Стаття про акумулятори АА/ААА та зарядні пристрої до них користується популярністю, читачі задають питання, тому частину коментарів я перенесу на цю сторінку у вигляді FAQ про акумулятори. Сюди ж я хочу перенести відповіді на питання, які не відносяться до теми попередньої статті: про літієві, цинкові, дев'ятивольтові, автомобільні та інші акумулятори, у тому числі і нестандартного розміру і незвичайної хіміі. Стаття наповнюється у реальному часі.

Ставте питання, я на них обов'язково дам відповідь.

Зміст:

Як правильно казати, "батарейки" чи "акумулятори"?

Залежить від того, що маємо на увазі. Слово "батарея" означає множину елементів одного типу, зібрану у єдиний блок для підсилення їхніх властивостей. Тому джерела енергії, що складаються з декількох елементів живлення, мають назву "акумуляторні батареї". Відповідно до цього, окремі елементи живлення мають назву "елементи", або "ячейки". Тобто, акумулятором можна назвати як батарею, так і окремий елемент, проте називати елементи живлення "батарейками" з технічної точки зору не зовсім коректно, хоча у побуті така назва є мовною нормою, що склалася історично. Цікаво, що акумуляторні батареї у побуті мають назву "акумулятори", хоча технічно це саме батарея з шести двовольтових елементів.

Як влаштований акумулятор?

Акумулятор енергії у загальному сенсі - це пристрій, що дозволяє в одних умовах накопичувати енергію, а в інших віддавати її, тим самим запасаючи  енергію, аби використати у майбутньому. Найпростіший вид акумулятора енергії - маховик (він же дзиґа або вовчок). Коли енергія передається на нього, він розкручується і якийсь час здатний крутити сам себе, використовуючи накопичену енергію для подолання сили тертя.

Предметом даної статті є електричний акумулятор, який має иншу назву "хімічне джерело струму", що повністю розкриває його суть. Він складається з двох пластин і прошарку між ними, заповненого електролітом. У загальних рисах принцип роботи такий: при підключеному навантаженні виникає хімічна реакція - наприклад, у свинцево-кислотному акумуляторі відбувається окислення свинцю і його реакція з сірчаною кислотою, отриманий сульфат свинцю осідає на пластинах. А при зарядці йде зворотня реакція: перша пластина відновлюється, але відбувається окислення іншої пластини. В літієвих акумуляторах відбувається не окислення - там заряд переносять іони літію. Хімічні реакції можуть бути абсолютно різні, але всі їх об'єднує те, що вони відбуваються з поглинанням або з виділенням електричної енергії. Приблизно так само працюють і звичайні батарейки, але в них протікає незворотня хімічна реакція.

Від чого залежить ємність акумулятора?

Якщо порівнювати акумулятори однакової хімії і однакового типорозміру, то ємність залежить від площі електродів. В циліндричних елементах живлення, як от АА, ААА, 18650 і подібних, електроди являють собою тришарову стрічку (анод, катод, а поміж ними діелектрик, який просякнуто електролітом), котру згорнули у рулон і запхали у корпус. Також слід враховувати, що у процесах заряду і розряду акумуляторів всі три складових частини акумулятору (анод, катод та електроліт) витрачаються. Тому і електроди не повинні бути занадто тонкими, бо вони можуть просто розсипатися, і електроліту не повинно бути занадто мало, інакше електродам ні з чим буде вступати у реакцію. Власно кажучи, ємність акумуляторів цим і обмежується: електроди мають бути досить товсті, аби не витратися повністю, а електроліту має бути достатньо, аби забезпечити повну реакцію всієї площини електроду.

Яка максимальна ємність акумуляторів?

Для різних акумуляторів різна:

  • Максимальна ємність акумуляторів NiMH АА - 2700 мАг;
  • Максимальна ємність акумуляторів NiMH ААА - 900 мАг;
  • Максимальна ємність акумуляторів Li-Ion 18650 - 3500 мАч.

Кращі виробники акумуляторів, Sanyo, Panasonic, Sony, LG, Samsung станом на сьогодення утнулися в технологічні обмеження і не випускають акумулятори більшої ємності. Якщо ви бачите на етикетці суттєво більші числа, це стовідсоткова ознака підробки.

