Как понять что аккумуляторные батарейки зарядились
Аккумуляторные батарейки — сколько нужно их заряжать
В новых портативных гаджетах все чаще источниками питания выступают не привычные батарейки, а аккумуляторы. По цене они дороже, но в целом получается экономия, так как элементы перезаряжаемые. Экономия, правда, будет только в случае, если правильно пользоваться аккумуляторами. В ином случае они «проживут» даже меньше, чем привычные гальванические элементы. В статье рассмотрим, сколько по времени заряжать аккумуляторные батарейки разной емкости, и как определить степень заряженности.
Правильная зарядка аккумуляторных батареек может продлить срок их службы.
Особенности зарядки аккумуляторных батареек
Аккумуляторные батарейки – альтернатива обычным источникам питания, которые просто выбрасываются по окончании срока эксплуатации. Аккумуляторы хороши тем, что их используют многократно. Есть модели и вовсе с неограниченным сроком службы, главное, правильно ими пользоваться.
Во многом на срок службы аккумуляторных батареек влияет правильный и своевременный заряд. Это применимо ко всем аккумуляторам, начиная маленькими, которые используются в бытовых приборах, и заканчивая промышленными, характерными повышенной емкостью.
Каждому элементу питания присущи конкретные особенности заряда и условия эксплуатации. Обычно эту информацию дает сам производитель в инструкции, но ее еще надо найти. Именитые компании все нужные сведения печатают прямо на корпусе элемента. Например, на аккумуляторной батарейке GP 2700 написано, сколько по времени она должна заряжаться и какой силой тока.
Если источник питания новый, его тестируют. Для этого батарейку полностью разряжают и заряжают, и так 3 – 4 раза. Как итог – продлевается срок службы, повышается потенциальная емкость. Это характерно «эффектом памяти», когда элемент запоминает эксплуатационную емкость.
Заряжая не полностью заряженную батарейку, формируется предел, из-за которого сокращается объем емкости. Как результат – снижается долговечность источника питания. Кроме того, нужно заряжать аккумуляторные батарейки при определенной температуре, рекомендуемой производителем.
Придерживаться временных границ зарядки следует по той причине, что батарейка, зафиксированная в зарядном устройстве, может испортиться сама и навредить ЗУ. Например, если за сутки источник питания не зарядился, то дальше продолжать смысла нет.
От чего зависит время зарядки
Факторы, влияющие на время зарядки аккумуляторной батарейки:
Также на скорость зарядки влияют: значение зарядного тока (чем выше, тем быстрее) и уровень емкости АКБ.
Работающее зарядное устройство греется – это нормально, и обуславливается восполнением заряда. Если же корпус прибора сильно горячий, его отключают от сети.
Сколько нужно заряжать аккумуляторные батарейки
Научившись рассчитывать время для подзарядки, можно быть уверенным, что АКБ будет заряжаться правильно. Для вычисления показателя была выведена формула – t = C/l х k, где:
Коэффициент применяется, так как КПД батареек разный. В ходе зарядки часть энергии тратится на тепло и химические реакции. То есть чтобы аккумулятору набрать полную емкость, он должен получить больше энергии, в сравнении с его электрической емкостью, указанной в инструкции.
Примеры расчетов
Рассмотрим, как долго надо заряжать АКБ разных типов. Допустим, имеется батарейка Ni-Cd емкостью 1000 mAh. Такие источники питания способны уйти в «глубокий разряд». Необходимый ток зарядки – 200 мАч. Коэффициент пусть будет 1.4. Если отталкиваться от формулы, получается: 1/0.2 х 1.4 = 7 часов.
Теперь возьмем Li-Ion аккумуляторную батарейку на 3000 мАч, разряженную на 90%. Ток заряда в этом случае – 500 мАч, коэффициент – 1.4. Так как источник питания разряжен не полностью, это учитывается при составлении формулы. Вот что получается: (3 – 0.3)/1.5 х 1.4 = 2.67 ч.
