Элементы электропитания. Взгляд потребителя.
Началось все со статьи Олега Певнева «Карпфишинг. Шаг за шагом» в № 24 газеты «Рыбачок и К» от 30 июня 2011 года, в которой автор давал советы по выбору налобного фонарика. В общем, осталось у меня чувство того, что некоторые вопросы осталось «за кадром». И это не в упрек автору сказано. Наверное, в рамках цикла статей о карповой ловле вполне достаточно было слегка коснуться темы использования фонариков на рыбалке, упомянуть о конструктивных особенностях и удобстве использования тех или иных моделей. Тем более что вкусы у всех нас совершенно разные, разные финансовые возможности и выбор конкретной модели фонарика – это уже личное дело каждого. Тем не менее, тема выбора фонариков, с моей точки зрения, требует продолжения, хотя бы в области выбора элементов питания к ним. Вроде бы и простое это дело, но почему так часто от коллег я слышу: «Как же так? Батарейки вот новые поставил, а фонарик и двух часов не просветил…. Наверное, китайцы опять напортачили». А между тем, не в китайцах дело. В Поднебесной, между прочим, размещают заказы на производство своей продукции очень уважаемые фирмы с мировым именем. Дело в самих нас, точнее - в нашем незнании. В общем, решил я эту тему немножко расширить, или вернее – устранить некоторый пробел. Скажу сразу, что я совсем не отношу себя к специалистам в области электроники, совсем наоборот – мои познания весьма далеки от фундаментальных знаний в этой области и базируются на личном опыте, опыте коллег, а также доступной информации о независимых тестированиях элементов питания для электронных и электрических устройств. Лично меня, как среднестатистического потребителя, интересует только одно – какие элементы питания лучше купить, для того чтобы мой фонарик (и не только фонарик) работал дольше. Не ставлю я себе задачу детально рассмотреть все возможные типы элементов питания с их детальным описанием, графиками и т.д. Для этого у меня просто не хватает ни знаний, ни опыта, да и читателям это будет совсем неинтересно. Меня интересуют только определенные виды батареек и аккумуляторов, предназначенных для массового потребителя, то есть элементы питания типа АА и ААА, именующихся еще «пальчиковыми» и «минипальчиковыми». И те, и другие предназначены для светодиодных налобных фонариков, которыми пользуется большинство моих коллег, для портативных туристических GPS-навигаторов, которые получают все большее распространение, и для компактных фотокамер, которые в последнее время также прочно занимают место в багаже рыболовов и просто туристов. В подавляющем большинстве для питания «налобных» фонариков используются элементы питания ААА,
Вложение:
Фото 1.jpg [ 35.02 КБ | Просмотров: 3934 ]
для ручных фонариков, компактных фотокамер и портативных туристических GPS-навигаторов применяются батарейки и аккумуляторы размера АА.
Вложение:
Фото 2-1.jpg [ 13.13 КБ | Просмотров: 3934 ]
Так что же выбрать из того изобилия, которое имеется среди батареек и аккумуляторов? Зачастую мы ориентируемся только на цену, упуская из виду предназначение того или иного элемента питания. И это не говоря о том, что не все однотипные батарейки и аккумуляторы отвечают заявленным производителем параметрам или рекламе.
Взгляд потребителя первый. Батарейки.
Из всего разнообразия наиболее востребованы потребителем солевые и щелочные батарейки. Именно они составляют основной ассортимент и используются в кварцевых часах, плейерах, радиоприемниках, пультах ДУ, фотокамерах, фонариках, GPS-навигаторах и другой технике. Номинальное напряжение одной батарейки размеров ААА и АА – 1,5 v.
Самые дешевые батарейки – это солевые, хотя они тоже отличаются между собой по цене. Самые простые конструкции солевых батареек мало защищены от протекания электролита через плохо загерметизированный корпус и в связи с его разрушением химической реакцией. Оставленные в батарейных отсеках на длительное время, такие элементы питания зачастую «протекают», повреждая технику. Такое нехорошее качество характерно для разряженных батареек. И хотя простых солевых батареек уже практически не встретишь на прилавках магазинов, зачастую именно они, проходящие под условным названием «но-нейм», продаются с лотков на рынках и базарчиках по цене 0,7-1,2 грн. за штуку. На обычных солевых батарейках либо нанесены надписи типа General Purpose, Normal, Standard, либо имеется обозначение того, что это солевая батарейка. Впрочем, надписи вообще может не быть. К слову сказать, серьезные производители с именем давно отказались от производства простых, не модернизированных солевых батареек. Как говорится, репутация дороже.
Модифицированные конструкции солевых элементов питания имеют дополнительный корпус, защищающий от протекания электролита, несколько измененный вид электролита, позволяющий иметь батарейке чуть большую емкость, но и стоят они дороже – в среднем 1,5-3 грн. за штуку. Солевые батарейки с усовершенствованной конструкцией помечаются производителями надписями типа Super, Heavy Duty, Ultra и т.п. Отличить простые солевые батарейки от модернизированных можно по наличию пластмассового ободка на плюсовом контакте.
Вложение:
Фото 3.jpg [ 41.59 КБ | Просмотров: 3934 ]
У модернизированных солевых батареек такого ободка не имеется. К сожалению, модернизированные солевые батарейки, выпускаемые под именем известных производителей, тоже иногда страдают «протеканием», хоть и в меньшей степени. Так что за ними «нужен глаз да глаз». Говорить о том, что модернизированные элементы питания этого типа обладают какими-то чудесными свойствами в виде неисчерпаемого источника энергии – по крайней мере, нескромно. Всевозможные надписи на батарейках (этим грешат, как правило, производители батареек с не очень высокими техническими характеристиками), гласящие о том, что они работают в 2-3 раза дольше по сравнению с другими батарейками, нужно расценивать как рекламный ход. Иногда, правда, производители такой продукции указывают то, с какими по типу батарейками производилось сравнение (а проводится оно с самыми простыми солевыми батарейками),
Вложение:
Фото 4.jpg [ 32 КБ | Просмотров: 3934 ]
но это можно прочитать, только вооружившись мощным прибором оптического увеличения – настолько мелок шрифт поясняющей надписи.