Розкажіть про літієві LiIon акумулятори у розмірі АА/ААА

Щодо літієвих акумуляторів в розмірі АА / ААА маю чомусь стійке упередження. Візьмемо акумулятори KENTLI 1,5v AA 2800 мАг, про які питала людина. Судячи з опису, там всередині стоїть літієвий аккумулятор 3,7 В / 760 мАг і понижуючий перетворювач на півтора вольти. Але навіть при 100% ККД перетворювача з 760 мАг на 3,7 вольта ніяк не вийде 2800 мАг, максимум 1874. Тобто, якщо китайці не брешуть і там дійсно 3,7 * 760, реальна ємність цих акумуляторів з урахуванням втрат на перетворювачі буде близько 1600 мАг. Але, якщо там «як завжди» з китайським літієм, то реальна ємність буде 750-1000 мАг. У підсумку, при ціні $ 8 за штуку ми отримуємо акумулятор, який має ємність менше, ніж Енелуп за $ 3. Триразова різниця в ціні повинна означати, що споживчі якості товару в три рази вище, але я цього не спостерігаю.
Я поступово відмовляюся від нікелевих акумуляторів на користь літієвих, і я використовую 18650. Але повністю перейти на них не можу, тому що дитяча залізниця, Фьорбі, рибальські ваги, настінні годинники, пульти дистанційного керування та інші споживчі товари проектуються під живлення від АА/ААА. Проте, всі мої пристрої нормально працюють від стандартних АА акумуляторів на 1,2 вольти. Сенс у літієвих акумуляторах розміру АА є тільки тоді, коли потрібна постійна напруга, у літієвих акумуляторів АА/ААА на всьому протязі роботи стабільні півтора вольти.

Які краще брати  акумулятори АА для роботи на морозі (до -25 -30)

З мого власного досвіду, у зовнішньому радіо-блоці погодної станції вже четвертий рік поспіль стоять по черзі акумулятори eneloop і gsuasa, про які написано у першій статті. І перших і других вистачає приблизно на півроку. Було таке, що ставив звичайні акумулятори — два-три місяці, взимку місяць.

Цитата з сайту виробника (в мене немає підстав ставити під сумнів їх слова): «Eneloop has superior performance at 0ºC and can even be used at temperature as low as -20ºC. Eneloop is able to maintain a low selfdischarge rate even in temperatures as low as –20ºC. Operation time will be shorter than that of room temperature».
Загалом, будь-які хімічні елементи на морозі втрачають ємність, проте лише літієві акумулятори LiIon та LiPo при цьому вмирають назавжди.

Коротше кажучи, до -20 можна сміливо користуватися Eneloop, а для більш низких температур використовувати літієві батарейки (не акумулятори) - наприклад, за паспортом Energizer L91 може працювати вд -45 до +65.

Літієві акумулятори АА за логікою  мали б працювати до -30?

Ні. Літій-полімерні акумулятори, якого б форм-фактору вони не були, на морозі вмирають і відновленню не підлягають. Якщо LiIon ще можна спробувати відігріти і врятувати, то LiPo після декількох циклів на морозі можна буде просто викинути.
Я радив би вам використовувати при низьких температурах літієві батарейки, які не акумулятори, а саме одноразові літієві батарейки. Тільки вони здатні працювати на морозі.
З акумуляторів більш-менш тримають заряд на морозі лише нікелеві LSD акумулятори, виробник гарантує працездатність до -20.
Літієві акумулятори на холоді вмирають. Я кажу про холод трохи нижче нуля, ні про які -30 мови йти не може!

Чому літієві акумулятори «вмирають» від холоду?

Доброго дня! Стас, скажіть будь ласка, ви писали, що li ion акумулятори на морозі нижче 0 градусів вмирають, не кажучи вже про морози - 40 і нижче градусів. Так склалося, що зараз я перебуваю в Якутії і такі температури взимку у нас майже кожен день. Хочу докладніше дізнатися як саме «вмирають» літієві акумулятори за таких температур, використовую акумулятори 18650 soshine Samsung в ліхтарях EagleTac G25C2, Яскравий промінь панда 1.0, skilhunt h03, замовив ще захищені Панасоніки 18650. Не хотілося б їх вбити, тим самим викинувши гроші на вітер, тому хочу дізнатися у вас більш докладніше, які процеси відбуваються з акумуляторами і т.д.
Спасибі, Дмитро.

