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. $4-5 за одну шт. (могут продаваться парами или даже четвёрками, тогда дешевле). Если ссылку не видно, то отключите, пожалуйста, блокировщик рекламы для этого сайта. 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.