Вложение:
Фото 4-1.jpg [ 31.68 КБ | Просмотров: 3934 ]
Солевые элементы питания, в принципе, вообще не предназначены для энергоемкой техники, к которой относятся GPS-навигаторы, фонарики с большим количеством светодиодов, ламповые фонари, фотокамеры, механические детские игрушки и подобные им устройства с большим потреблением тока. Назначение солевых батареек – использование в пультах ДУ, кварцевых часах и т.п. устройствах, где потребление тока незначительно. Есть одна неприятная особенность у солевых батареек – их изначально низкая емкость и ее относительно быстрая потеря даже в режиме хранения. Емкость простой солевой батарейки размера АА составляет примерно 500-600 мАч, у модернизированной такого же размера емкость может достичь значения 800 мАч., а емкость модернизированной солевой батарейки размера ААА не превышает 500 мАч. Много это или мало? Для сравнения: средний ток потребления у светодиодного фонаря среднего класса составляет порядка 20-25 мАч на один светодиод, фонарик с лампочкой накаливания «сожрет» в час 500-700 мА, GPS-навигатор в зависимости от модели потребляет от 100 до 400 мА в час, а если уж брать потребление тока фотокамерой, то среднее значение этого показателя составляет примерно 800 мАч без использования встроенной вспышки. Если же эту вспышку задействовать, то потребление тока возрастает до 1200-1400 мАч. О чем говорят такие цифры? Считайте сами: фонарик с двумя светодиодами теоретически может «протянуть» на модернизированных солевых батарейках АА до 20 часов, на элементах питания ААА – вполовину меньше. Фонарик с лампочкой накаливания просветит всего один час. Но это только теоретически. На практике все намного грустнее. Во-первых, по мере «выработки» солевой батарейкой своего ресурса свечение простого светодиодного фонарика, не оснащенного энергосберегающей схемой, существенно тускнеет даже тогда, когда батарейка обладает еще доброй половиной своей номинальной емкости. Во-вторых, даже такая, чисто теоретическая, выкладка будет справедливой только для «свежих» батареек. Если не вдаваться в технические подробности, то можно констатировать тот факт, что солевая батарейка с энергоемкими приборами просто не может работать, она моментально «просаживается», при этом отдача энергии резко падает. Фотокамера с солевыми батарейками, например, может вообще не включиться – батарейки мгновенно истощаются. Относительно «свежести» и емкости солевых батареек нужно знать, что за один год солевая батарейка в режиме хранения может терять примерно до 10-15 % от своей первоначальной емкости.
Так что стоит ли удивляться тому, что фонарик на солевых батарейках будет хорошо светить только в течение одного часа или чуть более в зависимости от качества и «свежести» батарейки и количества задействованных светодиодов? Но есть и приятная особенность у солевых батареек. Дело в том, что они стабильно могут отдавать накопленный заряд в приборах с низким энергопотреблением и способны частично восстанавливать свой заряд во время перерыва в их использовании в приборах с невысоким энергопотреблением, например в тех же фонариках с одним-двумя светодиодами. Но если использовать солевые батарейки для работы такого фонарика более 2-х часов без хотя бы часового перерыва, свою емкость они начинают терять стремительно, и тогда никакой «отдых», даже продолжительный, не поможет им восстановиться.
Более продолжительное время свечения фонарика будут обеспечивать щелочные батарейки. Отличить их от солевых можно по маркировке – в обозначении щелочных батареек по международному стандарту присутствует буква L (например, R6 – солевой элемент («пальчик»), а LR6 – такого же размера, но щелочной),
Вложение:
Фото 5.jpg [ 30.82 КБ | Просмотров: 3934 ]
а также по надписи «Alkaline».
Вложение:
Фото 6.jpg [ 58.14 КБ | Просмотров: 3934 ]
Щелочные батарейки имеют большую емкость, чем солевые элементы питания – у самых мощных щелочных батареек она достигает 1500 мАч для батареек размера ААА и примерно до 2800 мАч для батареек размера АА. Батарейки этого типа характеризуются меньшей потерей емкости в течение срока хранения – до 5-7 % в год, более стабильной отдачей тока. Но и стоимость большинства щелочных элементов питания в два раза выше по сравнению со стоимостью солевых батареек, а «элитные» щелочные батарейки стоят в 2-3 раза больше своих простых щелочных «сестер» и дороже в 10-12 раз солевых батареек.
Назойливая реклама внушает нам, что дорогие виды щелочных батареек – «Duracell» и «Energizer» - работают дольше всех других батареек. С этим нельзя не согласиться, только с одним маленьким «но». Во-первых, реклама сравнивает эти щелочные батарейки с обычными солевыми батарейками, и результат тут будет очевиден, ведь щелочные батарейки действительно обладают большей емкостью и «живучестью». Во-вторых, по данным тестирования различных батареек, батарейки большой мощности хороши для приборов с очень большим током потребления, например, для тех же фотокамер или фонариков с лампочками накаливания. А вот при использовании их в устройствах с низким и средним уровнем потребления энергии, в том числе и в светодиодных фонарях с небольшим набором светодиодов, существенного превосходства таких батареек по «сроку жизни» по сравнению с другими щелочными батарейками аналогичной емкости подтвердить не удалось. Кстати, наличие фирменной «фишки» у батареек «Duracell» в виде теста оставшегося в них заряда никакого преимущества по мощности не дает, но зато дает основание поднять цену на них. Функция забавная, но практически бесполезная. Хотя я и не могу не поаплодировать фантазии производителей, направленной на выделение своего товара из общего ряда.