Доброго здоров'я, Дмитре!
Катод літієвого елементу (джерело іонів літію в батареї) зроблено з оксиду літію з певною кристалічною структурою. Коли акумулятор заряджається, іони переміщуються до аноду, коли розряджається - повертаються на назад у катод. Якщо розряджати при нормальній температурі, кристалічна структура відновлюється. За низьких температур іони літію утворюють іншу кристалічну структуру з іншими електрохімічними властивостями. Другий момент: глибокий розряд. Через низьку активність іонів літію при низьких температурах напруга літієвих елементів, навіть повністю заряджених, різко падає. Я це спостерігав, коли під'єднав свої електричні устілки до повербанку: при температурі -6 градусів повністю заряджений повербанк показував 80% заряду, а коли я клав його у внутрішню кишеню, знову показував 100%. Коли напруга знижується нижче критичного порогу (зазвичай 2,5 вольти), графіт, з якого зроблено анод, починає розчинятися в електроліті. В принципі, абсолютно ті ж самі процеси деградації відбуваються в літієвих елементах і за звичайних умов. Але з звичайних умов вони протікають на декілька порядків повільніше.
Окрім того, є результати серйозних досліджень, зокрема, «Performance and Safety Testing of Panasonic 2.9 Ah Li-ion NCR18650 Cells», проведених NASA і «Performance Characterization of High Energy Commercial Lithium- ion Cells », проведених Glenn Research Center, Cleveland, Ohio, для того ж NASA. У них відзначається шалена деградація літієвих елементів за негативних температур: NCR18650 при температурі -10 градусів і розряді струмом 0,2 А після 20 циклів має залишкову ємність 500 мАг, і ця ємність не відновлюється після повернення до нормальних умов експлуатації. Я не маю підстав піддавати сумніву результати цих досліджень, тим паче що вони підтверджуються власним досвідом.
Аккумулятори з захистом при -40 можуть просто відключатися через спрацювання захисту (або не включатися взагалі). Раджу читати даташіт на кожний конкретний акумулятор. Я зараз глянув у даташіт на Панасонік NCR18650PF і на Самсунг ICR18650-26F - обидва обіцяють 80% ємності при 0 градусів, 60% ємності при -20, а використання при температурах нижче -20 заборонено взагалі. А ось Samsung INR18650-25R, якщо заряджений при кімнатній температурі, при -20 віддає до 96% ємності (втім, працездатність при температурі нижче -20 все одно не гарантується).
Коротше кажучи, негативна температура для акумуляторів, як і для людини, завжди стрес і нештатний режим роботи . Які саме акумулятори той стресовий режим краще витримають, я сказати не можу. І моя вам особиста порада: змініть клімат на більш пристосований до життя.

Яким струмом заряджати акумулятор?

Яким саме струмом заряджати акумулятори? Існує універсальне правило, яке використовується практично для будь-яких акумуляторів: зарядка струмом 0,1С акумулятору не зашкодить. Якщо заряджати струмом 0,1С акумулятор не буде перегріватися і кипіти, запасе більше енергії. Це стосується як автомобільних акумуляторів, так і усіх інших, у тому числі нікелевих, літієвих, цинкових, кадмієвих і літій-полімерних акумуляторів усіх форм і розмірів. Єдиний мінус в цьому правилі - час, 10 годин до повної зарядки. Це багато. Струм зарядки - це завжди компроміс між швидкістю і безпекою. Тому один з напрямків вдосконалення сучасних акумуляторів - час зарядки, який залежить від того, наскільки високий струм здатний "перетравити" акумулятор не заподіявши собі шоди. Тож давайте розділимо акумулятори на "спеціальні" і "звичайні" і розпишемо трошки детальніше, яким струмом зарядити акумулятор. Під "звичайними" ми матимемо на увазі побутові акумулятори, до яких не ставиться особливих вимог, а під "спеціальними" - ті, які створювалися для вирішення певних завдань. Наприклад, високострумові, стартерні, тягові, батареї глибокого розряду, тощо. Мається на увазі, якщо виприбдали спеціальний акумулятор, то ви розумієте, нащо ви його купили і як ним користуватися. Якщо не розумієте, то в будь-якому випадку, "побутовий" режим використання не зашкодить високострумовому акумулятору.

  • NiMH, нікелеві: звичайні 0,3С, високострумові (наприклад, Eneloop) 1C;
  • Li-ion, літієві: 0.3-0.5C, високострумові (наприклад, Samsung INR18650-25R) 1,6С;
  • Li-pol, літій-полімерні: треба заряджати струмом не більше 1С, до 3С для високострумових;
  • LiFePO4, літій-залізо-фосфатний акумулятор треба заряджати струмом 2С;
  • NiCd, нікель-кадмій: не вище 0.3С;
  • Pb, свинцево-кислотні: не вище 0.3С і не нижче 0,05С.

Що за параметр С? 0,1С, 1С, 2С - що це означає?

