Как выбрать аккумулятор для электроники и бытовой техники
На рынке автономных источников питания в настоящее время очень большой выбор аккумуляторов и батареек, сотни разных моделей от различных производителей. Как правильно выбрать аккумулятор или аккумуляторную батарею (АКБ), по каким параметрам?
Для подбора источника питания, наиболее подходящего к вашему устройству, в данном обзоре проанализированы достоинства и недостатки аккумуляторных батареек различного химического состава и даны их стандартные типоразмеры (форм-фактор). В данной статье описаны только модели для бытовой техники и электроники.
Бытовые аккумуляторы по назначению можно разделить на несколько групп:
- аккумуляторные батарейки;
- АКБ для электромобиля 6V;
- для ИБП;
- для фонарика;
- для радиотелефонов;
- для вейпа и шуруповертов.
Аккумуляторные батарейки
Аккумуляторные батарейки — это сложившееся в обиходе название небольших аккумуляторов, обычно цилиндрической формы, для питания электроники и бытовой техники.
Аккумуляторные батарейки очень разнообразны по типоразмеру и химическому составу в отличие, например, от автомобильных АКБ. Если с типоразмером (форм-фактором) все более-менее понятно, так как элементы неподходящего размера в конкретное устройство просто невозможно установить, то с химическим составом элементов питания не все так однозначно. Каждый тип элементов, в зависимости от химической технологии изготовления, имеет как свои достоинства, так и особенности (недостатки).
Аккумуляторные батарейки Panasonic Eneloop 750 mAh R03/ААА.
Никель-кадмиевые аккумуляторы
В основе работы никель-кадмиевых аккумуляторов (Ni-Cd) лежат электрохимические процессы между положительным и отрицательным электродами из никеля и кадмия.
Достоинства
- Низкая стоимость — основное преимущество Ni-Cd элементов.
- Возможность долгого хранения в разряженном виде.
- Безопасность использования.
Особенности
- Невысокая емкость (количество запасаемого электричества).
- “Эффект памяти” – при неполном заряде или разряде никель-кадмиевый аккумулятор “запоминает” новые крайние верхнее и нижнее значения емкости, которая в результате этого снижается.
Никель-кадмиевая аккумуляторная батарейка Minamoto 1300 mAh
Никель-металл-гидридные аккумуляторы
Никель-металл-гидридные аккумуляторы (Ni-MH) по своим параметрам очень близки к никель-кадмиевым, однако за счет использования немного более продвинутой технологии, они имеют лучшие технические характеристики.
Достоинства
- Невысокая цена, близкая к стоимости никель-кадмиевых аккумуляторных батареек.
- Увеличенная емкость по сравнению с Ni-Cd.
- Немного уменьшен эффект памяти.
- Простые зарядные устройства для Ni-MH.
Особенности
- Малая емкость.
В настоящее время никель-металл-гидридные аккумуляторы практически везде заменили никель-кадмиевые.
Никель-металл-гидридные аккумуляторные батарейки Varta 1000 vAh R03/AAA
Литий-ионные аккумуляторы
Литий-ионные аккумуляторы (Li-Ion) значительно отличаются от выше описанных элементов питания по всем характеристикам. У них в три раза большее напряжение. И, чтобы их случайно не вставить вместо обычных никель-металл-гидридных, они имеют, как правило, отличающиеся типоразмеры.
Основные преимущества литий-ионных аккумуляторных батареек
- Высокая емкость.
- Увеличенное напряжение.
- Отсутствие эффекта памяти.
Особенности литий-ионных аккумуляторов
- Хранение только в заряженном виде.
- Необходимость использования защиты от перезаряда и перегрева.
- Необходимость применения зарядных устройств, работающих по определенному алгоритму.
- Большое снижение напряжения к концу разряда.
- Старение (снижение емкости с течением времени).
Литий-ионная аккумуляторная батарейка с USB портом Fenix ARB L-18 18650.
Литий-железо фосфатные аккумуляторы
Литий-железо фосфатные аккумуляторы по своей сути являются литий-ионными, но отличаются материалом изготовления катода. Отрицательный электрод изготавливается из материала LiFePO
Достоинства
- Длительный срок службы (в среднем, 7 лет).
- Стабильное напряжение разряда.
- Высокий пиковый ток.
- Работа в широком диапазоне температур, в том числе и минусовых (-30 … +55 С).
Особенности
- Немного меньшая емкость, чем у обычных литий-ионных элементов.
- Большая масса и размеры.
- Специализированные для LiFePO4 зарядные устройства.
Литий-железо-фосфатная аккумуляторная батарейка A123 System APR18650M.
Литий-полимерные аккумуляторы
Литий-полимерные аккумуляторы (Li-polymer) являются результатом дальнейшего усовершенствования литий-ионной технологии. В данном случае в качестве электролита применяется полимерный материал. В результате этого элементы питания, изготовленные по этой новейшей технологии получили много преимуществ. Именно такие аккумуляторные батарейки используются в современных сотовых телефонах.
Достоинства
- Высокая удельная емкость.
- Возможность изготовления батарей малой толщины и гибкой формы.
- Малое изменение напряжения при разряде.
Особенности
- Необходимость защиты от перезаряда, перегрева и специальных зарядных устройств для Li-Pol.
- Старение.
Литий-ионный аккумулятор Robiton Li-Po 7,4B.
Форматы цилиндрических аккумуляторов 18650, 16340, 14500, AA, AAA
Аккумуляторы для электроники и бытовой техники изготавливаются в корпусах различного формата: цилиндрические (круглые), призматические (квадратные и прямоугольные), плоские. Для призматических аккумуляторных батареек нет единой системы нумерации. А вот для цилиндрических элементов производители сумели договориться и создали простую систему маркировки размеров, состоящую из 5-ти цифр. В ней первые две цифры показывают диаметр элемента в миллиметрах, третья и четвертая цифры — это длина, а последний символ 0 символизирует круг, говоря о цилиндрической форме. Таким образом, аккумулятор 18650 имеет диаметр 18 мм и длину 60 мм. Аккумуляторная батарейка 14500, соответственно, 14 мм в диаметре и 50 мм по длине.