Кому интересно докапываться до самой сути, какая же из батареек является на сегодняшний день самой-самой лучшей, тот может самостоятельно «пролопатить» Инет, где полно результатов тестирований с графиками, схемами, выкладками и т.п. Только следует учитывать одну особенность таких тестирований – в зависимости от желаемого результата, они выдвигают на первое место батарейки то одного, то второго производителя, поэтому к общим выводам нужно относиться крайне осторожно, а смотреть на величины и зависимости. А они говорят о следующем:
- емкость и солевых, и щелочных батареек сильно зависит от разрядного тока; чем он больше, тем меньше емкость;
- разные щелочные батарейки оптимальны с точки зрения соотношения емкости и цены для разных применений: мощные и дорогие батарейки не обеспечат большей емкости при разряде малым током, нежели более дешевые щелочные батарейки, но выиграют на разряде очень большими токами;
Кстати, и «Duracell», и «Energizer» выпускают щелочные батарейки более низкой ценовой категории, которые по своим характеристикам и сфере применения схожи с обыкновенными щелочными батарейками от других известных производителей – «Sony», «TDK», «Panasonic», «Varta», «GP» и прочих.
Относительно рекламы и мифов. Утверждать то, что только батарейки от одного какого-то производителя самые лучшие, по меньшей мере, некорректно. Занятно, но результаты тестирования батареек (в виду сложности этого процесса ничего другого не остается, как довериться лицам, проводившим это тестирование, полагаясь на точность приведенных диаграмм и схем) вопреки рекламным заявлениям разных производителей, свидетельствуют как раз о том, что батарейки от разных производителей, но одного типа и одной номинальной емкости выдают «на-гора» практически один и тот же результат. Нет, безусловно, какие-то параметры у одних батареек лучше, у других хуже, но эта разница не настолько заметна рядовому потребителю, что вот так «на глаз» можно сразу же определить лидера. Между прочим, дотошные испытатели батареек обосновано доказывают, что разброс показателей между «лучшими» и «худшими» батарейками не превышает 17 %. На первый взгляд разброс в 17 % - это чертовски много. Но если разбираться дальше, то выясняется, что этот разброс подсчитывался по вторым и третьим знакам после запятой в показателях, что на практике сводится к совсем ничтожной разнице между «лучшими» и «худшими» батарейками. Для примера. «Лучшая» по показателям батарейка будет обеспечивать свечение фонарика в течение 6 часов, а «худшая» проработает всего 5 часов 55 минут. Лично я провел более простой эксперимент – ставил поочередно в свой фонарик элементы питания – щелочные батарейки примерно одинаковой емкости от разных производителей и засекал временной промежуток полного свечения, заметного ухудшения яркости свечения и полного прекращения свечения светодиодов. Результатом этого дилетантского и во многом идиотского эксперимента стало то, что я убедился в правильности «умных» графиков и схем ранее прочитанного материала о тестировании. В оправдание своего стремления таким нелепым путем докопаться до истины, могу сказать только одно – эксперименты с батарейками я проводил не в темной комнате, а совмещая полезное с приятным, то есть во время ночных рыбалок. Понятно, что условия проведения эксперимента менялись, субъективный визуальный контроль за уровнем освещенности не может конкурировать с данными, полученными при использовании приборов, но, тем не менее, результат я получил более-менее достоверный. А именно - щелочные батареи одной емкости, примерно одной «свежести», но от разных производителей показывают примерно одни и те же результаты. То есть, чудес не бывает. Бывает разная мощность батареек, от которой напрямую зависит их цена. И бывает «раскрученность» бренда, за имя которого мы всегда переплачиваем. Так, например, у тех же батареек «Varta», которые на текущий момент лично мне кажутся оптимальными по соотношению «цена-качество», есть щелочные батарейки серии «High Energy», рассчитанные на использование в энергоемких приборах, а есть и серия батареек «Longlife», которые применяются в приборах с более низким уровнем потребления тока. Так вот цена у батарейки «Varta» серии «High Energy» составляет порядка 8 грн. (эта цена и цены ниже приведены как среднерыночные для батареек размера АА), а батарейки аналогичного класса от «Duracell» - около 11 грн, хотя по всем показателям они очень похожи. Батарейки серии «Longlife» стоят 5 грн, а батарейки такого же уровня «Ultra+» от «Energizer» - 6,5 грн, хотя у них нет никакого явного преимущества в их технических характеристиках.
На что нужно ориентироваться при выборе батареек? Большинство производителей на упаковке прямо указывает область использования тех или иных моделей щелочных батареек. Это, кстати, практикуется и на упаковках с солевыми батарейками. Вот это и является основным ориентиром. Для неэкономичных фонариков с большим количеством светодиодов приобретаем батарейки, рассчитанные на использование в энергоемких приборах, для фонарика с двумя-тремя светодиодами достаточно будет приобрести батарейки для приборов с более низким уровнем потребления тока, ведь проработают они ровно столько, как и батарейки большей мощности. Косвенно на качество батареек укажет цена, хотя с нашим ценообразованием этот признак становиться весьма зыбким. Диапазон разброса цен, устанавливаемых продавцами на один и тот же вид батарейки настолько широк, что начинаешь понимать - цена зависит не только от мощности батарейки и бренда, а в большей степени – от «аппетита» продавца. На названия батареек лучше вообще не ориентироваться, можно легко запутаться. Посудите сами, если опираться только на название, то солевые батарейки от GP серии «Supercell» просто обязаны быть лучшими, чем такие же солевые батарейки от этого же производителя, но другой серии - «Greencell». Ведь приставка «super» в моем понимании обывателя должна же означать, что эти батарейки лучше! А вот и нет. По всем показателям батарейки серии «Supercell» даже несколько хуже (результаты тестирования). Ладно, опять применим логику обывателя: что взять с батареек, произведенных в КНР? Наверное, уж солевые батарейки от Sony с претензионным называнием «New Ultra» получше будут! Как бы не так. И эти батарейки ничем не отличаются по показателям от солевых «китайцев». Даже у батареек «Varta», которым я отдаю сейчас предпочтение, приставка «super» обозначает только одно – батарейки серии «Superlife» являются модернизированными солевыми батарейками и по своим характеристикам эти батарейки тоже ничем примечательным не отличаются от модернизированных солевых батареек других производителей. И это не удивительно, ведь разные производители батареек при их изготовлении применяют одни и те же химические элементы, конструкция батареек тоже не имеет каких-либо значительных отличий. И даже использование в батарейках более химически чистых элементов при их изготовлении или некоторого изменения химического состава электролита, не может дать какой-то астрономический прирост в показателях батарейки. Как говорится, наука этого не позволяет. Что может улучшаться – так это герметизация корпуса, небольшое снижение потери емкости батарейки во время ее хранения, даже некоторое повышение мощности батарейки, которое поможет ей прослужить на несколько минут дольше. Но это тот максимум, которого можно достичь с теми химическими элементами, которые применяются сейчас для изготовления солевых и щелочных батареек. Так что, чехарду в названиях батареек я лично рассматриваю как маркетинговые хитрости. Поэтому лучше на само название внимания не обращать, а все-таки прочитать на упаковке для чего те или иные батарейки предназначены. Кстати, на корпусах самих батареек информацию о сфере их применения вы не найдете. На что еще нужно обратить внимание при выборе батареек? На их «свежесть». На самой батарейке обязательно должен быть указан предельный срок ее хранения. Предельная дата хранения обозначается цифрами – месяц и год. Эти цифры могут быть как выштампованы на минусовом контакте корпуса батарейки,
Вложение:
Фото 7.jpg [ 32.18 КБ | Просмотров: 3934 ]
так и находится на этикетке под защитной пластиковой оболочкой.
