Чем заменить пальчиковые аккумуляторы

Альтернатива батарейкам

Как известно хорошие элементы питания стоят хороших денег. Но есть ли альтернатива батарейкам и можно ли их чем-то заменить? В действительности же существует несколько способов замены. Но все они несут за собой некоторое неудобство. Разберем в этой статье пару заменителей и сделаем выводы.

Суперконденсаторы

Суперконденсаторы или ионисторы EDLC (Electric double-layer capacitor) применяются в фонариках, фото вспышках, а также в другой технике. Быстро заряжаются и имеют большой ресурс. Способны отдать до 90% своей энергии в отличие от литий ионных и полимерных АКБ. При многочисленной зарядке не деградируют и способны выдержать от 10 000 и выше циклов зарядки и разрядки. Обладают малой массой и экологически чистые. Очень безопасно утилизируются из-за отсутствия токсичных материалов.

Но не смотря на все приведенные плюсы их не используют по причине низкой емкости, быстрого разряда и нелинейной кривой разряда. Но тем не менее их можно использовать в портативных приборах, как альтернативу одноразовым батарейкам.

Например, были проведены опыты на беспроводной компьютерной мышки. В итоге ионистр заряжался за 5 минут. А устройство работало целых 4 часа. Получается, что на 1 рабочий день потребуется сделать всего 2-3 заряда! При таких перспективах обычные батарейки можно не покупать целых 10 лет!

Имитаторы батареек

Солевые, щелочные и другие типы источников энергии можно заменить блоками питания, солнечными панелями или аккумуляторами. Просто создаете или приобретаете цилиндр похожий на батарейку, но по сути это пустышка, выполненная из материала, не проводящего ток. На обеих концах этой штуки крепятся контакты, к которым и присоединяется внешний источник тока. Но нужно внимательно отнестись к напряжению. Оно должно совпадать с вашим приборов, иначе устройство придет в негодность.

Аккумуляторы

Так же обычные батарейки можно заменить аккумуляторами такого же размера. Например, сейчас промышленность выпускает АКБ АА и ААА типа. Вольтаж обычно у таких элементов находится в районе 1.2 вольт. Но есть батареи и на 3.6-3.7 вольт. Их цена значительно выше, но зато они прослужат вам несколько лет!

Таким образом вся эта альтернатива батарейкам вполне может быть использована в повседневной жизни!

Источник

«Всё из-за Алессандро Вольта»: AA-батарейки нельзя просто взять и поменять на Li-Ion

Обновлено 10.02.2021: добавили ссылки с примерами аккумуляторов, расширили пояснения, привели источники и научные сведения.

Пару веков назад Алессандро Вольта (wiki) доказал, что электрический ток получается при соединении разных металлов через проводящий электролит. Он изобрёл простой способ получения гальванического элемента («Вольтов столб», 1800 год). Разность потенциалов между его выводами составляет 1,1 Вольта (подробнее про напряжение между пластинами).

«Вольт» (В, или международное V) назвали единицу измерения электрического потенциала (разницы потенциалов) — электрическое напряжение. В XX-м веке при экспериментальном выборе наиболее практичных материалов широко распространились одноразовые элементы (например, углерод-цинк, щелочной диоксид марганца), которые в свежем виде имеют напряжение порядка 1,5 В.

Эффективное напряжение нулевой нагрузки неразряженной современной щелочной батареи от 1,5 В до 1,65 В. Оно зависит от содержания оксида цинка в электролите и чистоты диоксида марганца ( источник «Справочник Линдена по батареям (3-е изд.)», стр. 10–12. ). Под нагрузкой варьируется от 1,1 В до 1,3 В. Полностью разряженный элемент генерирует 0,8-1,0 В.

Напряжение 1,0-1,5 В впоследствии было взято за основу электросхем массовых изобретений и устройств:

• — электронные часы,
• — фонари,
• — радиоаппаратура,
• — слуховые аппараты,
• — камеры,
• — игрушки,
• — телефоны и так далее.

Вокруг полутора вольт построили тысячи отраслей.

Электронные устройства обычно изготавливаются для работы от ячеек с напряжением от 1,0 до 1,5 В. Новая батарейка выдаёт 1,5 В и во время использования постепенно уменьшает напряжение до 1,2 В (тускнеет свет в фонаре, хуже работает моторчик в игрушке и так далее). В конце своего жизненного цикла она выдаёт 1,0 В (обычно устройство перестаёт работать, но те же настенные часы ещё вполне ходят).

Вспомним 1980-е, когда формировались и создавались огромные рынки электроники на батарейках. Первопроходцы обеспечивали массовый спрос. Эти же компании (либо их правопреемники) существуют до сих пор и продолжают развиваться.

У одноразовых батареек появилась альтернатива

Производители «батареечных устройств» предлагают запитывать игрушечную машинку вашего ребёнка, будильник, пульт ДУ, брелок от автосигнализации 1,5-вольтовыми элементами. Их выбор довольно широк сейчас.