В предлагаемой таблице показаны часто используемые форматы аккумуляторов, а также соответствие стандартной цифровой и альтернативной буквенной маркировок.
| Формат | Диаметр элемента в мм | Длина в мм | Буквенная маркировка |
|---|---|---|---|
| 10180 | 10 | 18 | 2/5 AAA |
| 10220 | 10 |
22 | 1/2 AAA |
| 10440 | 10 | 44 | AAA |
| 14250 | 14 | 25 | 1/2 AA |
| 14500 | 14 | 50 | AA |
| 15270 | 15 | 27 | CR2 |
| 16340 | 16 | 34 | CR123 |
| 18650 | 18 | 65 | |
| 23430 | 23 | 43 | Sub C |
| 23330 |
23 | 33 | 4/5 Sub C |
| 26500 | 26 | 50 | C / R14 |
| 26650 | 26 | 65 | |
| 33600 | 33 | 60 | D / R20 |
Аккумуляторные батарейки формата 14500 — АА Duracell 2500 mAh.
Расшифровка маркировки аккумуляторов 18650 по химическому составу
Литий-ионные аккумуляторы 18650 имеют буквенную систему маркировки, обозначающую химический состав элемента. Рассмотрим расшифровку маркировки:
- Первая буква I — это признак Li- Ion технологии;
- Вторая буква показывает химическую основу катода:
- C — кобальтовая,
- N — никель-марганцевая,
- M — марганцевая,
- F — железо-фосфатная.
- Третья буква R обозначает перезаряжаемый аккумулятор (Rechargeable).
Компания Panasonic сделала немного другую маркировку, у которой в обозначении NCR:
- первая буква N обозначает никель,
- вторая буква С — кобальт.
Аккумулятор NCR 18650 Panasonic
Аккумуляторы для ИБП 12V
Аккумуляторы для ИБП принципиально отличаются от элементов питания для электроники.
Они должны обеспечить питание компьютера или другой мощной техники на время от нескольких минут до нескольких часов. Поэтому АКБ для ИБП 12V имеют высокую электрическую емкость, однако, вместе с тем, и большой вес и размеры.
Данные АКБ являются свинцово-кислотными. Их принцип работы основан на электрохимических реакциях свинца и диоксида свинца в водном растворе серной кислоты, также как и автомобильных АКБ. Но, в отличие от них, в гелевых аккумуляторах для ИБП используется электролит, загущенный до гелеобразного состояния с помощью водного раствора силиката натрия. Еще более лучшие результаты в бесперебойных источниках питания показывают АКБ, выполненные по технологии AGM (Absorbent Glass Mat). Эти два типа АКБ сходны по принципу не текучести электролита, поэтому AGM аккумуляторы часто называют гелевыми, хотя это не совсем верно.
AGM аккумуляторы для ИБП 12V и электромобилей 6V
В аккумуляторах, изготовленных по технологии AGM, заложен принцип нетекучего электролита.
Отличие AGM АКБ от обычных свинцово-кислотных заключается в использовании абсорбированного электролита. AGM аккумуляторные батареи были разработаны специально для применения в системах резервного бесперебойного питания. Эти АКБ отлично работают в ИБП в буферном режиме.
Для использования в бесперебойниках применяются АКБ на напряжение 12V, а для детских электромобилей — 6V. Зарядные устройства для аккумуляторов ИБП 12V и электромобилей 6V используются, чаще всего, одни и те же, поскольку многие из них имеют переключатель выбора зарядного напряжения.
Преимущества гелевых и AGM аккумуляторов 12V для ИБП
Гелевые и AGM аккумуляторы имеют во многом схожие преимущества:
- Приспособлены для работы в ИБП в буферном режиме
- Длительный срок службы 5-10 лет (гелевые до 12 лет)
- Устойчивость к вибрации
- Установка в любом положении, кроме вверх дном
- Не требуют обслуживания
- Герметичность
- Работа при температурах до -30 С
Особенности
- Большой вес
- Чувствительны к перезаряду
- Не допускают хранения в разряженном виде
Удачным примером AGM аккумуляторной батареи для бесперебойников является продукция компании DELTA Battery.
АКБ для ИБП модели Delta HR 12-12.
Аккумуляторы для ИБП газовых котлов
Аккумуляторы для газовых котлов не имеют принципиальных отличий от АКБ для ИБП компьютерной и офисной техники. Однако, они обязаны иметь гораздо большую емкость, так как должны обеспечить питание газового котла в течение нескольких часов или даже дней в случае длительного отключения электроэнергии. Компания Delta Battery выпускает также AGM аккумуляторы повышенной емкости для ИБП котлов.
АКБ большой емкости для газовых котлов Delta HR 12-65.
Аккумуляторы для детских электромобилей 6V
Аккумуляторы для детских электромобилей изготавливаются по AGM технологии, также как и АКБ для источников бесперебойного питания. Вместе с тем, важным отличием является выходное напряжение, которое у аккумуляторных батарей для электромобилей составляет 6V. Для использования в детских электрических автомобилях рекомендуем использовать 6-Вольтовую серию АКБ Delta.
АКБ для детского электромобиля Delta HR 6-12.
Аккумуляторы для фонарика
Чтобы правильно выбрать аккумулятор для фонарика, вначале надо внимательно прочитать инструкцию, которая к нему прилагается. В ней указано под какие типы, форм-фактор и количество аккумуляторов рассчитан данный фонарь. Зная эти параметры, можно подобрать элементы подходящего для вашего устройства типа и емкости. Чаще всего применяются никель-металл-гидридные аккумуляторы типоразмера АА или ААА. В более мощных фонарях используются элементы форм-фактора C или D. В последнее время появились и фонарики с аккумуляторами 18650 и 14500 литий-ионной технологии, которые имеют более высокую емкость и напряжение, обеспечивая более длительную работу и мощный световой поток. Кроме того, некоторые модели фонарей, например Fenix E25UE XP-L V5, могут работать как от никель-металл-гидридных аккумуляторных батареек, так и от литий-ионных. Все это надо учитывать при подборе.