Расчеты простые, но не всегда актуальные, так как по-хорошему время зарядки подбирается с учетом: окружающей температуры, реальной емкости АКБ (со временем снижается) и степени разрядки (что не всегда удается определить).
Как определить степень заряженности
Те, кто сталкиваются с зарядкой первый раз, могут и вовсе не заморачиваться на счет формул. Сейчас продаются специальные зарядные устройства с индикатором – он отображает, сколько энергии получила заряжаемая аккумуляторная батарейка. Кроме того, устройство само отключится от сети, когда полностью зарядит источник питания.
Если же нет возможности взять себе такое ЗУ, остается придерживаться формулы, чтобы рассчитать время. И тогда надо будет вручную отключать устройство от сети.
Таблицы времени зарядки разных аккумуляторов
Чтобы ничего не вычислять вручную, в сети полно таблиц, где указано, сколько по времени и какими токами заряжать батарейки той или иной емкости.
Для АКБ на 3000 мАч:
Ток заряда (мА) | Время (ч) |
300 | 12.6 |
900 | 4.2 |
1500 | 2.5 |
2100 | 1.8 |
3000 | 1.26 |
Ток заряда (мА) | Время (ч) |
270 | 12.6 |
810 | 4.2 |
1300 | 2.5 |
1900 | 1.8 |
2700 | 1.26 |
Ток заряда (мА) | Время (ч) |
220 | 12.6 |
660 | 4.2 |
1100 | 2.5 |
1540 | 1.8 |
2200 | 1.26 |
Ток заряда (мА) | Время (ч) |
200 | 12.6 |
600 | 4.2 |
1000 | 2.5 |
1400 | 1.8 |
2000 | 1.26 |
Ток заряда (мА) | Время (ч) |
170 | 12.6 |
510 | 4.2 |
850 | 2.5 |
1190 | 1.8 |
1700 | 1.26 |
Ток заряда (мА) | Время (ч) |
120 | 12.6 |
360 | 4.2 |
650 | 2.5 |
840 | 1.8 |
1200 | 1.26 |
Ток заряда (мА) | Время (ч) |
100 | 12.6 |
300 | 4.2 |
500 | 2.5 |
700 | 1.8 |
1000 | 1.26 |
Ток заряда (мА) | Время (ч) |
50 | 12.6 |
150 | 4.2 |
250 | 2.5 |
350 | 1.8 |
500 | 1.26 |
Чтобы аккумуляторные батарейки продержались как можно дольше, надо правильно их заряжать. Для этого рекомендуется использовать качественные зарядные устройства, а не «слепленные на коленке». С учетом правильной эксплуатации срок службы АКБ продлевается процентов на 20.
Какие батарейки можно заряжать и как это сделать
Виды аккумуляторных батареек
Повторной многократной зарядке можно подвергать только аккумуляторы. Узнать их из широкого магазинного ассортимента просто: на них крупными цифрами четырехзначным числом указана емкость.
АКб по своему составу и способу отдачи заряда энергии подразделяются на:
Первый в списке тип обладает эффектом памяти, а значит их при эксплуатации нужно разряжать до конца и только после этого включать в сеть через зарядное устройство.
Среди аккумуляторных источников энергии встречаются следующие размеры:
Аккумуляторы таблеточного вида можно найти только в специализированных магазинах слуховых аппаратов.
Чем он больше, тем дольше прослужит аккумуляторный элемент. При этом, стоимость АКб с большими показателями на порядок выше.
Как найти аккумулятор среди батареек
Чтобы определить, какие батарейки можно заряжать в зарядном устройстве, нужно сначала научиться отличать аккумуляторы от обычных солевых.
Эти два вида имеют следующие различия:
Почему нельзя перезаряжать обычные батарейки
Если задуматься над вопросом, можно ли заряжать обычные батарейки в зарядном устройстве, то однозначно можно ответить следующее: они для такого не предназначены.
