Литий-ионный (Li-ion) аккумулятор AAA на 1.5 В

СмартПульс - держите руку на пульсе высоких технологий! Новости, статьи, обзоры мобильных устройств, компьютеров, комплектующих, радиолюбительских конструкций

Литий-ионный (Li-ion) аккумулятор AAA на 1.5 В - тест и обзор

Предисловие. Батарейки и аккумуляторы типоразмера ААА - какие они бывают?

Все мы знаем, что при длительной эксплуатации использовать аккумуляторы выгоднее, чем батарейки. Когда-то даже некоторые мобильные телефоны работали на батарейках, но потом стало окончательно ясно: такие мобильники будут слишком дорогими в эксплуатации.

Аккумуляторы в типоразмере AAA ("мизинчиковые") появились довольно давно. Сначала это были никель-кадмиевые и никель-металлогидридные аккумуляторы. Они не совсем полноценно могли заменить обычные батарейки из-за своего более низкого напряжения (номинальное напряжение батарейки - 1.5 Вольт, а аккумулятора - 1.25 Вольт). В некоторых случаях это было критично.

Наиболее перспективные аккумуляторы (Li-ion, литий-ионные) долго не выпускались в этом типоразмере из-за своего слишком высокого напряжения (3.7 Вольт), которым они могли просто сжечь аппаратуру, если их вставить вместо батарейки.

Для использования литий-ионного аккумулятора вместо батарейки он должен дополнительно содержать контроллер заряда/разряда и миниатюрный понижающий преобразователь (снизить напряжение с 3.7 В до 1.5 В).

Преобразователь тоже должен отвечать определённым строгим требованиям: иметь миниатюрные размеры (чтобы занять в корпусе AAA не слишком много места), должен иметь высокий КПД; и при этом потреблять для собственной работы ток, близкий к нулю (чтобы не происходило быстрого саморазряда аккумулятора).

Возможность удовлетворить одновременно все эти условия создалась лишь в последние годы, и вот литий-ионные аккумуляторы типоразмера AAA с напряжением 1.5 Вольт наконец-то поступили в продажу. Купить можно на Алиэкспресс у этого продавца (например), цена - ок. $5 за одну шт. (могут продаваться парами или даже четвёрками). Реклама. ООО "АЛИБАБА.КОМ (РУ)" ИНН 7703380158

Он производится под не слишком известным, но растущим брендом ZNTER.

Основные технические характеристики Li-ion аккумулятора ZNTER AAA 1.5 В:

Типоразмер	AAA (он же R03, LR03)
Номинальное напряжение выхода	1.5 В
Ёмкость аккумулятора	400 мАч
Напряжение заряда	5 В
Максимальный ток выхода	1 А
Габариты	1045 мм (диаметрдлина)
Масса	10 г
Официальный сайт производителя	www.lanbinglong.com (англо-китайский язык)

Средняя цена на дату обзора на AliExpress - 322 российских рублей ($4.84).

В перечисленных характеристиках надо обратить внимание на то, что указана именно ёмкость аккумулятора, а не ёмкость, отдаваемая в нагрузку. Работа в аккумуляторе понижающего преобразователя (с 3.7 Вольт до 1.5 Вольт) может привести к повышению отдаваемой в нагрузку ёмкости, если её исчислять по току, а не по мощности (этот вопрос ещё будет рассмотрен в процессе теста).

Внешний вид и конструкция литий-ионного (Li-ion) аккумулятора AAA на 1.5 В (бренд ZNTER)

Внешний вид аккумулятора похож на батарейки и никель-металлогидридные аккумуляторы аналогичного типоразмера (AAA).

На этой фотографии - слева направо: "обычная" одноразовая батарейка на 1.5 В, никель-металлогидридный аккумулятор на 1.25 В, литий-ионный аккумулятор ZNTER на 1.5 В.

Все представленные на фото выше источники питания очень похожи, и лишь у литий-ионного аккумулятора в корпусе есть необычная деталь: разъём micro-USB для его зарядки.

Разъём микро-USB - не глубокий (видимо, ограничено место). Вставлять его ответную часть ("папу") надо аккуратно с некоторым усилием.

Тем не менее, разъём фиксируется прочно и с очень надёжным контактом.

Ещё одна интересная деталь аккумулятора - светодиод на его верхнем торце (рядом с положительным выводом).

Во время зарядки он светится красным цветом, а по её окончании переключается на зелёный:

Как можете видеть, конструкция этого небольшого изделия оказалась очень непроста. Это - не просто "аккумулятор в банке", это - целый радиоэлектронный комплекс!

Испытания литий-ионного (Li-ion) аккумулятора AAA на 1.5 В (бренд ZNTER)

Теперь пора проверить, каков этот аккумулятор в деле.

Сначала надо сказать, что пришел аккумулятор в разряженном виде. Замер напряжения мультиметром показал ровно 0 (ноль) Вольт.

Конечно, на самом деле на собственно аккумуляторе ноля не было, а просто при низком заряде контроллер полностью отключил выход (во избежание переразряда аккумулятора).

В итоге испытания пришлось начать с зарядки аккумулятора.

После нескольких минут зарядки на аккумуляторе появилось напряжение, составившее 1.53 Вольта; что соответствует номиналу с очень высокой точностью.

В аккумулятор "залилось" 268 мА*ч при заявленных производителем 400 мА*ч ёмкости аккумулятора.

Причин этого может быть две: либо здесь ёмкость аккумулятора оказалась меньше заявленной; либо контроллер не позволяет аккумулятору полностью зарядиться от зарядного устройства, или, наоборот, не позволяет полностью разрядиться на нагрузку. Впрочем, для потребителя всё это, в сущности, одно и то же. :)

Время зарядки составило 46 минут - очень хороший результат.

