Аккумулятор вместо мизинчиковых батареек

В походе и в быту аккумуляторы вместо батареек

В походной электронике я перешел на аккумуляторы. Для оптимизации веса, цены и удобства использования вам следует разобраться в видах аккумуляторов и перейти по возможности на один тип для всех ваших приборов. Статья пригодится путешественникам всех сортов и не только им.

Что в этой статье:

Почему не батарейки?

Это дешевле. Сейчас самые выгодные элементы АА и ААА (по соотношению цена/качество) продает IKEA под названием LADDA. 4 аккумулятора АА вы купите за 499 рублей, иными словами, использовав один аккумуллятор 4 раза, вы окупите его стоимость (если сравнивать с хорошими батарейками) . Если сравнивать с батарейками IKEA окупаемость наступает после 8 циклов использования аккумуляторов. Емкость аккумуляторов IKEA даже немного больше, чем заявлено (тесты). Скорее всего IKEA покупает и ребрендирует продукцию известной японской фирмы Eneloop, по крайней мере икеевские аккумы тоже сделаны в японии и вес у них такой же как у Eneloop.

Это экологичнее. Выбрасывать севшую батарейку на природе — кощунство, и приходится нести ее до конца. Так почему бы не нести аккумуляторы, которые можно зарядить дома, в гостинице, в машине или от солнечной батареи? Да и в городе надо сдать в специальное место на переработку. Не во всех городах РФ есть такие места к сожалению.

Это повышает автономность группы. Аккумуляторы можно зарядить от солнечной батареи, автомобиля, во время ночевки в доме с розеткой, в аэропорту — мало ли что подвернется в пути.

В одном элементе АА заявлено 2450 мAh, (в реальности ёмкость больше), от пары таких аккумуляторов мой навигатор Garmin работает 3-4 дня. От батареек он работал меньше.

Некоторые люди ратуют за использование литиевых батареек, но стоят они по 150-200 рублей за штуку, а по отзывам тот же самый Гармин работает от них те же самые 3-4 дня. Если и больше, то на мой взгляд выигрыш в весе не стоит тех денег. И природу загрязняют они.

Не надо думать о «доиспользовать».
— Батарейка наполовину села. Мне следующий раз брать с собой эту полубатарейку и один запасной комплект (когда я знаю, что одной целой мне бы хватило)? С аккумулятором этой проблемы нет: пришёл домой — зарядил и выходишь ты всегда с полным.
— Батарейка почти села и фонарь уже светит не ярко. Но не хочется выкидывать недоиспользованную батарейку. И мучаешься с тусклым светом и этим своим «доиспользованием». С аккумулятором меняешь на следующий не задумываясь.

В результате в ПВД и не долгих походах я не задумываюсь о емкости батареек и хожу всегда с включенным на полную фонариком.

Таблица батареек и аккумуляторов, встречающихся в туристических приборах

Теперь подробнее о более популярных элементах.

АА и ААА аккумуляторы Ni-Mh

Мой выбор именно АА, так как я использую GPS навигатор Garmin, который работает от АА и является ключевым потребителем энергии в походе. От АА (пальчиковые) или ААА (мизинчиковые) работает большинство фонариков. Мой фонарик и рации тоже потребляют АА (некоторые рации с помощью переходников). Правда иногда всё-таки хочется выудить энергию из элементов АА в телефон, заряжаемый по USB. В этом мне поможет ROBITON MobileCharger. Он заряжает 2 или 4 АА или ААА, а также работает как Powerbank — имеет выход USB.

ROBITON MobileCharger

Если ваши приборы работают от типоразмера АА, возможно интересно присмотреться к таким акумуляторам, которые вроде и АА, но прям в них есть порт micro-USB,чтобы заряжать их!

Тут плюс в том, что они не требуют специального зарядного устройства и заряжаются от любого USB-порта обычным microUSB кабелем, который вы и так таскаете свой телефон заряжать. Т.е. экономия в весе. Правда один порт и кабель на зарядку только одного элемента как-то смущает. Сам я их пока не пробовал. Пока у этих чудо-аккумчиков маловата ёмкость (в два раза меньше икеевских LADDA АА), но все изменяется в этой жизни. Кстати они еще и яркое исключение — это единственные АА не никель-металлогидридные, а литиевые.