Аккумуляторные батарейки АА для фонарика типа Panasonic Eneloop 2500 мАч.
Высокотоковые аккумуляторы 18650 для вейпа и шуруповертов
Аккумуляторы 18650 для вейпа и шуруповертов — это литий-ионные элементы, рассчитанные на высокий ток разряда. На таких аккумуляторных батарейках или прямо указывают, что они для электронных сигарет (for Vape) или пишут номинал максимального тока, например, 20, 25, 30, 40 А. Кроме того, такие элементы должны быть безопасны, поскольку испаритель с аккумулятором находится непосредственно около лица. Этим требованиям соответствует аккумуляторы 18650 литий-марганцевые, литий-марганец-никелевые и литий-железофосфатные, а также высокотоковая серия литий-кобальтовых акб 18650.
Высокотоковый аккумулятор для вейпа 18650 LG HG2.
Аккумулятор 18650 для вейпа и шуруповерта Samsung 25R.
Аккумуляторы для радиотелефона
В зависимости от марки и модели радиотелефонной трубки, в ней могут использоваться обычные Ni-MH элементы типоразмера ААА и АА или специализированные аккумуляторы для радиотелефона.
Это так называемые «аккумуляторные сборки» для радиотелефонов, содержащие три или четыре никель-металл-гидридных элемента, и соответственно, 3.6 или 4.8 Вольтовые.
Аккумуляторная сборка для радиотелефона модели Robiton DECT-T207-3XAAA.
Наш магазин цифровой техники «Вольта» предлагает большой выбор лучших бытовых аккумуляторов и аккумуляторных батареек для электроники, ИБП, детских электромобилей, фонариков, электронных испарителей, шуруповертов и радиотелефонов по самым минимальным ценам с доставкой в ваш город по России. Ассортимент включает в себя лучшие модели производителей Panasonic, GP, LG, Varta, Robiton,NiteCore, Delta, Duracell, Fenix, A123 SYSTEMS, Ansmann, Petzl, ZMI.
Как выбрать аккумулятор для ИБП. Теория
Источники бесперебойного питания получают среди Россиян все большее распространение. Это объясняется плохим состоянием электросетей и все большей доступностью резервных и автономных энергетических систем.
Современные ИБП доступны по цене и могут иметь достаточно большую номинальную мощность, чтобы обслуживать жилые здания или даже промышленные объекты.
Как выбрать и купить аккумулятор для ИБП?
Важной частью любого источника бесперебойного питания являются аккумуляторные батареи, именно они запасают энергию и обеспечивают работу системы в автономном режиме, поэтому прежде чем аккумулятор для ИБП купить, необходимо определиться с типом и емкостью батареи.
Как правило, для стационарных автономных и резервных энергосистем идеально подходят свинцово-кислотные аккумуляторы. Данный тип АКБ широко распространен, имеет продолжительный ресурс работы, от 5 до 12 лет и доступен по цене. Но и свинцово-кислотные аккумуляторы различны и требуют особенного подхода к подбору типа и емкости изделия.
AGM или гелевые аккумуляторы?
- Отличие гелевых аккумуляторов в том, что в их составе раствор серной кислоты связан в гель. Образованные, при протекании большого тока, кислород и водород остаются внутри геля, где рекомбинируя они образуют воду, которая вновь поглощается гелем. Благодаря эффективной рекомбинации газов, гелевые аккумуляторы имеют долгий срок службы, до 12 лет, увеличенное число циклов заряда-разряда и устойчивы к глубоким разрядам. К тому же аккумуляторы, произведенные по технологии GEL, имеют широкий диапазон рабочих температур. Эти преимущества позволяет широко использовать технологию в автономных энергосистемах, в том числе и на базе альтернативных источников энергии.
- Тяговые, или стартерные АКБ широко используются в автомобилях, но не подходят для использования в составе ИБП и автономных систем, на основе альтернативных источников энергии.
Благодаря эффективной рекомбинации газов, гелевые аккумуляторы имеют долгий срок службы, до 12 лет, увеличенное число циклов заряда-разряда и устойчивы к глубоким разрядам. К тому же аккумуляторы, произведенные по технологии GEL, имеют широкий диапазон рабочих температур. Эти преимущества позволяет широко использовать технологию в автономных энергосистемах, в том числе и на базе альтернативных источников энергии.Основная особенность тяговых аккумуляторов – наличие жидкого электролита, который может свободно кипеть при протекании большого тока, поэтому батареи производятся в негерметичном корпусе и имеют возможность долива электролита. Пластины стартерных аккумуляторов имеют пористую структуру, что позволяет получать большой ток, но сокращает срок службы аккумулятора.
При кипении электролита выделяются водород и кислород, что может привести к возгоранию или даже к взрыву, поэтому помещение, где располагаются аккумуляторы должно хорошо проветриваться.
Свинцово-кислотные AGM аккумуляторы имеют между пластинами сепаратор в виде волокон, пропитанных электролитом. За счет пустот между волокнами происходит рекомбинация газов, что позволяет изготавливать аккумулятор в герметичном корпусе.
По сравнению с тяговыми или стартерными аккумуляторами, AGMаккумуляторные батареи имеют больший срок службы, не выделяют взрывоопасных газов и, как следствие, хорошо подходят для систем бесперебойного электроснабжения. В настоящее время технология AGMпозволяет производить аккумуляторы, хорошо выдерживающие глубокий разряд, что очень важно для автономных систем электроснабжения.
Подведем итоги. Для каждой системы – свой аккумулятор:
- для ИБП — лучше всего использовать аккумуляторы, произведенные по технологии AGM;
- для автономных систем хорошо подойдут гелевые аккумулятры и AGM глубокого разряда.
Тяговые или стартерные АКБ можно применять, но с большой осторожностью. Особенно если система расположена в жилом доме.
Как рассчитать необходимую емкость аккумулятора?
Рассчитать необходимую емкость аккумуляторов довольно просто. Возьмите количество запасаемой аккумуляторами энергии, Ватт*ч, и разделите на напряжение системы, Вольт. При расчете обратите внимание на значение предельной глубины разряда, для долгой службы Ваших аккумуляторов мы рекомендуем не разряжать их до уровня менее 25%.