С від англійського capacity - "ємність". Параметр, який використовується для позначення зарядного струму, С, вважається числовим виразом ємності акумулятора. Якщо десь написано, що акумулятор потрібно заряджати струмом 1С, а ваш акумулятор має ємність 2000 мАг, це означає, що струм заряду повинен бути не вище 2000 мА. Для більшості акумуляторів оптимальним вважається струм заряду 0,1. Тобто, для заряду акумулятора ємністю 12 Аг найкраще підійде ток 1,2А, а для заряду акумуляторів 900 мАг оптимальний струм заряду 90 мА.

Чим високострумові акумулятори відрізняються від звичайних?

Високострумові акумулятори мають дещо інше внутрішній устрій. Пов'язано це з самою природою акумуляторів. Задля того, щоб акумулятор віддав струм, необхідно, аби електрод вступив в хімічну реакцію з електролітом. Місце, де електрод вступає в реакцію - це його поверхня, та частина, яка контактує з електролітом. А якщо бути зовсім точним, з електролітом контактує самий верхній шар молекул електроду. Тільки один шар в кожен проміжок часу. Потім необхідно, щоб електроліт, що прореагував (тобто, розряджений) забрався всередину, а на його місце проник свіжий електроліт, який одразу вступить в реакцію з молекулами електроду і почне віддавати струм, отже, електроліту потрібно більше, ніж у звичайному випадку. Другий нюанс: задля передачі високого струму потрібен більш товстий провідник, тобто, сам електрод не може бути затонким, тонкий електрод на великих струмах буде нагріватися.

Використання цих та інших хитрощів (наприклад, пористі електроди, зміни хімічного складу електроліту і електродів) дозволяє зробити акумулятори, які можуть віддавати струм в десятки разів вище, у порівнянні зі звичайними акумуляторами. Але необхідність в більшому обсязі електроліту і більш товстих електродах не дозволяє робити високострумові акумулятори великої ємності.

Кращі високострумові NiMH акумулятори формату АА і ААА - це Panasonic Eneloop, за специфікацією виробника вони припускають швидкий заряд струмом 1С і розряд струмом 2С (це 2000мА і 4000мА відповідно).

Високострумові літієві акумулятори формату 18650 виробляють Samsung, Sony, LG, Panasonic і Sanyo, при цьому максимальний струм таких акумуляторів сягає 50А, а максимальна ємність - у акумулятора Sony US18650VTC6 - 3120 мАг.

Розкажіть про акумулятори типу NI-ZN, і які зарядні пристрої для них можна розглянути.

Я не користуюсь акумуляторами NiZn з кількох  прічин.

1. Єдиний їх плюс - висока напруга, у порівнянні з NiMH. Має сенс тільки в тих випадках, коли є споживачі, які відключаються при 1.2 вольта і нижче. Тільки тоді їх енергоємність перевершує енергоємність нікелевих акумуляторів. У мене таких споживачів немає. Дитячі іграшки, ліхтарі, годинник і інші прилади, які я використовую, відмінно працюють в межах ефективного напруги нікелю, від 1,5 до 0,9 вольта.

2. Мінімальний строк служби. Різниця, у порівнянні з LSD нікелем - у 10 разів менше, приблизно 200 циклів проти 2000. З цим можна було б змиритися, якби цинкові акумулятори мали яке-небудь істотню для мене перевагу: більш високу ємність, наприклад, низький саморозряд. Але ж ні, ємність нижче, саморозряд вище, якість гірша, ціна вище.

3. Якість. Навіть більш-менш пристойні виробники, як от Turnigy, PowerGenix (тепер Zinkfive) або PKcell, не радують стабільністю характеристик. А враховуючи що кількість циклів перезарядки дуже обмежена, тренувати ці акумулятори собі дорожче. Та й, здебільшого, нема чим.

4. Необхідність в окремому зарядному пристрої. З перелічених зарядних пристроїв хімію NiZn підтримують тільки SkyRC. Решта (спеціальні ЗП для нікель-цинкових акумуляторів) працюють або за часом (це взагалі минуле сторіччя), або це тупі стабілізатори напруги з обмеженням по струму, без ознак інтелектуальності. Або колгосп, типу зарядки в режимі нікелю з відсіченням по напрузі 1,9 вольта, зарядки двох банок, підключених послідовно, в режимі LiPo, тощо. Але я б купив SkyRC МС3000, якби використання акумуляторів NiZn себе хоч якось виправдовувало. З моєї точки зору, процес NiZn - це як в анекдоті про "відкопали стюардесу". Проект NiZn вже був одного раз згорнутий у минулому сторіччі, від нього відмовилися на користь NiCd через низький ресурс і високий саморазряд. Зараз його реанімовано виключно завдяки старанності маркетологів. Ось графік з кривими розряду батарей NiZn і Eneloop. Єдине, коли потрібно вибирати NiZn, це якщо ваш споживач краще працює в верхньому діапазоні напруги (жовта частина графіку) під невеликим навантаженням. Якщо в нижньому, то нікель ефективніший. Ще на графіку добре видно стабільність характеристик під час підвищення навантаження: одна і та ж банка тестувалася 10 разів поспіль, щоразу струм розряду підвищувався. Eneloop тримає навантаження стабільно, а NiZn під час підвищення навантаження вмирає, встигнувши віддати лише половину ємності.
сравнение характеристик nizn nimh

Як користуватися інтелектуальним зарядним пристроєм NC2600?