Литиевые аккумуляторы

Литиевый аккумулятор больше перенесет циклов заряда-разряда и у него в среднем приходится большая ёмкость на тот же вес. Такой аккумулятор стоит в вашем телефоне, в фотоаппарате (и там и там они как правило уникальных форм подходящих только для конкретной модели), повербанки состоят из спаянных литиевых элементов 18650 — эдаких таких переростков пальчиковых АА.

слева на право: ААА (мизинчиковая), АА (пальчиковая), два элемента 18650 без защиты от разряда и перегрузок и последний с защитой (он подлинней чуть)

Из этого типоразмера 18650 (страшное недопущение маркетологов, они не придумали приличное краткое и запоминающиеся название к этим аккумуляторам!) состоит не только почти любой повербанк, но и аккумулятор электрокара Tesla. Также под него есть много фонариков, как правило ручных, но есть и налобные модели. Аккумуляторы 18650 бывают разной ёмкости, но не верьте, если на корпусе написано сильно больше 3000 мAh. Не покупайте аккумуляторы на Алиэкспресс, там китайцы и 7000 мAh напишут, а потом скажут, что это не характеристика товара, а его имя. Годное место для покупки аккумов таких тот же mobilpower.ru.

Обычный повербанк вы все видели в любом салоне связи.

снеговичёк из киндер-сюрприза, чтобы иллюстрация не была слишком скучной

Много классных есть на сайте mobilpower.ru. Из фирм можно порекомендовать Xiaomi — их преобразователь превратит меньше энергии в тепло, чем большинство других производителей.

Из прибамбасов стоит обратить внимание на повербанки с функцией Quick Charge. Это дает возможность зарядить большущий повербанк за более короткое время от сети 220V. (Например повербанк Xiaomi 20 000 mAh при зарядке от «обычного» (но качественного) зарядника током порядка 1A заряжался 19 часов 13 минут. Зарядка от QC шла на 12V и 1A и заняла 8 часов 17 минут. А Xiaomi Mi Bank 10000mAh Pro заряжался обычной зарядкой — 7 часов 38 минут, а QC — 3 часа 54 минуты). Еще надо понимать, что зарядка идет не линейно, и под конец она идет медленно даже при применении QC. Т.е. если бы надо было зарядить повербанк на половину, выигрыш QC во времени был бы больше.

Еще зарядка Quick Charge будет объёмней обычной.

Белая зарядка меньше и имеет три обычных порта USB, а черная один, зато быстрый.

Соответственно есть и повербанки, которые могут сами заряжать что-то с помощью Quick Chаrge. Но это что-то (телефон обычно) должен уметь этот Quick Chаrge воспринимать. Иначе зарядка пойдет обычной скоростью.

Для туристов возможно представляет интерес вот такой повербанк, в котором элементы 18650 не впаяны, а сменные. Там есть вход microUSB и выходы USB, все как обычно.

Три плюса такого устройства:

• • • оттуда можно вынуть элемент и вставить его себе в фонарик. В походе просто можно использовать этот повербанк как коробочку для аккумов;
    • деградировавшие со временем элементы заменить дешевле, чем покупать новый повербанк;
    • можно брать столько элементов, сколько нужно. В зависимости от желания экономить вес и количества заряжаемых устройств.

Литиевые аккумуляторы также стоят в ваших смартфонах. При этом все меньше выпускается телефонов со сменными аккумуляторами, придется их заряжать проводом от USB порта.

А вот в фотоаппаратах пока аккумуляторы сменные, беда в том,что во всех фотоаппаратах они разные, и родных портативных зарядок к ним часто просто нет. Придется заряжать их универсальной зарядной лягушкой напрямую.

зарядка аккумулятора фотоаппарата напрямую

Для этого устройства нужен только источник питания с выходом USB и кабель USB-microUSB.

Итого: Что делать то?

Вариант 1. Подойдет для большинства пользователей выбирающихся на природу дней на 5 максимум без экстрима.

Питаем всё от повербанка. Повербанки Xiaomi например выдают 90% залитой в них энергии. Это очень хороший коэффициент! Подойдет фонарик со встроенным аккумулятором, заряжаемым от USB. Провод вы и так и так таскаете.