Но многих не останавливают предостережения. При этом, некоторые могут даже похвастаться успешным опытом. Почему так происходит? На это есть рациональное объяснение.
Обычные батарейки устроены иначе. Чаще всего они солевые, из электролита к электродам поступают ионы, запас которых со временем иссякает.
К тому же, большинство дешевых экземпляров при работе окисляются. Чаще всего их потенциал удаётся использовать всего лишь наполовину, а после образования корки из диэлектриков они становятся непригодными.
В дорогих вариантах, таких как Duracell и Energizer, производители активно борются с образованиями солей. Поэтому чаще всего эти элементы питания утрачивают свой заряд не менее, чем на 90 процентов.
Когда потребители помещают обычную батарею в зарядное устройство, под действием тока происходит разрушение солевой корки. В результате становится доступен остаточный заряд, который не был израсходован. А самой зарядки источника питания как таковой не происходит.
Нельзя держать обычные элементы в зарядке больше 10 минут или до их сильного накаливания. Иначе могут возникнуть неприятные последствия:
Как правильно зарядить АКб
Чтобы аккумуляторы прослужили как можно дольше, нужно внимательно изучить инструкцию, приложенную к самим элементам питания и зарядке.
Желательно, чтобы процесс возобновления емкости проходил медленно. Так элементы электропитания полноценно зарядятся и продержатся в электронной технике намного дольше.
Нельзя заряжать аккумуляторы при температуре ниже 5 градусов и выше 50 по Цельсию.
Во время зарядки АКб могут нагреться. Это нормально, если они комфортные на ощупь. При более сильном нагреве следует немедленно извлечь устройство из розетки.
Современные аккумуляторные портативные источники питания не обладают эффектом памяти, а значит никаких подготовок совершать не нужно.
Если в течение суток аккумуляторы не подзарядились, то их следует утилизировать. Такие источники питания уже вышли из строя.
Для наглядного примера рекомендуем посмотреть видео как зарядить батарейку от зарядного устройства:
Сколько времени заряжать аккумуляторы
Для того, чтобы точно узнать требуемую продолжительность зарядки, лучше всего приобрести устройство с индикатором, указывающим количество заряда в пополняемой батарее.
Некоторые модели показывают количество поступивших в элемент миллиампер. С помощью такой информации можно высчитать процент зарядки простым вычитанием.
К тому же, эти устройства после полной зарядки батарей отключаются. Это помогает сохранить и удолговечить аккумуляторы.
У менее современных моделей в заряженные АКб продолжает поступать ток. Это приводит к износу элемента питания, в результате чего он приходит в негодность.
Если же возможности обновить зарядное устройство просто нет, то всегда можно рассчитать требуемое время с помощью формулы:
Х (часов) = 1,4 •Y (мАч)/Z (мА),
где X — это время подзарядки, Y — емкость аккумулятора, а Z — это ток, проходящий в зарядке.
Коэффициент 1,4 используется для того, чтобы компенсировать теплоотдачу, так как не весь ток уходит только на заряд, а аккумулятор нагревается.
Если АКб имеет заряд энергии 1800 мАч, а ток в зарядном устройстве поступает в размере 150 мАч, то требуемое время вычисляется так:
1,4•1800 мАч/150мА=16,8 часов.
Получается, что для полной зарядки аккумулятора в 1800 мАч требует почти 17 часов. Как видно, рассчитать по формуле продолжительность зарядки совсем не сложно.
Чтобы можно было зарядить батарейку от зарядного устройства, нужно соблюдать все меры безопасности и следовать приложенной инструкции. И тогда портативные источники энергии смогут работать не один год.
