Батарейки и Аккумуляторы промышленного производства.

[Живодер]

Советую поискать в интернете электрохимический ряд металлов . И много чего узнаете интересного. Я вам дал ссылку на статью, где указан состав литиевой батарейки и состав литий- ионного аккумулятора. Они разные. Для общего развития могу еще таблицу термопар тут разместить. Где Вы с удивлением узнаете, что можно комбинировать разные металлы и получать разные напряжения. Но зачем?! Если я тут размещу справочник по химии школьный, где это объясняется (да, еще тогда) - это Вас не убедит. А потому - спор прекращаю.

элементы пельтье/зеебека это в другую тему ))

 

[Рей]

А я не про это, а про сочетания металлов. Где скажем литий+золото в теории может дать даже 4,5 вольта. А вот с другими металлами -- совершенно другое напряжение. Сочетая металлы (например, цинк и медь, литий и медь, цинк и железо ) в качестве электродов батарейки без всякого нагрева в соответствующем электролите получают разные напряжения. Так что если уж литий имеется в составе батарейки, то 3,7 вольта совсем не константа. Мне уже просто надоело тут упоминать школьную химию и то, о чем пишут на всяких форумах. И народ давно уже в своих самодельных батарейках получает разные напряжения.

 

[Живодер]

Исходя из данной таблицы, как вы считаете? - имеет ли смысл делать "литиевые" батарейки или аккумы 1,2-1,5 вольт на ячейку ? или это нецелесообразно ?
П.С. если хочется "самопальные" лепить батарейки, то тут думаю особо мудрить не нужно, поскольку есть классический вольтов столб или второй вариант - "более современный" алюминий-воздушный... но это особо не имеет смысла при наличии не особо дорогих "заводских" вариантов...

 

[Рей]

Исходя из данной таблицы, как вы считаете? - имеет ли смысл делать "литиевые" батарейки или аккумы 1,2-1,5 вольт на ячейку ? или это нецелесообразно

Я ничего не считаю, так как моего мнения никто из производителей не спрашивает. Просто выпускает то, что необходимо.

Литиевый элемент питания — Википедия

ru.m.wikipedia.org

Литиевый элемент — одноразовый (неперезаряжаемый) гальванический элемент, в котором в качестве анода используется литий или его соединения. Катод и электролит литиевого элемента может быть разных видов, поэтому термин «литиевый элемент» объединяет группу элементов с одинаковым материалом анода.
Литиевый (Li/FeS2) гальванический элемент формфактора АА, 1,5 В[1]
Литий-железо-дисульфидные (Li/FeS2) гальванические элементы формфактора АА, 1,5 В

 

[Рей]

Вот сравнительная таблица из интернета. Выгодно, не выгодно, целесообразно или нет - обращайтесь с такими вопросами к производителю.

 

[Живодер]

Исходя из этой таблички, мое мнение - 1.5 вольтовая "рецептура" сливает 3х вольтовой при работе на морозе и не так уж сильно превосходит щелочные элементы, чтобы за это переплачивать....
Потому вижу смысл в литиевых батарейках только в исполнении - Li-Mn 3 вольтовых 2032 элементах (из за их распространенности в "ширпотребных магазинах")... ИМХО )

 

[Рей]

Ну, это дело вкуса . Вообще конечно если батарейка имеет напряжение 3 вольта и более, то электронике она "вкуснее" чем 1,5 просто по техническим причинам. Кремневый полупроводник чаще всего начинают пропускать ток при напряжении на нем более 0,6 вольта. По сравнению с старыми германиевыми, которые брали на себя "дань" намного меньше, но при этом их параметры сильнее зависили от температуры. Ну а любая сборка из батареек по 1,5 вольта - это дополнительные контакты между самими батарейками . А контакты, как известно, могут окисляться и вообще "отходить".
Тут еще важно, что бы производитель соблюдал рецептуру и использовал качественное сырье.
Кроме того, важным является наклон разрядной характеристики батареи. Например: литий - ионный аккумулятор при разрядке имеет 4,2 вольта, потом наряжение резко падает до примерно 3,7 , далее держится относительно стабильно и в конце резко падает. Нам конечно интересен именно промежуток относительно постоянного напряжения, надо что бы основная емкость приходилась на этот участок.
Недавно тестировал алкалиновую дешевую батарейку "АА" . Купил пластину из 10 штук, цена очень бюджетная. На хорошую ёмкость не рассчитывал, но скажем в электронные часы или весы вполне пригодны. Так там при умеренной нагрузке напруга быстро упала до 1,3 вольта, а потом вполне стабильно держалась долгое время. И конечно надо еще учитывать нагрузку и сколько непрерывно идет разряд. Если нагрузка небольшая - то и батарейка больше отдает емкость, особенно если работает с перерывами.
Как говорится - всё сложно