Приведем пример:
Среднесуточное потребление жилого дома 4,5кВт*ч сутки. Напряжение системы АКБ 12 Вольт, а предельная глубина разряда не менее 25%. Для автономной работы системы в течении 2х суток нам необходимы аккумуляторы суммарной емкостью:
4500Ватт*2суток/12Вольт/(1-0.25)(25%предельная глубина разряда) = мин. 1000Ач
Для быстрого расчета воспользуйтесь on-line калькулятором.
Как правильно выбрать аккумулятор
Как изготавливается литий-ионный аккумулятор и что означают все эти характеристики?
Как правило, большинство батарей, которые мы используем каждый день, состоят из элементов меньшего размера.
Они составляют емкость и напряжение батареи. Емкость является мерой количества, в данном случае количества электрического заряда, который элементы батареи могут удерживать в течение заданного времени. Поэтому емкость необходимо измерять в лаборатории.
Чтобы понять способность батареи питать электронное оборудование, нам нужно понять, как работают комбинации элементов. Каждому электронному устройству для работы требуется напряжение и ток. Напряжение является мерой того, какое давление необходимо электронам для перемещения по проводнику. Электрический ток является мерой того, сколько электрического заряда необходимо приложить для движения электронов.
Чтобы построить батарею, нам нужно понять, какое напряжение и сколько ампер необходимо нашему электрическому оборудованию. В киноиндустрии появились некоторые стандарты напряжения.
- 14,8 В
- 26 В
- 48 В
Для создания таких аккумуляторов обычно используется литий-ионный элемент 18650 с номинальным напряжением 3,7 В (полное напряжение питания элемента составляет 4,2 В).
Эти ячейки также имеют разную емкость. Теперь есть две возможности, как соединить больше ячеек вместе; параллельно или последовательно. Это означает, что вы соединяете плюсовую и минусовую клеммы двух аккумуляторов вместе или подключаете плюс одной батареи к минусовой клемме другой. Эти два способа либо изменяют емкость, либо напряжение.
Допустим, у нас есть четыре элемента 3,6 В емкостью 3400 мАч (3,4 Ач) и мы соединяем их вышеуказанными способами.
Пример батареи с V-образным креплением
Развивая эти базовые знания, мы теперь можем собрать любую конфигурацию. Существуют стандартные и более мощные элементы, которые можно использовать для получения батарей с более высоким разрядным током.
Наша батарея BP-M300 — квадратная батарея высокой мощности имеет следующие характеристики: 14,8 В, 20,4 А·ч, 300 Вт·ч
Используемые элементы имеют номинальную емкость 3500 мАч. Минимальная емкость составляет 3400 мАч. Это то, что мы используем для нашего расчета.
Конфигурация 4S6P (4 последовательно и 6 параллельно). С этими знаниями мы можем выполнить следующие расчеты:
6 x 3400mah = 20400mah = 20.4AH
4 x 3,7 В = 14,8 В
Если мы хотим знать, что емкость (we (wh wh (wh wh (wh wh (wh wh (wh wh (wh wh (wh wh (wh wh (wh wh (wh (wh (wh (wh (wh (wh (wh (wh (wh (wh (wh (wh (wh (wh ( Ватт-часы), нам нужно сделать следующий расчет: Напряжение батареи (В) x Емкость (Ач) = Емкость (Втч)
14,8 В x 20,4 Ач = 301,9 Втч ~ 300 Втч
При использовании батареи напряжение падает по отношению к потребляемому току. Чем больший ток вы потребляете от батареи, тем больше будет потеря напряжения . Заканчиваясь в точке, где напряжение слишком низкое для питания вашего оборудования, аккумулятор необходимо перезарядить.
Итак, что это означает для вышеупомянутых 4 аккумуляторов? Нам нужно зарядное напряжение не менее 16,8 В (4,2 В x 4 = 16,8 В). После зарядки аккумулятора постоянным током – на 90% емкости напряжение переключается на постоянный уровень, а ток падает.
Чем медленнее вы заряжаете аккумулятор (= меньшим током), тем дольше сохраняется его емкость. Из-за большого количества ячеек в аккумуляторной батарее зарядное устройство также должно сбалансировать их, чтобы каждая ячейка достигла своего номинального напряжения. Это встроено в аккумуляторы BMS (пояснение ниже)
Некоторые формулы — для упрощения выбора подходящего аккумулятора
Как преобразовать Ач в Втч
Этот расчет, вероятно, уже сделан и указан на этикетке батареи или в технических характеристиках.
Энергия (Втч) = Напряжение батареи (В) x Емкость (Ач)
Напряжение измеряется в В (Вольтах), емкость в Ач (Амфорах) и энергия в Втч (Ваттах)
2 Пример
: 14,8 В x 20,4 Ач = 301,9 Втч ~ 300 Втч
Как рассчитать теоретическое время работы батареи
Этот расчет является базовым для расчета того, как долго батарея заданной емкости будет питать электрическое устройство.
Этот расчет следует производить, если потребляемая мощность батареи составляет менее 50% от емкости батареи.
Время работы (ч) = Емкость (Втч): мощность (Вт) Вт (Вт)
пример: у нас есть батарея на 300 Втч (емкость) и светодиодный светильник с потребляемой мощностью 100 Вт (мощность). 300 Втч : 100 Вт = 3 ч
Как рассчитать реальное время работы батареи
Когда энергопотребление электронного оборудования составляет менее 50% от емкости батареи, теоретическое время работы, как правило, довольно точное. Но как только вы превысите эти 50%, потеря напряжения из-за более высокого потребления тока и температуры станет очень заметной. Поэтому более точное время работы можно рассчитать, используя 80% емкости батареи вместо 100%.
Время работы (ч) = 0,8 x Емкость (Втч) : Мощность (Вт)
часы).
Пример: у нас есть батарея на 300 Втч (Емкость) и светодиодный фонарь с потребляемой мощностью 150 Вт (Мощность).
