выходит на рынок во время это письмо и может предложить лучшее соотношение цены и качества, чем ni-cads.Никель-кадмиевые элементы имеют номинальное напряжение 1,2 В и обычно заряжаются при 1/10 ампер-часа. В зарядка занимает более 10 часов, так как эта скорость может зависеть от зарядки. неэффективность. Полная зарядка обычно занимает не менее 14 часов. Специальные ячейки Ni-CAD могут выдерживают скорость зарядки, приближающуюся к рейтингу ампер-часов, но специальные зарядные устройства, которые сокращают требуется зарядный ток, когда аккумулятор нагревается. Свинцово-кислотные клетки имеют номинальное напряжение 2 В и может заряжаться с высокой скоростью, обычно выше ампер-часа показатель.Зарядное устройство может быть простым источником напряжения с ограничением по току, обеспечивающим 2,33 В на каждый. ячейка при комнатной температуре с температурным коэффициентом -4 мВ / C.

Разные емкости аккумуляторов

См .: http: // www1.duracell.com/oem/productdata/default.asp

Amazon.com: Amazon Basics 8-Pack AA аккумуляторные батареи большой емкости 2400 мАч, предварительно заряженные, подзарядка до 400 раз: Домашнее аудио и кинотеатр

5.0 из 5 звезд Идентичен Sanyo eneloop XX — по гораздо более низкой цене
Написано инженером NLee, 6 июля 2014 г.

Я измерил набор этих батарей AmazonBasics «большой емкости» AA с помощью своего [[ASIN: B004J6DLD4 La Crosse BC1000 Battery Charger / Analyzer]]. Вот мои выводы:

— Прямо из коробки средний оставшийся заряд составлял 1204 мАч, или 48% от номинальной емкости 2500 мАч.Код даты на них говорит «2014-02», но, как и другие батареи eneloop, они не были полностью заряжены после того, как покинули завод.

— После всего одного цикла зарядки / разрядки средняя емкость подскочила до 2547 мАч.

— После еще двух циклов зарядки / разрядки средняя емкость установилась на уровне 2555 мАч. Разброс между 2510 и 2610 мАч очень мал, что указывает на хороший контроль качества.

Вышеупомянутое поведение почти идентично поведению ячейки Sanyo XX, которую я ранее тестировал в 2011 году.

С механической точки зрения высокопроизводительные элементы AmazonBasics выглядят идентичными Sanyo XX. Обратитесь к фотографии, которую я загрузил в раздел «Изображения клиентов», и вы увидите, что они имеют точно такую ​​же форму для положительных клемм, такую ​​же текстуру на их обертках, вплоть до того же дизайна «вентиляционных отверстий».

Следует отметить, что [[ASIN: B00DSYFAEQ Duracell ‘Ion Core’ AA Rechargeable Batteries]] также имеют идентичные электрические и механические характеристики, как батареи Sanyo XX и AmazonBasics High-Capacity.Аккумуляторы Duracell продаются всего лишь 2400 мАч, хотя их емкость была проверена на 2500 мАч. Я считаю, что это сделано с целью дифференциации цен.

Итог:
На момент написания этой статьи вы можете получить комплект из 8 батареек Amazon High-Capacity AA по меньшей цене, чем комплект из 4 батареек [[ASIN: B0058GZWXQ eneloop XX]]. Очевидно, что версия AmazonBasics — отличная сделка. Мой совет — хватайте их — пока Amazon не стал жадным и не взвинтил цены.

Одно важное замечание:
AmazonBasic High-Capacity AA (или Sanyo XX, или Duracell Ion Core) толще, чем NiMH-элемент AA нормальной емкости, который сам по себе толще, чем типичный щелочной элемент AA.Поэтому он может не подойти, если в вашем приборе очень плотный батарейный отсек.

[Обновление от 10 декабря 2014 г.]
Данные о долговременном саморазряде: тестирование одной пары батарей AmazonBasics AA большой емкости после 5 месяцев хранения. Средний оставшийся заряд составляет 2175 мАч, или 85% от первоначальной емкости. Это даже лучше, чем результат моего предыдущего 5-месячного теста батарей Sanyo XX, который показал 2040 мАч, или 78% от первоначальной емкости.