 

[Рей]

Вот смотрите что иногда получается. Представим себе, что у нас есть мощный фонарик в "тревожном чемоданчике". Да неважно где. Аккумулятор мы скажем туда поставили на 3000ma/h. А светодиод мощный может потреблять ток 3 А. Получается, что данный аккум в идеале должен дать 1 час работы "турбо".
Смотрим график. Разрядная характеристика "1С". ( красная линия). И что же мы видим? А картина весьма печальная.. Если у нас не супермощный навороченный фонарик по цене самолета,), то там скорее всего или нет стабилизации тока вообще (ток просто тупо ограничен резистором), или есть дешевый электронный стабилизатор стабилизатор - но как показали мои личные опыты ), или при падении напряжения ниже 3,4 вольта даже при токе в 1А уже стабилизатор не вытягивает (он сам требует для себя 0,2 вольта). Тем более что тут еще немного погасят провода и контакты в самом фонарике. Получается, что половину своего запаса энергии ( времени работы ) фонарик светит как задумано, а потом начинает угасать. И не потому, что энергии дефицит - просто напряжения не хватает. Тут надо или меньший ток через светодиод, или более мощный аккум. Синий или зеленый график более пологий и уже позволяет сохранить яркость большую часть времени работы. Вывод: нежелательно использовать аккумуляторы при нагрузке, превышающей "1 С".
Аналогично ведут себя и батарейки в работе. Все это надо учитывать при подборе снаряжения. Даже если это не фонарик, а какое- то другое оборудование с большой потребляемой мощностью. Оно тоже имеет ограничение по минимальному рабочему напряжению.

 

[Живодер]

Ну дак под мощный фонарик по хорошему нужно подбирать аккумы с соответствующей токоотдачей - это логично.. Другой вопрос - что не все в курсе, что аккумы с разной токоотдачей бывают и перед приобретением аккума нужно "мануал" к нему прочитать...
и не все знают что такое 1C токоотдача (capacity - емкость по русски)... Хотя на некоторых аккумах, чтобы не "заморачиваться", пишут амперы токоотдачи...
весьма условно можно сказать, что литий ион 18650 банка на 3000мАч будет "высокотоковой" где то 10-15+ А (в данном формфакторе если не ошибаюсь где то до 30 А потолок)

 

[mirex]

(ток просто тупо ограничен резистором

Т.е. избыток тока тупо уходит в нагрев резистора?

при падении напряжения ниже 3,4 вольта даже при токе в 1А уже стабилизатор не вытягивает (он сам требует для себя 0,2 вольта)

При токе 1 А от аккумулятора, напряжении 3,4 вольта и потребности стабилизатора в 0,2 вольта - это всё не позволяет фонарю светить, я правильно понял? А если эти Ваши числа вставить в простую формулу Ома, то сойдётся? Я не троллю, я реально хочу понять верно ли Ваше заключение.

немного погасят провода и контакты в самом фонарике

Сколько там проводов, милиметры... Как Вы их сопротивление учли?

Получается, что половину своего запаса энергии ( времени работы ) фонарик светит как задумано, а потом начинает угасать. И не потому, что энергии дефицит - просто напряжения не хватает.

Разъясните пож-ста Ваш вывод. Почему "вначале" отличается от "потом"? Если все элементы: резистор, стабилизатор, провода в фонаре, светодиод - не изменны.

А иначе следует вывод, что сила тока "вначале" (с Ваших слов) покрывает (уменьшает) все сопротивления и позволяет фонарю светить. Т.е. каким-то образом в нарушение закона Ома пробивает все резисторы, провода недостаточного сечения (не сжигая их), - всё с Вашего описания...