0,8 x 300 Вт·ч : 150 Вт = 1,6 ч
если мы используем обычную формулу, вы можете увидеть разницу:
300 Втч : 150 Вт = 2 ч
В конце концов, невозможно точно предсказать время работы батареи, так как на него влияют многие факторы. Но это, безусловно, хорошая отправная точка.
Как рассчитать ток, необходимый вашему оборудованию
Это важный расчет, так как аккумуляторы будут иметь максимальный рабочий ток. Таким образом, вы должны использовать не только расчет времени работы, но и этот. Мы всегда показываем эту информацию для каждого продукта. Всегда проверяйте, чтобы рабочий ток батареи был таким же или выше, чем у электронного устройства, которое необходимо для питания!
Электрический ток (I) = потребляемая мощность (P): рабочее напряжение (В) (Ампер)
Пример: у нас есть светодиодная лампа с потребляемой мощностью 100 Вт и батарея на 14,8 В (поскольку оборудование работает от этого напряжения), которую мы хотели бы использовать.
Если ваше оборудование использует 26 В, вам необходимо настроить значение. Напряжение измеряется в В (Вольтах), электрический ток в А (Амперах), Мощность в Вт (Ваттах)
100 Вт (P): 14,8 В (V) = 6.75a
100W (P): 26 (V) = 3,84A
. , необходимый ток становится меньше по мере увеличения напряжения. Вот почему многие производители разрабатывают входы с более высоким напряжением для мощного оборудования, так как вы все еще можете легко работать от батарей, потому что нагрузка на батарею очень мала, а напряжение очень высокое.
При работе с электричеством большое внимание уделяется безопасности. Поскольку литий-ионные батареи нагреваются при перегрузке, они могут начать гореть. Поэтому им нужна специальная схема защиты, которая измеряет напряжение и ток. Звучит очень просто, но при разработке схемы защиты необходимо учитывать многое. Представьте себе, что вы подключаете зарядное устройство более высокого напряжения к своей батарее — без защиты она, вероятно, начнет гореть.
Если бы вы могли ограничить входное напряжение или предотвратить даже попадание более высокого напряжения в цепь батареи, вы могли бы защитить батарею (и другие) от повреждения.
Эта схема также называется BMS — Battery Management System. Все наши аккумуляторы имеют эту схему защиты. Мы защищаем наши батареи от: перегрузки по току, перезарядки, чрезмерной разрядки и перегрева. Вы даже можете соединить плюсовую и минусовую клеммы вместе, тем самым закоротив аккумулятор. BMS сработает, чтобы отключить напряжение, и вы в безопасности.
Как хранить батарейки?
При сборке аккумуляторной батареи постоянно протекает микроток. Одной из причин является схема защиты, которая нуждается в питании, а также другие факторы. Наша цель — сохранить этот показатель как можно ниже. Таким образом, даже если вы не используете его, ваша батарея в какой-то момент полностью разрядится.
Есть несколько вещей, которые вы можете сделать, чтобы защитить аккумуляторы от повреждений.
- Никогда не храните разряженные батареи – они могут дойти до точки, когда их невозможно будет перезарядить.
- Если вы храните батареи более 3 месяцев, убедитесь, что они заряжены примерно на 50 % — если вы храните их менее 3 месяцев, рекомендуется такой же процент емкости.
- Если вы храните батареи дольше 3 месяцев, обязательно заряжайте и разряжайте их каждые 3 месяца.
Итак, какая батарея мне нужна?
На этот вопрос нельзя ответить сразу. Сначала вы должны подумать о том, какое оборудование вы можете запитать от аккумуляторов, и как долго они должны работать в лучшем случае. Это означает:
- На каком напряжении работает оборудование, которое я хочу использовать?
- Сколько ампер потребляет оборудование при указанном выше напряжении?
Уравнения для расчета этих значений можно найти выше. Если вы ответили на этот вопрос, нам есть с чего начать.
Сначала вы знаете, какое напряжение вам нужно (14,8 В / 26 В / 48 В) и токовая нагрузка оборудования (измеряется в амперах)
Теперь вы можете определить, какие батареи могут работать с вашим оборудованием, глядя на уровень напряжения и тока каждой батареи.
С помощью этих значений вы можете рассчитать необходимое время работы. Оттуда решать вам. Вы можете выбрать аккумулятор с наибольшей емкостью или тот, который просто работает в течение минимального времени, которое вам нужно.
Для дополнительных опций мы предлагаем различные пластины-адаптеры и блоки питания, которые позволяют легко преобразовать напряжение или емкость от 2-х или 4-х аккумуляторов для питания еще более крупного оборудования (с точки зрения мощности). Если у вас все еще есть какие-либо вопросы, просто оставьте нам сообщение, и мы свяжемся с вами.
Надеюсь, это руководство помогло вам понять, как работает технология аккумуляторов и как выбрать то, что лучше всего соответствует вашим потребностям.
Размеры, срок годности и утилизация
Использование подходящих аккумуляторов полностью меняет общую производительность и срок службы вашего оборудования. В этом руководстве будут рассмотрены различные типы распространенных размеров и типов аккумуляторов, чтобы вы могли максимально эффективно использовать свое устройство.
Различные размеры батарей
Аккумуляторы разных размеров влияют на общую эффективность вашего оборудования, но важно понимать, почему. Как правило, чем больше батарея, тем больше у нее емкости для хранения энергии. Таким образом, несмотря на то, что большая и маленькая батареи рассчитаны на 1,5 В, большая батарея сохраняет больше энергии и обеспечивает более длительный срок службы батареи. Батареи чрезвычайно полезны для нас как потребителей, потому что они преобразуют накопленную химическую энергию в электрическую, устраняя необходимость в прямом источнике питания.
Стандартные размеры батарей
От термометров и таймеров до автоматических диспенсеров бумажных полотенец и неоновых вывесок — батареи той или иной емкости используются практически в любой среде. Хотя все батареи служат одной и той же цели — обеспечить нас мгновенным переносным питанием, большой выбор батарей разного размера позволяет нам найти ту, которая лучше всего подходит для конкретных обстоятельств.