Выбор элементов 1,5 В:

• — солевые неперезаряжаемые батарейки;
• — щелочные (алкалиновые) неперезаряжаемые батарейки;
• — никель-металлогидридные (Ni-Mh/NiMh) перезаряжаемые аккумуляторы (у них, кстати 1,2 В, но они в некоторых случаях могут подойти для электроники 1,5 В);
• — литий-железо-дисульфидные (Li/FeS2) перезаряжаемые аккумуляторы (тоже подходят для электроники 1,5 В, подробности в конце).

Пока школьники и домохозяйки регулярно бегали в магазины за «енерджайзерами и дюраселями», последние 20 лет продолжался бурный рост популярности:

• — смартфонов,
• — планшетов,
• — ноутбуков,
• — прочих портативных гаджетов,
• — радиоуправляемых устройств
• — и электротранспорта.

Они работают на относительно недорогих и долго служащих литий-ионных (и литий-полимерных) аккумуляторах.

Просто взгляните, почему литий-ионный аккумулятор используют чаще всего.

Теперь мы часто слышим справедливый вопрос — почему бы производителям не сделать глобально замену на Li-Ion всех Ni-Mh?

Аккумулятор Ni-Mh или Li-Ion — что же лучше для 1,5-вольтовой электроники?

В контексте массовой 1,5-вольтовой электроники лучше всего не тот и не другой, а самые обычные неперезаряжаемые батарейки (камера, плеер, радиоуправляемая техника).

Перезаряжаемые аккумуляторы лучше подходят к устройствам, где использование периодическое и длительное (фонарик, навигатор, игрушки). Логику постарались показать простыми словами ниже.

1. Неперезаряжаемые солевые и щелочные батарейки

Пара АА-«енерджайзеров» обеспечивает напряжение 2,4-3 В. На него-то и рассчитана работа большинства устройств (если батареек шесть, то 7,2-9 В, и так далее). В проекте «вилка», конечно, больше — от 1 до 1,6 В на элемент.

Можно утверждать, что переход на никель-металлогидридные (Ni-Mh) перезаряжаемые батареи возможен (иногда даже штатно предусмотрен производителями).

2. Перезаряжаемые Ni-Mh аккумуляторы

Ni-Mh обеспечат стабильные (в отличие от одноразовых батареек с нелинейным графиком напряжения) 1,2 В на элемент (тоже самое относится к старым элементам никель-кадмиевого типа, Ni-Cd). Но там, где нужно 6 или 9 элементов возникает риск некачественной работы моторчиков и других зависящих от напряжения узлов из-за условно «недостатка вольтажа». Лучше руководствоваться инструкцией к электронному устройству.

Почему аккумулятор 1,2 В не всегда хуже (а иногда даже и лучше), чем щелочные батарейки рассказывал Алексей Надеждин из LampTest на Habr.com.

3. Перезаряжаемые Li-Ion/Li-Po аккумуляторы

Литий-ионный (Li-Ion) и литий-полимерный (Li-Po) аккумулятор имеет напряжение от 3,2 до 4,2 В на элемент в зависимости от уровня заряда. Заменить AA-элементы на литиевые также, как с NiMH получится только при вмешательстве в конструкцию и, вероятно, электросхему (путём установки преобразователя).

Всё зависит от электронного продукта и типа литиевой батареи (например, есть химические соединения, которые совместимы с 1,5 В). В нашем контексте речь идёт о популярных и распространённых литий-ионных батареях с относительно невысокой стоимостью.

Если вас интересуют примеры готовой замены (то есть та, что находится в продаже) 1,5-вольтовых батареек на перезаряжаемый Li-Po 3,7 В с преобразователем (внутренней схемой), то можете взглянуть на запатентованный продукт Kentli (тип АА, ёмкость 2800 мВт·ч) — независимый обзор. На eBay их стоимость начинается от 950 рублей за элемент в зависимости от продавца и курса валюты. Подобные разработки существуют и у других производителей (Sorbo, Bevigor, Voniko и так далее).

Что будет, если не использовать преобразователь? Представим:

• 1. у вас есть 2 Li-Ion батареи полностью заряженные (по 4,2 В каждая, то есть всего 8,4 В);
• 2. вы их подключаете к устройству, рассчитанному на работу при максимальном напряжении 3,2 В (две совершенно новые щелочные батареи AA);
• 3. теперь напряжение источника тока превышает напряжение электропотребителей внутри устройства, так как подаётся 8,4 В вместо 3,2 В (предположим, что пределы изменения напряжения сверх нормы не просчитаны производителем);
• 4. в результате мы наблюдаем выход из строя ШИМ, диодных мостов, трансформаторов (зависит от устройства).

Простыми словами, выгорает электроника при подключении 3,7 В к контактам устройства, рассчитанного на источник питания 1,5 В. Исключение — устройства, например, с питанием от трёх батареек. В таких случаях производители даже могут предусмотреть установку литий-ионных аккумуляторов без вмешательства в электросхему.

Перезаряжаемые литиевые элементы с преобразователем напряжения на 1,5 В ещё пару лет назад не делал никто. Создавали только одноразовые литиевые батарейки с напряжением 1,5 В (например, литий-железо-дисульфидные Li/FeS2 — описание в PDF).