Вложение:
Фото 8.jpg [ 27.54 КБ | Просмотров: 3934 ]
У дешевых элементов питания «но-нейм» предельной датой хранения может быть обозначен только год,
Вложение:
Фото 9.jpg [ 47.8 КБ | Просмотров: 3934 ]
мол, за такие смешные деньги потребителю достаточно и этого. Но дело не в характере и способе нанесения обозначений. Это обозначение не означает того, что по достижению указанной даты батарейка потеряет всю свою емкость. Предельной датой хранения принято указывать время, когда батарейка при нормальных условиях хранения (20 гр. Цельсия) сохранит 80% емкости для солевых элементов или 90% емкости для щелочных. Поэтому чем ближе к текущему времени будет предельная дата хранения, тем хуже батарейка будет «работать» и наоборот. Ну и несложно будет заметить, что срок хранения солевых батареек намного меньше, чем у щелочных, и составляет порядка 2-2,5 лет, тогда как щелочные батарейки сохраняют свою емкость в течение 5-7 лет.
Что касается цены, то на сегодняшний день мне кажется, что справедливой для модернизированных солевых батареек хорошего качества будет цена порядка 2-3 грн. за штуку, для щелочных батареек обычной емкости – около 4-6 грн. за штуку, и для щелочных батареек повышенной емкости – не выше 7-9 грн. Приведенный разброс цен обусловлен разной ценой для элементов размера ААА и АА.
Есть ли еще какие-либо особенности эксплуатации батареек? А как же! Хранение батареек в холоде существенно не снижает их емкость, но для восстановления своей работоспособности батарейкам после нахождения в холоде нужно полностью прогреться в течение суток. Отрицательно влияет на батарейки их эксплуатация как в холодных, так и в очень жарких условиях. Оставленные на солнышке, «потекут» даже очень хорошие батарейки. Вот недавно пришлось мне помогать приятелю - восстанавливать налобный фонарик «Energizer», пострадавший от протекания электролита вполне приличных батареек. Фонарик-то я восстановил, но внешний вид у него уже не тот. Ну, и совершенно недопустимо совмещать в одном приборе батарейки разных типов, то есть солевые и щелочные. В принципе, возможно использование в одном приборе батареек от разных производителей, но одинаковой емкости и одного типа, хотя лучше этого не делать. А вот совместное использование батареек разной емкости вообще нежелательно – прибор дольше работать не будет, так как в данном случае «худшая» батарейка «потянет» на себя емкость лучшей.
Более надежен в эксплуатации третий вид батареек – литиевые. В настоящее время на нашем рынке батареек литиевые элементы питания размеров ААА и АА представлены в основном под торговой маркой «Energizer».
Вложение:
Фото 10.jpg [ 28.46 КБ | Просмотров: 3934 ]
Основное преимущество литиевых батареек заключается в том, что они имеют значительную емкость, которая мало зависит от тока нагрузки, поэтому они устойчиво отдают накопленный заряд с приборами, потребляющими большое количество тока, то есть обеспечивают питание прибора со значительным энергопотреблением в 5-6 раз дольше, чем самые мощные щелочные батарейки. У литиевых батареек есть еще два преимущества: допустимый срок их хранения достигает 15 лет (при этом батарейка потеряет всего 10 % ёмкости), и способность работать при отрицательных температурах. Минусом литиевых батареек является их высокая стоимость и ограниченный выбор в размерах АА и ААА на напряжение 1,5 В. Именно поэтому они широкого распространения среди массового потребителя и не получили. Стоимость литиевых батареек превышает стоимость самых мощных щелочных батареек в три-четыре раза и находится примерно на уровне стоимости аккумуляторов размера АА и ААА, о которых речь пойдет дальше.
Взгляд потребителя второй. Аккумуляторы.
Мое «знакомство» с аккумуляторами размера АА произошло в далеком 1982 году. В стране тогда с батарейками была «напряженка», а мне по зарез нужны были «пальчики» для работы моего радиоприемника, питавшегося от четырех элементов этого типа. Не буду вдаваться в подробности, но совершил я с одним прапорщиком Советской Армии противозаконную, но обоюдовыгодную сделку – сильно пьющему «куску» достались две бутылки водки, а я стал обладателем трех аккумуляторных блоков к каким-то носимым радиостанциям. Один аккумуляторный блок состоял из шести соединенных между собой элементов, каждый из которых в точности совпадал с размером «пальчиковых» батареек. Снятие защитной пленки и разделение блока на отдельные элементы труда не представляло, в результате чего у меня появилось аж 18 аккумуляторных элементов питания для приемника! Между прочим, под защитной пленкой на каждом элементе была маркировка, указывающая на французское происхождение аккумуляторов. Как сейчас я понимаю, мне достались никель-кадмиевые аккумуляторы, но тогда я вообще не задумывался об их назначении, особенностях их зарядки и т.д. Просто заряжал их по мере необходимости простейшей «зарядкой» и гонял «в хвост и в гриву». Несмотря на варварское к ним отношение, аккумуляторы верой и правдой служили мне очень долго – лет 8, наверное, ничем не уступая батарейкам.