Батарейки AA
Батареи AA, также известные как «двойные А», на сегодняшний день являются самыми популярными батареями. Используемые во множестве приложений, эти батареи можно купить практически везде.
Батарейки Double A обычно представляют собой то, что каждый представляет себе, когда думает о стандартных сменных батареях. Эти батареи широко используются во всем, от термометров и штатных пейджеров до беспроводных телефонов. Батарейки типа АА рассчитаны на напряжение 1,5 В и хорошо подходят для устройств, которые требуют довольно высокого потребления тока, но не используются постоянно. Их также можно использовать для таких устройств, как часы, которые всегда включены, но потребляют минимальное количество энергии.
Батарейки AAA
Батареи AAA, также известные как «тройные А», являются вторым по популярности типом батарей. Они используются для маленьких игрушек, термометров и калькуляторов.
Батарейки Triple A часто используются для небольших электронных устройств, таких как пульты дистанционного управления телевизором, кухонные таймеры, графические калькуляторы и напольные весы.
Батареи AAA, как и батареи AA, также имеют напряжение 1,5 В, но из-за меньшего размера производят меньше энергии. Эти батареи используются в основном в небольших устройствах, не требующих большого количества энергии, таких как кухонные таймеры. Батарейки прослужат долго, выполняя свою задачу. Эти компактные батареи также питают весы для контроля порций и термометры.
Батарейки типа AAAA
Несмотря на то, что батареи «четырехкратного размера A» или AAAA не так распространены, как их аналоги AA и AAA, эти тонкие батареи обладают мощным зарядом.
Эти небольшие, но мощные батареи часто используются в светодиодных фонариках и лазерных указках. Они также часто используются в небольших устройствах, таких как глюкометры, пульты дистанционного управления слуховыми аппаратами и компьютерные стилусы с питанием.
C Батарейки
Эти сверхмощные батареи в основном используются для игрушек, фонариков и портативных радиоприемников.
Многие автоматические дозаторы дезинфицирующего средства для рук требуют использования этих батарей на 1,5 В.
Идеально подходит для тяжелых условий эксплуатации, когда аккумуляторы требуют частого использования, вы можете быть уверены, что ваше устройство работает с безопасным и надежным питанием. Эти батареи также часто используются в туалетах, в которых используются датчики смыва с батарейным питанием.
D Аккумуляторы
Используемые для устройств, требующих длительного времени работы, эти аккумуляторы лучше всего подходят для больших фонариков, стереосистем и автоматических диспенсеров для мыла или бумажных полотенец.
Для питания большинства автоматических диспенсеров бумажных полотенец необходимы батарейки типа D. Эти большие, громоздкие батареи обеспечивают часы работы и питают различные коммерческие устройства с интенсивным использованием, такие как сенсорные смесители без помощи рук, системы освежения воздуха и дозаторы мыла.
Аккумуляторы 9 В
Обычно известные своей прямоугольной формой, 9-вольтовые аккумуляторы используются в устройствах, требующих высокого напряжения и большой мощности.
Батарейки
9 В очень хорошо подходят для таких устройств, как инфракрасные термометры, датчики температуры с батарейным питанием и электронные порционные весы. Все эти продукты могут подвергаться экстремальным температурам из-за продуктов питания, холодильников или другого кухонного оборудования. 9Аккумуляторы V исключительно долговечны и обеспечивают выдающуюся производительность, работая в условиях окружающей среды от 0 до 130 градусов по Фаренгейту.
Батарейки CR123A
Эта мощная батарея часто используется в тактическом снаряжении, беспроводной системе безопасности и домашней автоматизации.
Несмотря на то, что батарея CR123A значительно короче по длине, чем батарея AA, она вырабатывает 3 вольта, что в два раза превышает напряжение батареи AA. Эти батареи обеспечивают огромное количество энергии, сохраняя при этом относительно небольшой размер. Идеально подходят для устройств, требующих большой мощности, таких как светодиодные фонарики, они обеспечивают максимальную производительность.
Эта батарея прослужит дольше, чем большинство, благодаря большому соотношению мощности к размеру.
Аккумуляторы 23A
Этот небольшой аккумулятор обычно используется в небольших устройствах, таких как открыватели гаражных ворот, специализированные медицинские устройства, часы или пульты дистанционного управления.
Обеспечивая питание 12 вольт, он используется в приложениях, требующих нечастых, но мощных всплесков энергии. Ранее использовавшиеся в пленочных фотоаппаратах с фотовспышками, эти аккумуляторы теперь используются в основном для устройств открывания гаражных ворот, беспроводных дверных звонков и устройств входа без ключа.
CR2032
БатарейкиЭта маленькая круглая батарея обладает большой мощностью при компактных размерах, что делает ее уникальной по сравнению с большинством других батарей.
Батарейка CR2032 на 3 В обычно используется в часах, калькуляторах, игрушках и различных медицинских устройствах. Эти аккумуляторы обеспечивают длительное и надежное питание и имеют очень высокое соотношение веса и мощности.
Эта батарея, используемая в наручных часах и тонких компактных термометрах, практически невесома и обеспечивает многочасовую работу.
Типы батарей
При выборе батарей необходимо учитывать множество факторов. Различные химические конструкции предлагают уникальные преимущества в зависимости от того, где используется батарея. Ниже приведены распространенные типы аккумуляторов, а также плюсы и минусы каждого из них.
Литиевые батареи
Литиевые батареи являются одним из наиболее часто используемых типов батарей. Они обеспечивают самую высокую плотность энергии по сравнению с любым другим аккумуляторным элементом, что означает, что они хранят больше энергии, чем другие батареи, такие как щелочные. Литиевые батареи продаются только в размерах AA, AAA и 9.V размеры; однако их емкость в мАч превышает любую другую неперезаряжаемую батарею. Емкость одной литиевой батареи AA составляет от 2700 до 3400 мАч, и ее хватит на долгое время даже при интенсивном использовании.