Заряжаем АА, ААА и другое цилиндрическое и аккумуляторное
На ныне покойном Geektimes есть (или был) блог Gearbest и он был (или есть) уныл. Их маркетологи зачем-то раз за разом втюхивают одни и те же телефоны и планшеты, тогда как на сайте (впрочем, как и на Ali) есть куча других отличных товаров для гиков. Поэтому, можно я поделюсь своими маленькими китайскими открытиями?
У меня есть дети. Дети = выброшенные батарейки. Т.е. там есть еще промежуточные звенья типа больших роботов, мечей, орущих робокошек, которые катаются по дому и мерцают как мечта эпилептика и так далее. Но все приводит к одному — выброшенным батарейкам.
Благодаря Алексею Надежину мы уже знаем, что лучшими по соотношению цена/емкость являются либо батарейки Ikea и Ашан, либо GP Super. Тем, собственно и жили.
UPD: в комментариях указали, что Алексей провел новое исследование. С учетом обновления цен до текущих, получается, что лучше выглядят батарейки Pairdeer и Lexman из Леруа Мерлен. Ну и опять же Ашан.
Однако, вывалив в специальный контейнер очередную порцию дохлых батареек и испытав на себе полуночный плач ярославны о том, что любимая кукла не работает, пришел к простому выводу — пора переходить на аккумуляторы. Причем, если будут аккумуляторы, неплохо бы их как-то еще и заряжать. Полез гуглить простые зарядки и тут мне открылся “о дивный новый мир”.
Часть первая, аккумуляторы
Поскольку производители игрушек используют стандартные форматы (и, судя по ценам на батарейки в детских магазинах — им за это еще и приплачивают, потому лучше такую маржу еще поискать, а наркотики запретили), рассмотрим пока АА и ААА.
Одними из лучших аккумуляторов в мире считаются японские Eneloop. Они имеют большую емкость, высокие токи заряда/разряда и, что самое главное — низкий саморазряд. Т.е. за три года хранения они теряют около 15-25% заряда. Интересно, что появлению таких аккумуляторов в массовом сегменте мы обязаны в какой-то степени Фукусиме. LSD аккумуляторы (аббревиатура, обозначающая низкий саморазряд) стали добавлять в “аварийные комплекты” и способность долго сохранять энергию стала одним из важнейших факторов. Поэтому, как правило, eneloop продаются уже заряженными, причем производитель особо напирает на то, что заряжены они “очень зеленой энергией”.
Так вот, Eneloop хороши во всем, за исключение цены. Наиболее доступный вариант к покупке — фирменный магазин на Ali, где за 4 аккумулятора формата АА придется заплатить 1000 рублей. А за версию Eneloop Pro (отличающихся большей емкостью, но в 4 раза меньшим циклом заряда: 500 против 2100 раз) — 1700 рублей. Можно найти дешевле, но это все равно чертовски дорого.
Однако, если зайти в ту же Икею, на прилавках обнаружатся подозрительные похожие аккумуляторы Ladda обладающие характеристиками один-в-один с Eneloop Pro. При этом цена у них будет всего 500 рублей за комплект их 4-х АА и 400 рублей за комплект из 4 ААА. И создается такое ощущение, что делаются они на том же заводе, что и Eneloop.
Поэтому, если вы только закупаетесь аккумуляторами — искать что-то еще попросту не имеет смысла. На мой скромный взгляд, это лучшее предложение по цена/емкость из всех, что есть на рынке. Конечно, смущает низкое количество циклов заряда, однако, если вы используете их как и я — в детских игрушках, то вы их быстрее потеряете, чем они деградируют.
Еще момент, покупать аккумуляторы лучше одной марки. Потому как разные аккумуляторы могут отличаться как по емкости, так и по характеристике снижения напряжения. Кто-то лучше работает в одном диапазоне напряжений, кто-то в другом. В результате это может плохо отразится на всех аккумуляторах в связке и привести к их более ранней деградации. Поэтому простое правило — покупайте комплектами и ставьте в приборы одинаковые аккумуляторы.