Использую аккумуляторы я и сейчас, правда, совсем другие. Отношусь я к ним тоже по-другому. Но! Ближе к теме.
Итак, основной альтернативой батарейкам являются аккумуляторы – источники тока, которые можно заряжать до их полной или почти полной изначальной емкости. Само собой, рассматривать я буду не все аккумуляторы, а только определенного размера, которые используются в бытовой технике так же, как и батарейки размеров АА и ААА.
Аккумуляторы этих размеров представлены в двух видах – никель-кадмиевые (Ni-Cd) и никель-металлогидридные (Ni-MH). Каждый из видов обладает и достоинствами, и недостатками. Рабочее напряжение аккумуляторов – 1,2 В, что несколько меньше, чем у батареек. Но какого-либо существенного ухудшения от несколько пониженного напряжения приборы, оснащенные аккумуляторами, не испытывают.
Никель-кадмиевые аккумуляторы, как аккумуляторы первого поколения, достаточно надежны и долговечны. Цикл их заряда и заряда возможен до 1000 раз, они хорошо работают при низких температурах, очень успешно выдерживают нагрузку разряда большими токами и могут заряжаться как большими, так и малыми токами. В общем, недаром они применялись в военной технике. Но и минусов у них хватает. Во-первых, они имеют относительно небольшую емкость, сравнимую с хорошими модернизированными солевыми или с простыми щелочными батарейками, а во-вторых, - значительный, по сравнению с батарейками, саморазряд в режиме хранения. В-третьих, аккумуляторы этого вида наиболее подвержены «эффекту памяти». Своё название эффект получил из-за того, что при неполной разрядке аккумулятора он как бы «помнит» до какого уровня его разряжали в прошлый раз и очередная зарядка не сможет восстановить его ёмкость до 100 %. Бороться с этим нехорошим свойством никель-кадмиевых аккумуляторов, конечно, можно, но это требует специальных зарядных устройств.
Неудивительно, что, не смотря на определенные достоинства, аккумуляторы этого вида были существенно потеснены (если не сказать, что вытеснены) никель-металлогидридными аккумуляторами. Хотя они до сих пор и выпускаются, например, корпорацией GP.
В отличие от никель-кадмиевых аккумуляторов, никель-металлогидридные обладают, с точки зрения потребителя большими достоинствами:
- они при тех же размерах имеют достаточно большую емкость – для аккумуляторов размера АА она доходит уже до 3000 мАч;
- аккумуляторы этого вида не так страдают от «эффекта памяти».
Но есть и свои недостатки у Ni-MH аккумуляторов. Во-первых, они имеют больший ток саморазряда, чем Ni-Cd аккумуляторы. Во-вторых, число циклов перезарядки у них существенно ниже и, хотя производители и заявляют о том, что аккумуляторы выдерживают до 1000 циклов, на самом деле аккумуляторы сохраняют свою емкость только в течение 200-250 циклов (и это при грамотном подходе к их зарядке), после чего емкость начинает быстро падать. Ну и, в-третьих, слишком большие разрядные токи и работа при низких температурах очень существенно сокращают жизнь никель-металлогидридного аккумулятора.
Относительно времени саморазряда аккумуляторов. Если солевые батарейки теряют в год 10-15 % своего заряда, то совершенно новый и полностью заряженный Ni-MH аккумулятор в режиме ожидания потеряет те же 10-15 % в месяц. Для «подержанных» аккумуляторов эти потери произойдут за неделю.
В последнее время в продаже появились также так называемые «Ready To Use» («готовы к использованию») Ni-MH аккумуляторы. От обычных они отличаются малым током саморазряда – производители уверяют, что за полгода аккумулятор потеряет не более 10 % ёмкости, а за год – не более 15 %.
У разных производителей аккумуляторы с низким саморазрядом проходят под разными названиями – у крупнейшего (и лучшего, на мой взгляд) производителя батареек и аккумуляторов для бытовой техники Sanyo они проходят под названием «ENELOOP», у GP они называются «ReCyko+», у корпорации Varta – «Ready2Use». Производители также уверяют, что эти аккумуляторы выдерживают большее количество циклов перезарядки – до 1500. Насчет количества циклов не знаю, не готов по этому поводу ничего сказать, так как аккумуляторы нового поколения начал использовать относительно недавно, но то, что они имеют меньший саморазряд – это верно. Заряженные аккумуляторы «ENELOOP» от Sanyo держатся в моей «мыльнице» третий месяц без какого-либо намека на саморазряд, в то время как простые Ni-MH аккумуляторы от Sony (очень неплохие, кстати) за такой же период ожидания уже потеряли почти треть своей емкости. Посмотрим на то, как поведут себя эти аккумуляторы с низким саморазрядом через годик-другой.
Говоря о достоинствах аккумуляторов третьего поколения, нельзя не сказать и об их минусе – они имеют при тех же размерах меньшую емкость. Так, некоторые аккумуляторы «Ready To Use» размера AA достигают емкости до 2500 мАч (если опять таки верить заявленным параметрам) против максимальной емкости 3000 мАч для обычных аккумуляторов такого же размера, а емкость аккумулятора «третьего поколения» размера ААА не превышает 1100 мАч.
Самое приятное в аккумуляторах – это их цена. Она позволяет действительно реально экономить, не покупая другие элементы питания, даже при условии необходимости приобретения зарядного устройства. В зависимости от размера, емкости, производителя и запросов продавцов Ni-MH аккумуляторы можно приобрести по цене от 12,5 до 65 грн за штуку. Есть ли в аккумуляторах какие-то «подводные камни», о которых не знает рядовой потребитель и умалчивает производитель? А как же! О первом я уже упоминал – редко какой Ni-MH аккумулятор выдерживает без потери емкости то количество циклов перезарядки, о котором заявляет производитель. Второй подводный камень – срок жизни аккумулятора ограничен максимум 6-7 годами, даже если он и не подвергается жестким нагрузкам, а в условиях постоянной эксплуатации аккумулятор способен прослужить не более 1,5-2 лет. Третий камень – разряженные «в ноль» обычные аккумуляторы выходят из строя быстрее, разряженные аккумуляторы просто «убивают» себя, поэтому они нуждаются в проведении цикла «разряд-заряд» хотя бы раз в два месяца. Для этого потребуется зарядное устройство, а они бывают тоже разные. Ну и, наконец, не все аккумуляторы соответствуют той емкости, которая на них обозначена, только вот определить этот показатель возможно лишь после покупки аккумуляторов и при наличии специального зарядного устройства.