Pros
- Работает до 4 раз дольше по сравнению с другими типами батарей
- Облегченный для портативных устройств
- Идеально подходит для интенсивного использования
- Хорошо работает даже при экстремальных температурах, хорошо работает в уличных устройствах, таких как фонарики
- Срок годности 10-12 лет; отлично подходит для использования в аварийных устройствах, так как батареи не протекут и не взорвутся
Минусы
- Гораздо дороже, чем другие типы батарей
- Легковоспламеняющийся; требуют специальной утилизации в определенных местах и не могут быть выброшены
- Не используйте батареи большего размера, такие как C или D
Щелочные батареи
Щелочные батареи экономичны, их легко утилизировать, и они чрезвычайно популярны. Обычно они имеют номинальную емкость более 2500 мАч, что отлично подходит для устройств с умеренным и интенсивным использованием. В отличие от литиевых батарей, почти каждая батарея стандартного размера имеет щелочную конструкцию, что делает ее идеальной для большинства устройств.
Плюсы
- Отличное соотношение цены и качества
- Срок службы дольше благодаря конструкции из гидроксида калия
- Срок годности 5-10 лет
- Хорошо работает даже при экстремальных температурах, хорошо работает в уличных устройствах, таких как фонарики
- Без свинца, ртути и кадмия хорошо для окружающей среды, и батареи не нужно утилизировать особым образом
Минусы
- Тяжелый и громоздкий, без дополнительного напряжения
- Может не работать в устройствах с высоким потреблением энергии
- Иногда происходит утечка, из-за чего устройство становится непригодным для использования
Углеродные цинковые батареи
Углеродные цинковые батареи чрезвычайно недороги, но имеют очень низкую плотность энергии. Часто эти батареи не могут обеспечить достаточную мощность для устройства с высоким энергопотреблением, кроме как просто включить его.
Плюсы
- Недорого и легко найти
- Доступны различные формы и размеры
Минусы
- Низкая плотность энергии
- Невозможно хорошо работать при экстремальных температурах
- Не сможет эффективно питать устройства с высоким энергопотреблением
- Срок годности 2-3 года
Батарейки из оксида серебра
Батарейки из оксида серебра обычно используются в наручных часах и других небольших устройствах.
Поскольку батарея изготовлена из настоящего серебра, она часто продается только в кнопочных элементах, где количество серебра незначительно для общей стоимости продукта.
Pros
- Высокое соотношение энергии к весу
- Исключительно долгий срок службы
- Плоская конструкция хорошо подходит для компактных устройств
- Обеспечивает в два раза большую энергоемкость по сравнению с аналогичными щелочными батарейками таблеточного типа
Минусы
- Дорогой материал препятствует использованию в приложениях с высокой мощностью
Воздушно-цинковые батареи
Воздушно-цинковые батареи уникальны по своей конструкции, поскольку они вырабатывают электроэнергию за счет воздействия кислорода. Это делает их непригодными для наручных часов, но идеально подходит для слуховых аппаратов. Чтобы активировать аккумулятор, пользователь должен удалить защитный язычок с аккумулятора, чтобы обеспечить доступ воздуха.
Pros
- Высокая плотность энергии для таких устройств, как слуховые аппараты
- Недорогой
- В качестве замены высокотоксичным и в основном устаревшим ртутным батареям
Минусы
- Чувствительность к экстремальным температурам и влажности
- Высыхание после воздействия наружного воздуха, что сокращает срок службы батареи
Типы перезаряжаемых батарей
Перезаряжаемые батареи — это экономичное решение, которое поможет вам сэкономить деньги в долгосрочной перспективе.
Лучше всего сочетать с устройствами, которые часто используют высокую мощность, перезаряжаемые батареи бывают разных форм и размеров. Хотя обычно используются потребительские размеры, такие как батареи AA и AAA, литий-ионные батареи являются наиболее распространенными. Эти аккумуляторы питают ноутбуки, сотовые телефоны и портативные электронные устройства, а также медицинское оборудование и электроинструменты.
Литий-ионные
Литий-ионные батареи, также часто называемые литий-ионными, являются наиболее популярными и регулярно используемыми батареями в современном мире. Хотя вы можете не знать, какой аккумулятор питает ваш мобильный телефон или ноутбук, скорее всего, это литий-ионный аккумулятор. Эти батареи представляют собой тип перезаряжаемой батареи и могут перезаряжаться снова и снова. Они не требуют регулярного обслуживания и обеспечивают чрезвычайно высокую плотность энергии. Литий-ионные аккумуляторы не доступны в потребительских размерах, потому что они могут взорваться, если их поместить в обычное устройство, используемое для перезарядки аккумуляторов.
Вместо этого им требуется зарядное устройство особого типа с определенным алгоритмом зарядки литий-ионных аккумуляторов.
Pros
- Маленький и тонкий, с превосходной плотностью энергии; в большинстве смартфонов используются литий-ионные аккумуляторы
- Быстрая перезарядка и довольно низкий саморазряд. Литий-ионный аккумулятор теряет менее 5% полного заряда в месяц по сравнению с NiMH до 20% в месяц.
- Новые аккумуляторы не требуют длительной зарядки по сравнению с другими аккумуляторами. Одна зарядка — это все, что вам нужно.
- Максимальная производительность и эффективность компенсируют высокие первоначальные затраты, что делает его удобным для потребителя
- Экологически чистый и безопасный
Минусы
- Недоступно для обычных домашних хозяйств
- Требуется схема защиты для предотвращения перегрева и ограничения напряжения
- Общая емкость со временем будет медленно снижаться, что приведет к более быстрой разрядке устройства
- Используйте зарядное устройство определенного типа, требующее, чтобы пользователь купил его или имел под рукой
NiCd
NiCd или никель-кадмиевые аккумуляторы — популярный выбор для игрушек, цифровых камер и других устройств с высоким энергопотреблением, таких как фонарики.
Они бывают стандартных размеров, таких как AA, AAA, C и 9.V. Никель-кадмиевые батареи уникальны по сравнению с другими батареями, такими как щелочные, тем, что они будут поддерживать постоянное напряжение до тех пор, пока батарея не разрядится. С 1,2 В на ячейку он не имеет высокого напряжения, но мощная подача компенсирует это. Например, вы можете сказать, когда фонарик умирает, так как лампочка будет медленно тускнеть. При использовании никель-кадмиевых аккумуляторов яркость будет оставаться постоянной до тех пор, пока не разрядится аккумулятор.