Сейчас есть попытки вывести на рынок литиевые элементы 14500 (AA) с ёмкостью от 400 мАч и даже microUSB-разъёмом для зарядки. Они состоят из литий-ионного аккумулятора, понижающего преобразователя (4,2 В > 1,5 В), защиты.

Однако это неоптимальное решение. Преобразователь занимает драгоценное место, качество пока на низком уровне. Высокая цена отталкивает массового покупателя. Всё ещё дешевле и проще использовать традиционные батарейки.

Чтобы выполнить полноценную замену Ni-Mh на Li-Ion-аккумуляторы производители должны массово перенастроить электронику по источнику питания с 1,5 В на 3,7 В. Точно так, как это произошло в мире мобильных устройств.

Существуют ли попытки установить 3,7 В Li-Ion вместо щелочной 1,5 В батарейки?

Да — так, в общем-то, и появились все те устройства, которые сегодня поддерживают аккумуляторы 18650. Например, светодиодные фонарики стали лучшим примером быстрого перехода от одного типа источников питания к другим.

Производители (фонарей, электронных сигарет, электротранспорта) первыми экспериментировали с заменой Ni-Mh на Li-Ion. Если не вдаваться в подробности исследований, со временем изменился форм-фактор таких элементов с двух АА на один 18650.

Алессандро Вольт по сути создал прекрасную возможность для формирования рынка мобильных и портативных электронных устройств. Но с появлением экономически практичных солевых и щелочных батареек производители придерживались вилки допустимого напряжения.

В результате перевести Ni-Mh разом на Li-Ion оказалось практически невозможно (для массового потребителя сложно). Всему виной устоявшиеся за два века стандарты схемотехники, производства, рыночной обстановки.

Однако изменения назревают и даже происходят прямо в эти дни.

10 лет назад прогресс с литий-ионной (и литий-полимерной, разумеется) революцией начался одновременно с успехами Apple (первые iPhone, iPod, iPad). Смартфоны дали импульс технологии. Теперь законодателем становится электромобиль на фоне снижения цен на литий и разработок в области бескобальтовых перезаряжаемых элементов питания.

Оставляйте вопросы в комментарии или отправьте сообщение нам ВКонтакте @NeovoltRu.

Подпишитесь на нашу группу, чтобы узнавать новости из мира автономности гаджетов, об их улучшении и прогрессе в научных исследованиях аккумуляторов. Подключайтесь к нам в Facebook и Twitter. Мы также ведём насыщенный блог в «Дзене» и на Medium — заходите посмотреть.

Источник

Замените пальчиковые батарейки на литий-ионные с зарядкой от USB: простая инструкция с фото

Если вы обладатель фотоаппарата , игрушки с моторчиком или мощного фонаря , которые питаются от пальчиковых батареек (AA/R06), то, возможно, уже столкнулись с тем, что замена всего набора элементов питания это дорогое удовольствие.

Очевидное решение проблемы — покупка набора стандартных заряжаемых батареек (никелевых) того же размера, не такое уж выгодное. Аккумуляторы нужно вставлять в специальное зарядное устройство, нужно следить , чтобы они не разряжались до нуля, а заряжать их нужно обязательно до 100%, иначе аккумуляторы быстро потеряют ёмкость.

А что, если использовать литий-ионные аккумуляторы? Их преимущества:

• зарядка от порта USB (розетки на 220 Вольт остаются свободными);
• их можно разряжать до нуля и заряжать частично — и это никак не скажется на долговечности;
• они могут выдавать в 2 — 3 раза больший ток, чем никелевые аналоги, что очень важно для мощных приборов;
• их зарядка длится всего 2 — 3 часа (против 6 — 12 часов у никелевых);
• они имеют напряжение ровно 1,5 Вольта , в отличие от 1,2 Вольта у обычных аккумуляторов: в некоторых приборах это очень важно

Осталось только найти литий-ионные аналоги, того же размера и вольтажа, что обычные пальчиковые батарейки. И мы сделали это ! Прочтите простую инструкцию ниже и ваши проблемы с батарейками будут решены быстро и навсегда!

Где купить и как использовать?

В этом комплекте (он, кстати, не единственный) имеется два пальчиковых аккумулятора на основе лития и компактное зарядное устройство , которое вставляется в любой порт USB.

Довольно высокая цена набора (1100 руб) объясняется тем, что в эти «батарейки» встроена схема , понижающая напряжение с 3,7 Вольт (стандартное для литиевых элементов) до 1,5 Вольт, а также предохраняющая элемент от повреждения при глубокой разрядке и перезарядке. В конечном счёте эта стоимость окупится вашим комфортом и сэкономленным временем!

Для использования просто вставьте данные аккумуляторы в ваш прибор, как обычные батарейки и пользуйтесь. Никаких переделок не потребуется.

Если вам интересна эта тема, а также тема электрики в целом, ставьте лайк и делитесь нашими статьями в своих соцсетях. А мы, в свою очередь будем радовать вас новыми интересными и полезными материалами. До новых встреч!

Источник