Аккумуляторы популярной радиостанции Baofeng UV-5R удобно заряжать в стакане, который питается от USB, а не от сети 220V, как тот, что идет в штатной комплектации.

зарядный стакан с питанием от USB (аккумулятор вставлен) и стакан с питанием от 220V

От такого стакана можно зарядить рацию как и повербанк — почти везде. Хотя мне на недельный поход обычно хватает радиостанции с одним резервным аккумулятором.

Энергосистема основанная на повербанках очень универсальна и динамична. Вы можете заряжать от него ваш телефон-навигатор, ставить для питания фары велосипеда, освещать лагерь светодиодной лентой, купленной на Алиэкспресс и т.д. При этом зарядка повербанков проста, интуитивна, её можно доверить неподготовленному пользователю, ошибиться и сломать тут что-то сложно.

Минус системы: фонарик нужен прямо сейчас. А вы забыли зарядить, или он внезапно сел, включившись в рюкзаке.

Вариант 2. Используем литиевые аккумуляторы с зарядкой от USB, но оставляем себе воможность быстро заменить энергоблок.

У Petzl есть такое промежуточное решение в фонарях, позволяющее при необходимости заменить USB аккумулятор на несколько ААА.

Можно купить фонарик на элементах 18650. И носить запасной элемент для резкой замены.

Можно купить повербанк со сменными элементами 18650 и несколько таких элементов. При необходимости вставлять в фонарик, когда надо вставлять в повербанк и заряжать телефон и что там еще надо. В рюкзаке могут лежать запасные элементы, которые в полевых условиях просто вставляются взамен севших, и зарядка телефона продолжается.

Кстати у Fenix есть фонарик, работающий от сменного 18650 и который прям там можно зарядить кабелем USB FENIX HL60R.

UPD 10.2020: Появились элементы 18650 со встроенным портом micro-USB. Можно заряжать эти аккумуляторы без зарядного устройства вообще!

Вариант 3. Для тех кто пользуется туристическим навигатором Garmin.

Эти навигаторы работают на АА элементах (в настройках надо указать, что конкретно вы используете: аккумуляторы или батарейки — для корректного отображения уровня заряда). Поскольку навигация один из ключевых моментов, в том числе обеспечивающих безопасность, а в сложных мероприятиях с длительной автономностью альтернатив Гармину нет, представляется целесообразным использовать АА как основной источник питания. Почти все мои приборы: GPS, рации, фонарик, работают от них. При крайней необходимости я могу просто вытащить аккумуляторы из одного устройства и вставить в другое. Спутниковый и обычный телефон, если что, я заряжу с помощью зарядника-повербанка на АА/ААА от Robinton, описанного выше.

Часто встречающиеся радиостанции Baofeng UV-5R можно снабдить переходником на 6 АА.

Разобранный батарейный блок для АА

Рация Baofeng UV-5r и батарейный блок АА

Есть кстати переходники и на ААА, которые получаются того же размера, что и штатные аккумуляторы Baofeng UV-5R.

Какие еще плюсы и минусы такой системы? Когда я вставляю аккумы в фонарик/GPS, то всё здорово. Я моментально снабдил прибор полным зарядом. А при конвертации энергии в USB происходят большие потери, чтобы зарядить полностью телефон от АА, надо всё-таки разрядить сначала 4 аккума, затем заменить элементы и повторить процедуру. Т.е. у меня зарядка телефона это всё-таки достаточно затратное действие. Зато могу купить батарейки в ларьке и разрядить их в телефон! Благо я всё-таки редко использую телефон в походе и редко его заряжаю.

Для всех трех вариантов:

Зарядку нестандартных аккумуляторов фотоаппаратов проводить придется напрямую лягушкой, питающейся от USB порта. Она это делает грамотно и нежно.

А вот аккумуляторы популярных раций Baofeng UV-5R лягушкой зарядить тоже можно, но очень геморно. Просто из-за их формы они плохо крепятся в этом зарядном устройстве.

О остальной моей походной электронике можно прочитать ТУТ, а о рациях, которые тоже заряжаются лягушкой или работают от АА ТУТ.

Источник

Литий-полимерные аккумуляторы для замены обычных батареек; и когда есть смысл их применять? Подборка с Алиэкспресс

Большинство из выпускаемых сегодня устройств с автономным питанием работают от встроенных литий-ионных аккумуляторов и их разновидностей, отличающихся высокой энергетической ёмкостью и большим числом допустимых циклов заряда/разряда.