И только потом, ослабнув, вдруг начинает следовать Ому. )

 

[Скржитек]

Накину ка я на вентилятор

Аккумуляторные батарейки AAA: рейтинг и выбор в 2025​

Лучшие аккумуляторные батарейки AAA: рейтинг и выбор в 2025

Пост пикабушника LifeScience

pikabu.ru

 

[Живодер]

Накину ка я на вентилятор

Аккумуляторные батарейки AAA: рейтинг и выбор в 2025​

Лучшие аккумуляторные батарейки AAA: рейтинг и выбор в 2025

Пост пикабушника LifeScience

pikabu.ru

не плохо...но не видно в списке eneloop, turnigy .... и тема LSD не раскрыта )

 

[Скржитек]

и тема LSD не раскрыта )

да по стилю - реклама, тестов нет

 

[mirex]

не плохо...но не видно в списке eneloop, turnigy .... и тема LSD не раскрыта )

eneloop - известен всем. turnigy - первый раз слышу, можно раскрыть? тема LSD не раскрыта - ДА, вообще не раскрыта, применительно именно к аккумуляторам.......

 

[Живодер]

да по стилю - реклама, тестов нет

похоже на то....они еще в конце фотку перепутали - у GP аккумы по другому выглядят.... фотка обычных щелочных батареек

Post automatically merged: Пятница в 21:52

eneloop - известен всем. turnigy - первый раз слышу, можно раскрыть? тема LSD не раскрыта - ДА, вообще не раскрыта, применительно именно к аккумуляторам.......

turnigy это lsd nimh с китайского "хобби кинга" вроде...фирма вроде производит товары для "моделистов".... правда сейчас скорее всего это редкий зверь

 

[Рей]

Т.е. избыток тока тупо уходит в нагрев резистора?

Совершенно верно. Впрочем, и если электронный стабилизатор линейный ( по сути это резистор с автоматическим управлением) - аналогично.

При токе 1 А от аккумулятора, напряжении 3,4 вольта и потребности стабилизатора в 0,2 вольта - это всё не позволяет фонарю светить, я правильно понял? А если эти Ваши числа вставить в простую формулу Ома, то сойдётся? Я не троллю, я реально хочу понять верно ли Ваше заключение.