На старте ток зарядки составил 0.38 А; это - хорошая величина в том смысле, что такой ток может отдать зарядное устройство от любого мобильника.

К сожалению, подключить для измерения параметров разряда тот же USB-тестер, что и для проверки на заряд, было невозможно: он работает только при напряжениях от 3 В и выше.

В связи с этим пришлось использовать старый дедовский способ: переменный резистор, миллиамперметр и часы.

Ток разряда был установлен в 150 мА, исходя из предположения, что батарейками такого типоразмера запитываются, как правило, не слишком мощные устройства.

Время разряда составило 4 часа и несколько минут. Соответственно, в нагрузку был отдан заряд в 600 мА*ч (150 мА * 4 ч.), что значительно выше "залитых" в аккумулятор 268 мА*ч.

Секрет этого явления очень прост и законам физики не противоречит. Это означает, что выходной понижающий преобразователь работает по принципу трансформатора: понижает напряжение, но увеличивает ток. Так что с законом сохранения энергии всё в порядке. :)

Характеристика разряда оказалась почти идеально прямоугольной: почти в течение всего времени разряда напряжение на выходе аккумулятора было стабильным около 1.5 вольт, а в последние секунды буквально рухнуло до нуля с полным отключением аккумулятора.

"Плюс" - в стабильности выходного напряжения, это "понравится" питаемой аппаратуре. Да и в теории электрохимических источников питания считается, что, чем более прямоугольная характеристика источника - тем лучше.

А "минус" состоит в том, что из-за стабильного выходного напряжения аккумулятор никак не "предупреждает" питаемое устройство о скором окончании работы. Обычно электронные устройства по падению напряжения на элементе питания обнаруживают его истощение; и тем или иным способом предупреждают об этом пользователя. Здесь такой возможности не будет.

В результате, если аккумулятор не был вовремя подзаряжен, то прекращение работы питаемого устройства может быть неожиданным для пользователя. Так что с периодичностью зарядки аккумулятора пользователю "лучше перебдеть, чем недобдеть" (подзаряжать чаще). :)

Теперь - о предельных параметрах аккумулятора.

При выходном токе 1 Ампер напряжение на выходе составило 1.45 Вольт; при токе 1.5 А напряжение упало до 1.4 В.

Использование аккумулятора при токах выше 1 А не желательно, так как это превысит максимально-допустимый ток, указанный производителем.

При токе 1.55 А аккумулятор уходил в "автогенерацию" - периодическое падение напряжения до нуля (срабатывала защита от короткого замыкания), а затем - кратковременное подъём до 1.4 В (попытка самовосстановления), и так далее до бесконечности. У разных экземпляров аккумулятора порог срабатывания этого процесса может быть разным.

На этом считаем консилиум врачей завершенным и переходим к итогам.

Окончательный диагноз литий-ионного (Li-ion) аккумулятора типоразмера AAA на 1.5 В (бренд ZNTER)

Итак, хотя мы тестировали аккумулятор; но в итоге оказалось, что мы протестировали повер-банк (power bank) в обличье обычной батарейки (да, именно таков принцип работы протестированного устройства).

Но, с точки зрения потребителя, это - аккумулятор, и именно с этой точки зрения мы его будем оценивать.

Аккумулятор показал свою полную пригодность в качестве перезаряжаемого источника тока, хотя и не без замечаний.

- выходное напряжение равно стандарту для бытовых одноэлементных батареек (1.5 В);

- высокая стабильность выходного напряжения;

- высокий максимальный ток, отдаваемый в нагрузку;

- наличие защиты от перегрузки и короткого замыкания;

- наличие индикации процесса зарядки и его окончания;

- возможность использования для зарядки протестированного аккумулятора любого зарядного устройства от мобильного телефона;

- большое число циклов заряда/разряда (для Li-Ion аккумуляторов составляет 500 - 1000).

- реальная ёмкость аккумулятора ниже заявленной.

- устройство, в котором будет работать аккумулятор, не будет выдавать предупреждение о малом оставшемся заряде (из-за очень высокой стабильности выходного напряжения аккумулятора);

- не пытайтесь заряжать аккумулятор в зарядном устройстве от никель-кадмиевых или никель-металлогидридных аккумуляторов (таким способом эти аккумуляторы не заряжаются).

Область применения - замена батареек в устройствах со средним и высоким потребляемым током: мелкий электроинструмент, фонарики, плееры, радиоприемники, портативные звуковые колонки, игрушки с электропитанием и т.п.

Где нет смысла применять аккумуляторы протестированного типа? Это - устройства с очень малым потреблением тока: пульты дистанционного управления, настенные часы и другие устройства, работающие несколько месяцев и более от одной батарейки (или от одного комплекта батареек). Работать от этого аккумулятора они смогут, но срок окупаемости может составить 10 лет и более. :)

Этим же производителем выпускаются аналогичные Li-Ion аккумуляторы других типоразмеров: AA ("пальчиковые"), C (R14), D (R20, элемент 373 в СССР), "Крона" (9 Вольт, обзор). Зарядка этих аккумуляторов также производится через порт micro-USB.

Где купить: например, на Алиэкспресс у этого продавца. Там же можно найти аккумуляторы других типоразмеров, совместимых со стандартными батарейками. Реклама. ООО "АЛИБАБА.КОМ (РУ)" ИНН 7703380158

Если у других продавцов на AliExpress этот же товар будет дешевле (за счёт скидок, акций и т.п.), то тоже можно брать - товар одинаковый.

Ваш Доктор.
03 октября 2019 г.
Последнее обновление страницы - 15.03.2021.

Вступайте в группу SmartPuls.Ru

Контакте! Анонсы статей и обзоров, актуальные события и мысли о них.