Тем не менее, выпускаются и различные устройства, рассчитанные на питание от добрых старых обычных батареек — стандартных цилиндрических или многоэлементных типа Крона.

В этом случае возникает соблазн заменить их на литий-ионные (литий-полимерные) аккумуляторы.

Но при этом возникает технологическая проблема: номинальное напряжение литий-ионного аккумулятора составляет 3.7 Вольт (±0.1 В), а напряжение стандартных батареек — совсем не такое. Для одиночных цилиндрических батареек оно составляет 1.5 В, а для многоэлементной «Кроны» — 9 В.

Для решения проблемы применяются разные технические ухищрения. В большинстве случаев это — встроенные прямо в корпусе аккумуляторов понижающие DC-DC преобразователи, но в случае с «Кроной» варианты могут быть разными.

Заменять батарейки на литий-ионные (литий-полимерные) аккумуляторы не всегда есть смысл, подробнее об этом — в заключении подборки.

В подборке аккумуляторы будут именоваться литий-ионными, поскольку литий-полимерные аккумуляторы являются их усовершенствованным вариантом.

Приведённые в подборке цены действительны для доставки в Россию на дату публикации; в дальнейшем могут меняться в зависимости от разных факторов (изменения курсов валют, но не только).

Цена на все аккумуляторы — высокая, во много раз дороже аналогичных батареек. Эта тема тоже будет отражена в вопросе их применения.

Li-ion аккумулятор формата AAA (micro-USB, 400 mAh)

Литий-полимерный аккумулятор в формате «мизинчиковой» батарейки AAA (обзор). Самый миниатюрный из литиевых аккумуляторов для замены батареек.

Заряжается аккумулятор от любой телефонной зарядки через кабель микро-USB (разъём расположен сбоку аккумулятора, виден на фото).

Номинальная ёмкость — 400 мАч, но тесты показывают, что в нагрузку отдаёт около 580 мАч. Такое возможно благодаря «эффекту трансформатора»: встроенный DC-DC преобразователь понижает напряжение, но повышает ток.

Цена — около $7.6, покупка упаковками из нескольких штук — дешевле.

Li-ion аккумулятор формата AA (USB, 1200 mAh)

Этот аккумулятор сделан в формате «пальчиковой» батарейки AA; номинальная ёмкость — 1200 мАч.

Аккумулятор имеет очень интересную конструкцию: разъём USB для его зарядки спрятан за колпачком, на «макушке» которого расположен положительный электрод аккумулятора.

Благодаря этому для его подзарядки не требуется никакого кабеля. Заряжать аккумулятор можно напрямую от зарядного устройства или USB-порта компьютера.

Потерять колпачок невозможно: он прикреплён к корпусу аккумулятора на резиночке.

Цена такого аккумулятора — около 450 рублей ($5.8).

Li-ion аккумулятор формата AA (micro-USB, 1700 mAh)

Это — ещё один вариант литиевого аккумулятора формата АА, но не с полноразмерным разъёмом USB для зарядки, а с разъёмом микро-USB.

Ёмкость такого аккумулятора — выше (1700 мАч), впрочем, как и цена; которая составляет около $6.5 за штуку.

Li-ion аккумулятор формата АА с зарядкой через USB Type-C

Этот аккумулятор, как и предыдущий, выполнен в формате батарейки АА, но отличается ёмкостью и конструкцией.

Вместо доброго старого разъёма микро-USB у него, в соответствии с духом времени, установлен на боку разъём USB Type-C. Впрочем, в данном случае какой-то иной полезности, кроме удобства, от этого не будет (можно вставлять любым боком, не задумываясь об ориентации).

Его емкость номинирована не в мАч, в мВтч и составляет 2600 мВтч, что в пересчете на привычные мАч даст около 1700 мАч.

Цена — довольно низкая для таких изделий и составляет около $4.

Li-ion аккумулятор формата C (R14 / 343, micro-USB, 3000 mAh)

Если батарейки «тонких» форматов пользуются всё ещё заметной популярностью, то применение «толстых» батареек постепенно сходит на нет.

К таким относится, например, батарейка формата «C», она же R14, она же известная с древнесоветских времён как «Элемент 343».