Ну тут немножко все сложнее. Фонарик светить конечно будет вплоть до разряда аккумулятора возможно до 3,0- 3,2 вольта, это зависит от марки светодиода.. Но яркость резко падает. Дело в том, что светодиод - это нелинейный элемент. Очень упрощенно - это как скажем реле в автомобиле на 12 вольт. Представьте, что вы подключили его к регулируему источнику питания и плавно подаете напряжение. Пока оно скажем 6 вольт - реле не сработает. И только когда оно станет 10 вольт - реле "щелкнет". И только при 12 вольтах обеспечит хороший прижим контакта.
Светодиод белого цвета словно реле требует определенного напряжения. Если его подключить к блоку питания, то при 2 вольта он просто не пропускает через себя ток. И скажем только при 2,8 начинает светиться. Еле- еле. А потом этот ток по мере повышения напряжения резко возрастает и если его ничем не ограничить - то стремится к критическому значению и "дыму". Светодиод просто сгорает. Потому напрямую светодиод никогда не подключают - только через ограничитель тока. Есть конечно специальные светодиоды для прямого подключения в автомобиль - но там просто в сам светодиод уже включен резистор. Типа это для замены лампочки накаливания - в сам патрон встроен резистор.
Теперь что такое электронный стабилизатор тока. Это управляемый резистор. Который сам себя "подкручивает" в зависимости от величины тока, который через него протекает. Для этого собирают последовательную цепочку цепочку из светодиода, резистора и транзистора (регулирующего элемента). По мере возрастания протекающего тока через нее на резисторе начинает падать все больше напряжения, которое усиливается специальным усилителем и подается на транзистор. А тот в свою очередь уменьшает свою проводимость и таким образом уменьшает ток через себя, светодиод и резистор. Так вот, резистор (который тут служит датчиком тока) не может иметь сопротивление нулевое сопротивление. Он должен хотя бы чуть- чуть, но задерживать ток. Да и сам регулирующий транзистор тоже не идеален. В результате получается, что если мы возьмем светодиод даже на 1Вт, то ток через него должен быть 0,35 ампера. И его надо ограничить. Хотя бы резистором. При таком токе на светодиоде будет падать напряжение 3,2 вольта. Далее по закону Ома подсчитываем сопротивление резистора так: свежезаряженный аккум имеет 4,2 вольта. На светодиоде будет падать 3,2 вольта. А на гасящем резисторе соответственно падать 4,2- 3,2= 1 вольт. При токе в 0,35 ампера сопротивление резистора по закону Ома равно U: I= 1: 0,35= 3 ( округленно). То есть нужен резистор 3 Ома.
Но при этом достаточно аккуму немного разрядиться по напряжение скажем до 4,0 вольта - и уже на резисторе должно падать напряжение 4,0- 3,2=0,8 вольта. А когда аккумулятор будет выдавать 3,6 вольта - то тут на резисторе уже должно быть всего 0,4 вольта. И резистор должен быть 0,4 делим на 0,35 и получаем уже не 3 ома, а около одного. То есть для получения постоянной яркости нам надо непрерывно по мере разряда аккумулятора "крутить ручку" резистора, изменяя его сопротивление. Электронный стабилизатор делает это сам. И он требует для себя около 0,2 вольта (я беру пример готовой специальной микросхемы). Которая широко применяется в фонариках. Так вот, для того что бы такой фонарик работал с постоянной яркостью, на него должно подаваться напряжение от 3,4 до 6 вольт ( иначе микросхема сгорит). А аккумулятор литий- ионный позволяет себя разряжать до 3,0 или даже до 2,8 вольта. Тут у разных производителей свои цифры. Получается, что когда и если аккумулятор разряжается менее чем до 3,4 вольта - то микросхема на себя берет 0,2 вольта, и ток через светодиод начинает уменьшаться. Словно мы впаяли резистор слишком большого сопротивления. А так как светодиод - нелинейный элемент, то яркость свечения начинает резко падать еще тогда, когда энергия у нас есть..

 

[Рей]

Сколько там проводов, милиметры... Как Вы их сопротивление учли?

Практическими измерениями.. Дело в том, что я как- то приобрел по очень дешевой цене штуки три налобника. Была распродажа. Аккумуляторы в комплекте были конечно дрянь, но фонарики брались ради оптики ( линзы) и корпуса. В общем, из электроники там оставался светодиод. А остальную электронику я переделывал. На лбу там световой блок, а на затылке аккумуляторы. Кнопка включения - на световом блоке, и к ней и светодиоду конечно идут "от затылка) кабель. Так вот, когда я заменил электронику.. То есть поставил электронный стабилизатор на 1 ампер.. Ну, проверяю я все от лабораторного блока. То есть изменяю напряжение от 4,2 до 2,8 вольта и смотрю что там с яркостью. И конечно измеряю ток через светодиод. И вот, когда напряжение я накрутил меньше чем 3,6 вольта - ток и соответственно яркость стала падать. Как оказалось, сам кабель спиральный китайского производства при длине пару десятком сантиметров сожрал аж 0,2 вольта. А это уже катастрофа! Я просто измеряю напряжение на блоке, потом на нагрузке и начинаю ругаться. С блока выходит 4,0 вольта на голове фонарика ( там светодиод и стабилизатор) всего 3,8 !! Провод сожрал 0,2 вольта! Подаю 3,6 - и получаю 3,4. А при напруге менее 3,4 яркость падает. Китайцы просто используют очень тонкий провода! Конечно, если это не "налобник", а ручной фонарик - там провода очень короткие. Но учтите, что если скажем мы выключаем фонарик механической кнопкой - ее контакты там тоже не позолочены. И сами пружины в аккумуляторном отсеке не из серебра. И все это может немного окисляться.. А нам надо использовать аккум на 100%! И так светодиод требует для себя больше по напруге, чем разряженный аккум.
Потому надо экономить каждые даже 0,1 вольта. А потому провода надо ставить медные и "жирные", а кнопки - с хорошими контактами.