Тем не менее, по совокупности характеристик – стоимости, надёжности, емкости, простоте обслуживания – на данный момент Ni-MH аккумуляторы являются одними из лучших, что и обусловило их применение в огромной массе бытовых устройств, в том числе и в тех приборах, которыми мы пользуемся на рыбалках – фонариках, фотокамерах, навигаторах.
Несколько развивая тему использования аккумуляторов, не могу не коснуться вопроса использования старых аккумуляторов, потерявших половину своей изначальной емкости. Использование их в приборах даже с низким уровнем потребления тока становиться нецелесообразным – помимо потери емкости старые аккумуляторы страдают повышенным саморазрядом. Но выбрасывать старые аккумуляторы, если они совсем не вышли из строя, все же не стоит, они еще могут проработать в других бытовых устройствах, где предусмотрен буферный режим работы аккумуляторов. Лично я три никель-металлогидридных аккумулятора, потерявшие значительную часть своей емкости в процессе их долгой эксплуатации, уже два года использую для питания трубки радиотелефона,
Вложение:
Фото 11.jpg [ 60.63 КБ | Просмотров: 3934 ]
заменив ними штатный дорогой аккумуляторный блок. Сам не ожидал, но в буферном режиме постоянной зарядки-разрядки даже старые аккумуляторы очень хорошо себя показывают.
На что ориентироваться в целом, выбирая аккумуляторы?
- В первую очередь на емкость. Не смотря на то, что эксперты не советуют гнаться за аккумуляторами большой емкости, поскольку у них частенько бывает больший ток саморазряда, реальная емкость нового аккумулятора не всегда отвечает цифрам на его этикетке. Лично мне только однажды удалось купить аккумуляторы, которые при заявленной емкости 2000 мАч, имели даже несколько большую емкость.
Вложение:
Фото 12.jpg [ 35.69 КБ | Просмотров: 3934 ]
Но зачастую у обычных никель-металлогидридных аккумуляторов реальная емкость всегда получается меньше заявленной – у одних аккумуляторов на 50 мАч, у других – на 200 мАч. К сожалению, установить реальную емкость аккумулятора возможно только после его покупки при наличии специального зарядного устройства. Поэтому запас по мощности лишним не будет. Кстати, производители аккумуляторов в какой-то мере обезопасили себя от претензий потребителей – зачастую они на этикетках указывают максимальное и минимальное значение емкости аккумулятора.
Вложение:
Фото 13.jpg [ 29.65 КБ | Просмотров: 3934 ]
Так вот, ориентироваться нужно на минимальное значение, реальная емкость аккумулятора, как правило, будет соответствовать этой цифре.
- Не лишним будет убедиться в соответствии габаритов аккумуляторов размеру АА или ААА. Мне один раз попались аккумуляторы от Philips, которые не помещались в батарейный отсек моей фотокамеры, хотя они были промаркированы как размер АА. Больше мне такие аккумуляторы не встречались, но, как говорится, «пуганая ворона каждого куста боится».
- Особое внимание нужно обратить на дату изготовления аккумуляторов, ведь срок жизни их ограничен, даже когда они не используются. Серьезные производители, такие как Sanyo, Sony и некоторые другие, указывают срок изготовления как на упаковке с аккумуляторами, так и на этикетках самих аккумуляторов.
Вложение:
Фото 14.jpg [ 38.45 КБ | Просмотров: 3934 ]
А вот корпорация GP маркировкой даты изготовления на аккумуляторах себя не утруждает (не нашел я маркировки даты изготовления и на упаковке, наверное, плохо искал или зрение совсем слабое у меня стало), поэтому, покупая аккумуляторы от этого производителя поштучно, можно легко купить «лежалый» товар, который работать будет гораздо меньше и хуже.
- Приобретая аккумуляторы, нужно хотя бы примерно представлять, для чего и как они будут использованы. Если аккумуляторы будут использоваться интенсивно – хотя бы раз в неделю, то внимания заслуживают обычные Ni-MH аккумуляторы, желательно большой емкости. Если же аккумуляторы должны лежать в качестве запасного комплекта достаточно долгий срок – больше двух-трех недель, или использоваться в устройствах с небольшим потреблением тока, то предпочтение все-таки лучше отдать аккумуляторам с более низким током саморазряда, несмотря на то, что они имеют меньшую паспортную емкость.
Само собой разумеется, что аккумуляторы от производителей с именем будут всегда предпочтительнее аккумуляторов «но-нейм». Для обычных никель-металлогидридных аккумуляторов и таких же аккумуляторов пониженного саморазряда, а также никель-кадмиевых аккумуляторов от известных производителей я считаю достаточно гуманной цену 25-45 грн. в зависимости от их размера и емкости.
Особенности эксплуатации аккумуляторов заключаются только в некоторых моментах:
- нельзя использовать в одном устройстве одновременно никель-кадмиевые и никель-металлогидридные аккумуляторы;
- желательно использовать одновременно однотипные аккумуляторы не только от одного производителя, но и одной емкости. В идеале емкость разных аккумуляторов должна быть в пределах +\- 5%. Но опять-таки, определить реальную емкость бывает возможным только при наличии специального зарядного устройства. Полагаясь только на маркировочные обозначения аккумуляторов, можно даже не представлять себе какая у них на самом деле емкость.
Вложение:
Фото 15.jpg [ 100.43 КБ | Просмотров: 3934 ]
И вот, кстати, о зарядных устройствах, без которых любой аккумулятор совершенно бесполезен.
Взгляд потребителя третий. Зарядные устройства.