За счет более крупных габаритов в её корпусе удалось установить более ёмкий аккумулятор, и номинальная ёмкость этого аккумулятора в формате батарейки 343 достигает 3000 мАч.

Цена — около $15 за пару.

Li-ion аккумулятор формата D (R20 / 373, micro-USB, 4000 mAh)

Наконец, самая «жирная» из бытовых круглых батареек — элемент D, он же R20, он же древнесоветский «Элемент 373».

За счет больших габаритов ёмкость аккумулятора этого формата может достигать 6000 мАч (есть вариант с 4000 мАч).

Цена — около $19 за пару.

Li-ion аккумулятор формата Крона без DC-DC преобразователей

Теперь переходим к самому интересному варианту Li-ion аккумуляторов — в формате «Кроны» (6F22).

Эти аккумуляторы интересны тем, что могут существовать в 3-х вариантах.

1. С двумя Li-ion элементами без встроенных DC-DC преобразователей.

2. С двумя Li-ion элементами с входным DC-DC преобразователем (для зарядки).

3. С одним Li-ion элементом с двумя DC-DC преобразователями (для зарядки и для питания нагрузки).

Аккумулятор по приведённой выше ссылке относится к первому типу — без преобразователей.

Из-за этого ему для зарядки нужно специфическое зарядное устройство; заряжаться от обычной телефонной зарядки он не может.

Несмотря на относительную простоту устройства, оно содержит все необходимые контроллеры заряда/ разряда и схемы защиты.

Номинальная ёмкость — 500 или 650 мАч; номинальное напряжение — 7.4 В, максимальное — 8.4 В.

Цена — от $9; по той же ссылке можно купить и зарядку.

Li-ion аккумулятор формата Крона с одним DC-DC преобразователем

Этот аккумулятор — типичный представитель самого распространённого типа аккумуляторов в формате «Кроны» — с одним DC-DC преобразователем (обзор).

Такие аккумуляторы так же, как и предыдущие, имеют в своём составе два Li-ion элемента, дополненных повышающим DC-DC преобразователем для их зарядки от стандартных телефонных устройств с напряжением 5 В.

Такая схема даёт аккумулятору значительное преимущество — зарядных устройств для него в каждом доме чуть больше, чем гуталина на гуталиновой фабрике.

Номинальная ёмкость — 650 мАч; номинальное напряжение — 7.4 В, максимальное — 8.4 В.

Li-ion аккумулятор формата Крона с двумя DC-DC преобразователями

Вариант с двумя DC-DC преобразователями хорошо тем, что, в отличие от предыдущих вариантов «Кроны», он даёт на выходе истинные 9 Вольт.

Причём эти 9 Вольт — стабильны в течение всего времени разряда до полного расхода аккумулятора.

Это — одновременно и «плюс» и «минус» аккумулятора.

Плюс — в стабильности выходного напряжения; а «минус» — в том, что аккумуляторы такого типа не могут предупредить питаемое устройство о близком истощении заряда и отключаются внезапно. Во избежание такой ситуации рекомендуется их чаще подзаряжать.

Приведённые выше аккумуляторы для замены батареек — не дешевые, поэтому есть смысл их применять только в тех устройствах, где батарейки расходуются достаточно быстро.

Применять же их там, где батарейки долго служат без замены (например, в пультах дистанционного управления) нет никакого смысла — ни экономического, ни практического.

Кроме того, следует иметь в виду, что перечисленные аккумуляторы не могут отдать столь высокий ток, как «настоящие» батарейки, из-за наличия DC-DC преобразователей, являющихся дополнительным ограничителем выходного тока.

В большинстве случаев ток выхода не должен превышать 1 А, а для аккумулятора формата «Крона» с двумя DC-DC преобразователями — не выше 0.3. 0.4 А.

При приобретении таких или аналогичных аккумуляторов на Алиэкспресс следует обращать внимание на то, действительно ли Вы приобретаете литиевый аккумулятор.

Дело в том, что в точно таких же форматах существуют и другие аккумуляторы; например, никель-кадмиевые и никель-металлогидридные, имеющие более низкое номинальное напряжение и меньший срок службы.

Они стоят дешевле; но это тот случай, когда скупой будет платить дважды.

Источник