Тест емкости батареи (холодная погода и сильное напряжение)

Емкость батареек AA обычно указывается в миллиампер-часах (мАч).Тест на емкость заключается в постоянной нагрузке на аккумулятор, пока напряжение аккумулятора не достигнет определенного значения. Один стандартный тест для батареек AA — это нагружать батарею нагрузкой 250 мА до тех пор, пока напряжение батареи не упадет до 0,8 вольт. Например, для разрядки аккумулятора до 0,8 вольт потребовалось 12 часов, тогда емкость будет 250 x 12 = 3000 мАч. Теоретически эта батарея на 3000 мАч могла бы обеспечить 30 мА в течение 100 часов (3000/30 = 100) или 5 мА в течение 600 часов (3000/5 = 600) и т. Д.Однако на емкость иногда влияют температура и величина текущей нагрузки. Для сравнения мы выполнили этот стандартный тест емкости для щелочных аккумуляторов Energizer AA, литиевых аккумуляторов Energizer AA Ultimate и NiMH аккумуляторов Tenergy AA Premium при комнатной температуре и в морозильной камере при температуре 5 ° по Фаренгейту с нагрузкой 245 мА.

Щелочные батареи сильно подвержены влиянию температуры 5 °. Только 33% его мощности при комнатной температуре доступно при 5 °. Если этот аккумулятор вернуть к комнатной температуре, его оставшаяся емкость 1453 мАч (2181 — 728 = 1453) будет доступна.У нас были камеры с щелочными батареями, которые перестали делать снимки в самые холодные периоды зимы, а затем снова возвращались к работе ранней весной. На доступную емкость лития температура 5 ° существенно не повлияла, а на NiMH — умеренно.

также будут зависеть от величины токовой нагрузки, используемой в тесте. Если тест будет завершен с нагрузкой 100 мА вместо 250 мА, в результате будет получена более высокая мощность в миллиамперах. Аналогичным образом, если используется нагрузка в 500 мА, в результате будет уменьшена мощность в миллиамперах.На два других типа емкости аккумуляторов текущая нагрузка существенно не влияет.

К сожалению, единственный надежный способ измерить оставшуюся емкость батареи — это выполнить вышеуказанные тесты, но в случае щелочных и литиевых батарей они разрядятся до непригодного для использования состояния. Мы работали с инженером Energizer, и оба пришли к выводу, что это утверждение верно. Есть ли другие способы проверить аккумулятор, не разрядив его до непригодного для использования состояния? Вы можете проверить напряжение батареи с помощью мультиметра, но это не очень хороший тест на оставшуюся емкость или состояние батареи, поскольку они не создают значительной нагрузки на батарею при снятии показаний напряжения.Батарея может иметь напряжение 1,5 В, но при установке на нее нагрузки напряжение может упасть до 0,8 В за несколько секунд. Без нагрузки можно было бы подумать, что батарея хорошая.

Существуют коммерчески производимые тестеры батарей, которые проводят испытание, помещая на батарею нагрузку на несколько секунд, а затем считывая напряжение. Это напряжение сравнивается с заранее определенными значениями на графике разряда, чтобы включить определенное количество светодиодов или полосок на графике. Эти типы тестеров хорошо справляются с работой с щелочными батареями, так как график разряда имеет достаточно крутой наклон, что позволяет хорошо прогнозировать емкость.Но для Lithium и Nimh график разряда настолько плоский, что напряжение остается достаточно постоянным в течение всего цикла разряда, что делает прогноз емкости ненадежным. У большинства трейловых камер на ЖК-экране отображается индикатор заряда батареи, и они работают примерно так же, как эти коммерческие тестеры.

Какой из трех типов аккумуляторов следует выбрать для использования в следовой камере для наилучшей работы? Безусловно, судя по завершенным тестам, это литиевая батарея.Могли бы вы использовать щелочь из NiMH? Да, но это будет зависеть от нескольких факторов, которые будут уникальными для каждой следящей камеры. Ниже приводится список вещей, которые следует учитывать:

1. Какая будет температура в месте установки камеры?
2. Будет ли камера работать с более низким напряжением 1,2 В на элемент никель-металлгидридной батареи?
3. Готовы ли вы держать никель-металлгидридные аккумуляторы заряженными в течение 2-3 месяцев?
4. Будет ли камера снимать много ночных видео?
5. Это сотовая камера, которой требуется больше энергии на передачу фото?
6. Обеспокоены ли вы утечками и коррозией щелочных батарей?
7. Будет ли камера оставаться без присмотра на много месяцев?
8. Каковы требования к питанию для выбранных мной настроек (режим серийной съемки, режим видео, интервальная съемка и т. Д.))?

Спасибо за чтение!

— Чарльз Пэджетт, специалист по TCP