Часть вторая (интересная). Про зарядки
Недавно мои дети температурили, сидели дома и батарейки уходили с особенной скоростью, а я читал и читал про аккумуляторы и зарядки. Эти изыскания и привели к написанию текста — потому как, блин, это же интересно и хочется поделиться накопанным материалом.
Скажу сразу, что я ненастоящий сварщик и даже немного блондинка в токах и электрике. Но, я начитался и теперь, как и большинство людей в интернете, могу с умным видом размышлять о вещах, в которых мало смыслю. Поэтому, согласно мне, зарядки делятся на обычные, хорошие и замороченные.
Обычные (читай, плохие)
Такие зарядки как правило продаются под брендом производителя аккумулятора и умеют только заряжать аккумуляторы. Причем фиг пойми какими токами, обычно пАрами и без всякой индикации состояния аккумулятора.
Почему это плохо: во-первых, при зарядке парами зарядник ориентируется по самому слабому/деградировавшему аккумулятору и в результате у вас будет не один деградировавший аккумулятор, а пара. без контроля состояния вы не будете знать — кто из них полутруп и выбросите оба.
Во-вторых, аккумуляторы формата АА и ААА — как правило, NiMh. Это значит, что данные аккумуляторы обладают эффектом памяти. Регулярно заряжая недоразряженный аккумулятор в обычной зарядке вы гробите как его самого, так и его пару. Таким образом, обычные зарядки — зло.
Хорошие зарядки
Хорошие зарядки уже умеют заряжать каждый из слотов индивидуально, показывать вольтаж каждого аккумулятора, автоматически вырубать зарядку по достижению 100% (о том, как это делается мы поговорим чуть дальше). И, самое важное для NiMh — умеют делать цикл разряд-заряд для полной зарядки или цикл заряд-разряд-заряд для убирания эффекта памяти. Замороченные дополнительно умеют еще и делать 3 цикла заряда-разряда для тренировки вновь купленных аккумуляторов и восстановления емкости частично деградировавших.
Для чего нужны такие пляски. Полностью заряженные аккумуляторы имеют напряжение 1,5 В…
Вот тут, кстати, моя персональная непонятка, потому как всегда и везде говорится, что батарейки имеют вольтаж 1,5; а аккумуляторы — 1,2. Как я понимаю, 1,2 — это среднее рабочее напряжение, и в батарейках оно, это среднее, выше. Буду признателен за ликбез в комментариях.
При достижении напряжения 1,1..1В техника обычно начинает орать о севших батарейках. Однако нижнее значение для таких аккумуляторов — 0,9 В. Поскольку мы помним об эффекте памяти (справедливости ради, надо сказать, что NiMh ему менее подвержен, чем NiCd, но он есть), для достижения полной емкости неплохо бы аккумуляторы с определенной периодичностью разряжать, а потом заряжать.
Еще один момент связанный с детьми — выковыривая аккумуляторы из очередной заброшенной игрушки я чаще всего понятия не имею, насколько они разряжены. Поэтому в моем случае самый оптимальный вариант — разрядить “в ноль” и потом уже зарядить. Хорошие зарядки умеют это делать автоматически.
Ну и последнее — если аккумулятор разрядился ниже 0,9 В (например, в невыключенном фонарике), обычная зарядка его может вообще не увидеть. А вот хорошая зарядка, и уж тем более замороченная, сумеет его потихоньку дозарядять до 0,9 В, а потом уже заряжать как обычный.
И тут мы переходим к конкретным моделям.
Если вам нужно заряжать только никель (т.е. только аккумуляторы формата АА и ААА, технология NiMH и NiCd), то оптимальной считается Opus BT-C700 (ссылки не привожу, однако зарядка легко ищется как на Али так и на Gearbest’е). Зарядка, насколько я понял, в свое время была успешно слизана с Lacrosse, однако стоит в три раза дешевле.