Разнообразие зарядных устройств сейчас на прилавках магазинов почти такое же, как и разнообразие аккумуляторов. Цена на разные модели «зарядок» тоже разная – от 30 грн. и до …. Что нужно знать, чтобы определиться с выбором зарядки для аккумуляторов размера АА и ААА? Оставим в сторону технические термины и сложные характеристики, рассмотрим типы зарядных устройств с точки зрения простого потребителя, не обладающего специальными познаниями.
Вариант 1.
Зарядное устройство без контроля уровня заряда. Самый простой и дешевый тип «зарядки», предназначенный для заряжания аккумуляторов малыми токами, не превышающими 10 % от емкости аккумулятора. Ярким представителем таких зарядных устройств являлось отечественное «чудо» «Электроника ЗУ 05», подающая на заряжающиеся аккумуляторы размера АА ток 130 мА.
Вложение:
Фото 16-1.jpg [ 46.04 КБ | Просмотров: 3934 ]
Одновременно в такой «зарядке» может заряжаться только группа аккумуляторов – либо 2, либо 4. О каком-либо контроле уровня зарядки говорить не приходится, время заряда определяется очень приблизительно по предполагаемой емкости аккумулятора. Именно этой «зарядкой» я заряжал свои первые никель-кадмиевые аккумуляторы. Из приятного в этой зарядке только одно – зарядный ток не настолько велик, чтобы привести в негодность аккумуляторы, если несколько превысить время заряда. В остальном – это морально устаревшее изделие, которое я храню как музейный экспонат. Современные зарядные устройства этого типа (в основном - без опознавательных знаков производителя) стоимостью 20-30 грн. работают по сходному принципу, вот только зарядные токи могут быть в них самыми различными – от вменяемых слабых токов, до совершенно недопустимо сильных токов, приводящих к выходу из строя аккумулятора, если неправильно рассчитать и превысить время зарядки. В общем, перед приобретением нужно внимательно ознакомиться с техническими характеристиками таких зарядных устройств, но лучше присмотреться к зарядным устройствам другого типа.
Вариант 2.
Это наиболее распространенный тип универсальных зарядных устройств, рассчитанных на зарядку аккумуляторов токами малой или средней величины. Хотя встречаются и зарядные устройства, подающие на аккумуляторы большие токи, способные зарядить их за четверть часа. Но такие зарядные устройства нужно рассматривать как узкоспециализированные, востребованные в каких-то экстремальных условиях цейтнота. К тому же большие зарядные токи очень быстро «убивают» аккумуляторы, поэтому для обычных условий эксплуатации они не подойдут. Я не трясусь над каждым аккумулятором, как будто он – это последнее и самое ценное приобретение в моей жизни, но и сознательно укорачивать жизнь аккумуляторам, заряжая их большими токами без крайней на то необходимости, я не буду. Возвращаясь к обычным универсальным ЗУ. Наиболее простые из них
Вложение:
Фото 17.jpg [ 26.59 КБ | Просмотров: 3934 ]
обеспечивают зарядку пары аккумуляторов размера ААА или АА в течение относительно непродолжительного времени - порядка 6-8 часов в зависимости от модели конкретного зарядного устройства и емкости заряжаемых аккумуляторов. Токи заряда фиксированы для каждого размера аккумулятора, составляют примерно 10-20 % от их номинальной емкости и не приводят преждевременному выходу из строя аккумулятора. Зарядка аккумулятора прекращается в автоматическом режиме. Стоимость таких простых автоматических зарядных устройств адекватна их технической возможности – от 70 до 150 грн. в зависимости от их модификации и производителя, а выпускаются они почти всеми известными производителями батареек и аккумуляторов. Проблем с подобными устройствами почти не бывает, но есть недостатки. Во-первых, не все из них способны с достаточной точностью определить состояние заряжаемого аккумулятора, то есть на неисправный аккумулятор они будут подавать зарядный ток, что может вызвать значительный нагрев неисправного аккумулятора и повредить само зарядное устройство. Во-вторых, такие устройства обычно рассчитаны на зарядку 2 или 4 аккумуляторов одновременно, один или три аккумулятора зарядить в таких ЗУ не получится. Контроль окончания заряда также осуществляется только для пары аккумуляторов. Если заряжаются не слишком новые аккумуляторы с разной емкостью, то такое ЗУ либо недозарядит один из них, либо перезарядит второй, что приведет к ускорению старения и выхода из строя аккумуляторов.
Наиболее качественные зарядные устройства этого типа имеют контроль температуры аккумуляторов – это помогает избежать неприятностей при зарядке неисправных аккумуляторов, таймер, возможность дозаряжать аккумуляторы малыми токами после их основной зарядки, заряжают аккумуляторы не группами по 2 или 4 шт, а отдельно по одному, что дает возможность зарядить каждый аккумулятор до его полной емкости независимо от уровня заряда остальных аккумуляторов. Такая функция очень полезна, если требуется зарядить комплект из нечетного числа аккумуляторов, например, для налобных фонариков, которые, как правило, питаются от 3 элементов размера ААА. Отдельные индикаторы заряда позволяют также «отлавливать» преждевременно вышедшие из строя аккумуляторы. Но и стоимость таких зарядных устройств возрастает до 300 грн.
При всех своих положительных качествах, у самых продвинутых зарядных устройств этого типа есть только один недостаток – они не могут бороться с «эффектом памяти», свойственным в той или иной мере всем аккумуляторам. Для этого существуют зарядные устройства третьего типа.
Вариант 3.
Самые простые зарядные устройства этого типа
Вложение:
Фото 18-1.jpg [ 41.49 КБ | Просмотров: 3934 ]
обладают теми же недостатками, что и простые автоматические «зарядки», с той лишь разницей, что у них есть полезная функция разряда батарей перед тем, как их зарядить до полной емкости, что особенно востребовано для никель-кадмиевых аккумуляторов. В общем-то, ничего особенного из себя такие ЗУ не представляют, но и цена на них не завышена – от 100 до 150 грн.