 

[mirex]

Поражён... Признаю себя профаном в этой области....
Хотя насчёт реле из предыдущего сообщения - не согласен. Оно дискретно. Двоично. Т.е. либо сработало, либо не сработало. Не может реле работать пропорционально в зависимости от подаваемого к нему напряжения. Точнее, оно может "дребезжать". Но при этом всё равно в конкретный момент - либо сработало, либо нет.

 

[Рей]

Хотя насчёт реле из предыдущего сообщения - не согласен. Оно дискретно. Двоично. Т.е. либо сработало, либо не сработало. Не может реле работать пропорционально в зависимости от подаваемого к нему напряжения.

И что с этого? Да, реле должно быть или включено, или выключено. Но может и "дребезжать". Когда сила проходящего через обмотку тока недостаточна для его полноценного срабатывания. Но есть еще реле с группами контактов. А они подпружинены и могут срабатывать неодновременно. И потому иногда реле может притянуть якорь, тот через толкатель воздействует на одну группу, а вот вторая может и не замкнуться. Пока ток не усилится. Но это уже механика. А еще были так называемые "поляризованные " реле. Которые имели два положения. Подавая на обмотку разную полярность, можно заставить такое реле перекидывать контакт из одного устойчивого положения в другое. И обмоток там было иногда не одна, а пара.
Я использовал реле как упрощенный пример. И скажем что когда я написал, что светодиод при напряжении менее 2 вольт не проводит ток - тоже "совравши". Потому что всё относительно. Просто надо понимать, что даже кусок резины - ток проводит. Но - очень плохо.
Есть еще индикаторная отвертка. Для поиска фазы. ""А внутри нее неонка," ( с). Когда человек пользуется таким индикатором, то от фазы через неоновую лампочку, резистор и тело человека протекает ток. И лампочка светится. Но такой ток для человека безвреден.
Более того, закон Ома имеет две формулы - для участка цепи и для полной цепи. В первом случае U=R×I
А во втором U=( R+r ) ×I
Это когда кроме сопротивления в внешней цепи R надо учитывать еще и сопротивление самого источника тока. Который неидеален.
И как совершенно правильно заметил тут человек

Ну дак под мощный фонарик по хорошему нужно подбирать аккумы с соответствующей токоотдачей - это логично.. Другой вопрос - что не все в курсе, что аккумы с разной токоотдачей бывают и перед приобретением аккума нужно "мануал" к нему прочитать...

Когда батарейка новая, то её внутреннее сопротивление невелико. А по мере использования сопротивление растет. И при больших токах это внутреннее сопротивление просто ограничивает ток отдачи элемента. Да и аккумуляторы внутри не из золота, и имеют какое- то сопротивление. И соответственно аккумуляторы для больших токов должны иметь соответствующую конструкцию.
Иногда проще допускать какие- то неточности для объяснения процессов - это упрощает понимания для "неофитов".
Простой пример: если я напишу тут, что красный светодиод требует для себя 1,6 вольта, а белый - 3,2 вольта.. То какая разница почему ? Если это прочитает человек, который в электронике новый - ему и этого достаточно для начала. Он сможет понимать, что просто так бесполезно пытаться построить фонарик из полуторовольтовой батарейки и белого светодиода. А если уж захочет вникнуть в тонкости - ну, для этого есть специальная литература. Где он может узнать ( например), что строго говоря белого светодиода не существует. А белый свет получают путем облучения люминофора УФ - лучами. То есть светодиод светит пронзительно - синим светом, фотоны которого падают на специально подобранное вещество, и уж оно излучает белый свет. Хотя можно в теории и три светодиода загнать в один корпус и смешивать красный, зеленый и синий цвета и получить белый. Но это сложнее. И дороже.
А то же реле конечно двоично, но.. Требует определенной силы прижатия контактов. Иначе там может образоваться плохой контакт. Особенно если нарряжение коммутируется небольшое. Увы и ах, везде есть свои "подводные камни".
И так как я тут не учебник пишу по электротехнике, то многое упрощаю. А вот если кто- то решит сам паять, и столкнется с трудностями - ну, может и спросить.
В любой профессии есть "тонкости"..