Замороченные зарядки
Поскольку кроме никеля (NiMh) и лития (Li-ion 4,2 В) существуют другие форматы, давайте кратко остановимся на них. Прежде всего ограничимся размером 22650 (включая плату защиты). Аккумуляторы толще и выше в массовые зарядки, увы, уже не лезут (впрочем, и 22650 — это уже много). Если вам нужна зарядка другого формата, существует отличный вариант в виде SKYRC IMAX B6. По-моему он вообще заряжает все что движется, а что не движется, расшевелит и зарядит. Однако это такое решение инженерам от инженеров и с наскока там не разобраться. Поэтому, повторюсь, пока ограничимся массовыми зарядками и размером не больше 22650. А лучше реально народным 18650.
Так вот, Помимо Li-ion 4.2В существует еще Li-ion 4,35В и такой экзотический вариант как LiFePO4 c напряжением 3,7. Все это хозяйство тоже надо как-то заряжать.
Для обычных аккумуляторов лидером по цена/качество считается Opus BT-3100 (v 2.2).
Способности практически такие же, как и у BT-C700
Фото одного из магазинов
У Opus не так много недостатков
Немного помучавшись с опусом (а у меня в хозяйстве завелись несколько аккумуляторов с нестандартным напряжением, ради которых каждый раз лезть под корпус не хотелось) и продав его с дисконтом коллеге, было принято решение поискать что-то еще. Кстати, насколько я понял, режимом LiFePO4 с напряжением 3,7 народ успешно пользуются для перевода Li-Ion в режим долгого хранения (т.е. 2/3 заряда). Не совсем понятно, как зарядка при этом ловит дельту, но на граничном напряжении она, как правило, отрубается.
Как показали форумы, в 2017 году появился новый игрок, именуемый Miboxer. Первая 4-х слотовая модель Miboxer C4 вышла немного комом, т.к. имела проблемы с высокими токами поддержки заряда после окончания зарядки, что плохо для LSD. Затем вышла обновленная версия, стоимостью 1500 рублей, вылеченная от детских недостатков.
Это были субъективные плюсы. При этом, черт возьми, у нее весьма запутанное меню, требующее присутствия рядом инструкции.
Но, не успокоившись на достигнутом, я нашел еще и старшую модель Miboxer C4-12 за 3500 рублей. Несмотря на похожее название, это вообще другая зарядка. Вот вообще. Она рассчитана преимущественно на Li-ion и цифра 12 в ее названии намекает, что она может заряжать сразу 4 аккумулятора токами до 3А (никель — до одного апмера). С ней даже блок питания идет как для ноутбука.
В отличие от простого Miboxer C4, зарядка лишилась функции разряда (мол, да кому нужен разряд, когда у нас 3А на слот!). Убрали поддержку Li-ion 4,32 и LiFePO4 (у нас же три ампера. ) Убрали отдельную планку под ААА, и из двух управляющих кнопок оставили только одну (Три-и-и-и!). Как вы понимаете, логика управления стала еще более “удобной”. Зато на дисплее появился плюс один показатель — температура, что очень приятно. Забавно, что показатель тока и напряжения одновременно уже не уместился и теперь они сменяют друг-друга мигая.
Пара замечаний реалиста
Для полноты впечатлений, надо вставить пару ложек дегтя. Во-первых, простейшие расчеты показывают, что аккумуляторы окупаются после 7-8 цикла. Если говорить про мой детский случай — есть вероятность, что аккумуляторы потеряются быстрее, чем окупятся. Но греет мысль, что я меньше врежу экологии.
Во-вторых, понятно, что подобные зарядки окупатся преимущественно при профессиональном использовании (особенно Miboxer C4-12). Т.е. фотографы, вейперы, владельцы радиоуправляемых моделей, туристы с фонариками (и все это один человек). Однако, наличие такой вот зарядки дарит приятное чувство контроля за процессом. Т.е. ты не просто зарядил, а сделал это по умному. И это, черт возьми, греет тоже.