Наиболее «продвинутые» автоматические зарядные устройства, такие как, например, «Powerex MH-C9000»,
Вложение:
Фото 19.jpg [ 49.52 КБ | Просмотров: 3934 ]
[b]
имеют несколько режимов работы, что дает возможность выбирать величину зарядного тока для медленной, средней и быстрой зарядки аккумуляторов; они контролируют процесс зарядки; разряжают аккумуляторы и вновь заряжают их для снижения «эффекта памяти»; анализируют емкость аккумуляторов для подбора примерно одинаковой емкости группы аккумуляторов; способны восстанавливать старые или долго не использующиеся аккумуляторы и «разгонять» совершенно новые аккумуляторы. Все процессы отображаются на экране прибора. Ну и, наконец, в этом зарядном устройстве можно одновременно заряжать (или осуществлять другие режимы) аккумуляторы разных типов (имеются в виду никель-кадмиевые и никель-металлогидридные аккумуляторы), размеров и емкости независимо друг от друга. Можно сказать, что на сегодняшний день это наиболее совершенные зарядные устройства для тех «гурманов», кто ценит аккумуляторы и использует их в полном объеме. Но и стоимость таких зарядных устройств достигает «заоблачной» величины с точки зрения рядового потребителя - порядка 650 грн. Правда, и у них есть недостаток, вернее одна особенность. Старые или долго не использующиеся аккумуляторы, разрядившиеся «в ноль», они иногда воспринимают как вышедшие из строя, отказываясь их восстанавливать. В таком случае лучше дать первоначальную зарядку для таких аккумуляторов в обычном зарядном устройстве, а потом уже попытаться восстановить аккумуляторы в «продвинутом» ЗУ.
Впрочем, если не зацикливаться на многофункциональности, можно приобрести зарядное устройство с чуть меньшим количеством режимов работы, но по вполне разумной цене. Я, например, купил зарядное устройство «La Crosse ВС-700» по цене 300 грн.
Вложение:
Фото 20.jpg [ 52.28 КБ | Просмотров: 3934 ]
Это интеллектуальное зарядное устройство имеет несколько «урезанный» набор функций, чем «зарядка» «Powerex MH-C9000», но мне и этих функций хватает «с головой». Детально расписывать отличия между ними я не буду, они не настолько принципиальны, чтобы вдаваться в подробности. Кстати, зарядные устройства «La Crosse ВС-700» имеют еще и другое название - «Technoline BC-700». Разницы между ними вообще нет никакой, это одна и та же модель, только первая «зарядка» производится для рынка Франции, а вторая – для продажи в Германии. На наш рынок они попадают с инструкцией на украинском языке. Есть и другие модификации этих зарядных устройств с меньшим набором функций и соответственно – с меньшей ценой. То, что эти изделия производятся в КНР, меня не смущает. А вот с ее помощью я восстановил десяток аккумуляторов, которые считал абсолютно потерявшими свою емкость.
Осталось сделать краткие выводы и подвести итоги.
Использование тех или иных элементов питания размера АА и ААА зависит от условий и сферы применения.
Приобретение солевых батареек оправдано только для приборов с низким потреблением тока – кварцевых часов и пультов дистанционного управления. В случае крайней необходимости их можно применять для питания обычных светодиодных фонариков с небольшим количеством светодиодов при условии непродолжительного освещения. При этом использование их в циклическом режиме «час работы – час отдыха» позволяет увеличить время работы фонарика до 10 часов от одного комплекта солевых батареек. Без применения такого щадящего режима комплекта батареек хватит всего на пару часов.
Обычные щелочные батарейки без заметного ухудшения обеспечивают непрерывное яркое свечение светодиодов фонарика в течение 3-4 часов. Но после этого им тоже нужен «отдых» хотя бы в течение одного часа, иначе они также быстро потеряют свою емкость. В циклическом режиме работы суммарное время работы фонарика может достигать 20 часов или чуть более того. Использование этих батареек для питания энергоемких приборов нецелесообразно – надолго их не хватит, а применение в приборах с низким током потребления – экономически невыгодно, так как они будут в них работать точно такое же время, как и солевые батарейки.
Щелочные батарейки повышенной мощности проработают в светодиодном фонарике среднего класса в течение 35-40 часов, если использовать циклический режим, а фонарики, имеющие энергосберегающие схемы могут проработать на таких элементах питания до 160 часов. Эти же элементы питания подойдут для использования в технике с большим потреблением тока – ручных фонариках с лампочкой накаливания, цифровых фотокамерах, GPS-навигаторах, и т.п.
Покупка самых дорогих солевых или щелочных батареек известных брендов в расчете на то, что они будут обеспечивать работу прибора дольше, чем батарейки аналогичного класса от менее известного производителя, надежд не оправдает – они будут работать примерно одно и тоже время. Но от приобретения дешевых батареек «но-нейм» следует воздержаться.
Литиевые батарейки обеспечат надежную и длительную работу любого энергоемкого прибора в сложных условиях эксплуатации, если вас не смутит их высокая стоимость.
При постоянной потребности в работе прибора, особенно если он отличается «прожорливостью», предпочтение следует отдать никель-металлогидридным аккумуляторам, но они совершенно бесполезны, если требуется очень длительная непрерывная работа в приборах с низким потреблением тока. Светодиодный фонарик, оснащенный аккумуляторами, будет светить дольше в постоянном режиме освещения. При не очень большом расходе тока прибором и в сложных (холодных) условиях эксплуатации лучше запастись никель-кадмиевыми аккумуляторами. А если уж потребуется иметь запасной комплект аккумуляторов для длительных выездов, то без аккумуляторов с пониженным саморазрядом никак не обойтись. Приобретение аккумуляторов также позволит существенно экономить ваши финансы при условии их постоянного использования.
Выбирая зарядное устройство для аккумуляторов, стоит присмотреться к универсальным приборам средней ценовой категории, заряжающие аккумуляторы малыми или средними токами в автоматическом режиме. Выбор в пользу более технологичных и, следовательно, более дорогих ЗУ будет правильным только в случае постоянного использования аккумуляторов разных типов.
Вот, собственно, и все, что я хотел рассказать о батарейках, аккумуляторах и зарядных устройствах к ним.
Надеюсь, что этот экскурс в область элементов питания с точки зрения рядового потребителя поможет вам сделать правильный выбор.
Статья опубликована в журнале "Рыболов профи" №№11,12. 2011г