Плюсы
- Недорого и легко найти
- Низкое внутреннее сопротивление обеспечивает быструю зарядку и разрядку аккумулятора
- Обеспечивает полную мощность
Минусы
- Плохо хранится в течение длительного времени
- Перед зарядкой требуется полная разрядка, иначе аккумулятор потеряет свою емкость
- Перезарядка приведет к снижению емкости аккумулятора
- Содержит токсичные металлы и не является экологически чистым
- Использует зарядное устройство определенного типа, требуя, чтобы пользователь купил его или имел под рукой
NiMH
Хотя NiMH аккумуляторы имеют маркировку высокой плотности, это может быть достигнуто за счет сокращения срока службы.
У них высокая плотность энергии, но их можно перезарядить только около 500 раз. Хотя со временем они, безусловно, окупятся, они могут быть не лучшим выбором для таких приложений, как пожарная сигнализация, пульты от телевизора или часы. Все эти устройства потребляют очень мало энергии, а NiMH аккумулятор лучше всего использовать в течение 30 дней. Как и никель-кадмиевые батареи, никель-металлогидридные батареи работают с полной емкостью до тех пор, пока почти вся энергия не будет разряжена.
Pros
- Высокое отношение энергии к объему по сравнению с NiCd
- Экологически чистый
- Обеспечивает полную мощность
Минусы
- Поставляется в разряженном состоянии и требует полной зарядки перед использованием
- Перезарядка приведет к снижению емкости аккумулятора
- Разряжается с очень высокой скоростью и требует перезарядки перед использованием
- Плохо работает в высокоскоростных разрядных устройствах
Специальные аккумуляторы
Эти большие и тяжелые аккумуляторы используются для тяжелого оборудования, требующего огромного количества энергии.
Они обычно используются в газонокосилках, электроинструментах и генераторах и обеспечивают длительную мощность между зарядками.
12 В; Батарея на 12 В
Большая, блочная и тяжелая, эта батарея обеспечивает ток в сотни ампер и обычно используется в автомобилях и другом промышленном оборудовании. По сравнению с некоторыми батареями большего напряжения, может не иметь смысла, что автомобиль может работать только с 12 вольтами, в то время как другое тяжелое оборудование требует гораздо больше, чем 12 вольт. Это связано с тем, что тяжелое оборудование и беспроводные электроинструменты требуют подзарядки после того, как их энергия исчерпана. В автомобилях используется генератор переменного тока, который действует как генератор для питания автомобильного аккумулятора, что устраняет необходимость во внешнем зарядном устройстве.
22 В; Аккумулятор на 22 В
Этот аккумулятор на 22 В используется для питания тяжелого оборудования и мощных аккумуляторных инструментов, таких как дрели и электрические пилы.
Поскольку беспроводные электроинструменты компактны, но требуют много энергии, аккумуляторы на 22 В идеально подходят для этой работы. Они обеспечивают высокую мощность в течение длительного периода времени, например, при установке электроприборов.
44В; Аккумулятор на 44 В
Обладая огромным номинальным напряжением 44 В, этот аккумулятор питает оборудование, потребляющее энергию, такое как беспроводные стиральные машины, воздуходувки и самоходные газонокосилки. Все они потребляют огромное количество энергии, потому что они не только постоянно используются, но и обладают высокой мощностью.
Как работают батареи
Прежде чем приступить к изучению различных химических структур различных типов батарей, важно получить некоторые общие сведения о том, как работают батареи, поскольку они измеряются немного иначе, чем другие электроприборы.
Емкость: Емкость означает количество заряда, которое держит батарея. Измеряется в миллиампер-часах (мАч) или ампер-часах (а-ч).
Емкость аккумулятора в мА·ч обычно указана на боковой стороне аккумулятора, и вы можете определить, как долго вы можете рассчитывать на срок службы аккумулятора, используя это простое уравнение:
Ампер-часы (а-ч) / Ампер-часы (А) = часы (ч)
Например, щелочная батарея AA емкостью 2500 мАч может питать устройство, потребляющее 250 мА тока в течение 10 часов. Однако, если нагрузка потребляет 25 мА тока, батарея будет работать 100 часов. Общий срок службы вашей батареи зависит от того, для чего вы ее используете, но общее практическое правило заключается в том, что чем больше мАч у батареи, тем дольше она будет сохранять свою энергию.
Список предметов первой необходимости для предприятий
Часть общей безопасности ресторана заключается в том, чтобы убедиться, что у вас есть план действий на случай чрезвычайной ситуации, который поможет защитить ваших сотрудников и клиентов в случае чрезвычайной ситуации. Будь то пожар, длительное отключение электроэнергии или стихийное бедствие, наличие надлежащих аварийных запасов иногда может повлиять на выживание.
Надлежащая подготовка может даже повлиять на общий успех вашего бизнеса после того, как чрезвычайная ситуация миновала. Мы создали контрольный список предметов первой необходимости, чтобы помочь вашему бизнесу подготовиться к непредсказуемым обстоятельствам. Приобрести все предметы первой необходимости Щелкните ниже, чтобы загрузить контрольный список запасов для обеспечения готовности к чрезвычайным ситуациям: Загрузите наш Контрольный список предметов первой необходимости в формате PDF Федеральное агентство по чрезвычайным ситуациям (FE 9)0005
Типы огнетушителей
Наличие огнетушителя имеет решающее значение для безопасности вашего ресторана, сотрудников и клиентов. Важно, чтобы вы понимали различные типы огнетушителей, а также связанные с ними компоненты и терминологию, чтобы вы могли выбрать огнетушитель, подходящий для вашей работы. Обязательно ознакомьтесь с нашими обзорами огнетушителей!
Как рассчитать амперы, вольты и ватты
Определение ампер, вольт и ватт для любой части оборудования имеет решающее значение для подтверждения совместимости с инженерными сетями вашего здания.