Підкажіть будь ласка про технологію зарядки. Ось я маю nc2600, він не повністю заряджає одні батарейки (2700 зарядив тільки до 1900), а інші нові, попередньо розряджені, eneloop 1950, зарядив до 2050 і 1980 (купляв в Японії). Питання в тому які налаштування там ставити для Temp Protect, -dV, Voltage Protect, Trickle Current (може взагалі вимкнути?), Discharge Cut-Off і якими струмами заряджати батарейки 1900mAh, 2500mAh і 930mAh і 750mAh. Заряджав струмами 300-900 mA. Планую заряджати по 2 або 4 штуки, якщо ця інформація важлива. Ніколи не користувався розумними зарядками, купив ось nc2600 і якось дивно вона заряджає, не можу зрозуміти чи бракований екземпляр (була Err02 на всіх екранах, до чого б це?) Або я щось не так роблю. Загалом заплутався у технологіях зарядки (((
Невже після цієї доведеться ще одну купувати, і справа не скільки у грошах, скільки в місці де все це зберігати ((
Велика дяка за сайт!

Не хвилюйтеся. Вам не доведеться купляти нову зарядку, вона працює чудово. А ось нові акумулятори - цілком можливо. Те, що eneloop 1950 заряджається до 2050 і 1980 - це нормально, в межах припустимого. А ось акумулятори на 2700, які не хочуть приймати більше 1900 схоже, просто вмерли. Спробуйте зробити їм тренування. Для початку проженіть в режимі Refresh & Analyze, подивіться на результат. Після цього разочок на режимі Break-In. Якщо акумулятори не зовсім мертві, то це їх відновить. Але, судячи з ємності, на ці акумулятори розраховувати не варто. У головній  статті є посилання на більш прийнятні акумулятори, як справжній японський Eneloop, так і бюджетні китайські аналогі.
Temp Protect, -dV, Voltage Protect, Trickle Current, Discharge Cut-Off краще не міняти, вони не впливають на заряд, це скоріше «запобіжники». Про всяк випадок правильні значення:

  • Temp Protect 55 градусів
  • -dV 5mV
  • Voltage Protect не вище 1,6V
  • Trickle Current не більше 30mA
  • Discharge Cut-Off 0.9V

Заряджати акумулятори рекомендовано струмом 0,1С (простіше кажучи, 10% від ємності), тобто для акумулятора 2500 мА струм зарядки повинен бути 250мА. Акумулятори Eneloop при необхідності можна заряджати струмом до 1С, тобто, рівним ємності. Але краще не зловживати, при зарядці великими струмами акумулятори перегріваються, що веде до утворення бульбашок в електроліті і скорочення терміну служби. Я заряджаю всі свої акумулятори АА струмом 750мА, а усі акумулятори ААА струмом 500 мА. Звичайні акумулятори не пройшли перевірку на якістьі я їх викинув, LSD живі і чудово працюють вже 6 років.
Помилка Err02 може повідомляти про підвищений внутрішній опір акумуляторів. В принципі, використовувати їх можна, але такі батареї просто не в змозі віддати великий струм. Підвищений опір теж лікується режимами refresh і break-in, якщо акумулятори ще живі.

Що таке тренування і відновлення акумуляторів?

Тренування і відновлення акумуляторів - це одне й те саме? Для чого вони?

Тернування і відновлення - це одне й те саме. Вони поклікані боротися з так званим "ефектом пам'яті", що притаманен нікелевим (NiMH), кадмієвим (NiCd) і свинцево-кислотним акумуляторам. Ефект пам'яті пов'язано з принципом роботи цих акумуляторів. Уявімо спрощену схему: на електродах є шар речовини А, під час розряду акумулятора проходить її реакція з речовиною Б, яка розчинена у електролиті. Утворюється речовина В з виділенням вільних електронів. Акумулятор вважається розрядженим, якщо на електроді не залишилося речовини А, або у електролиті закінчилася речовина Б.
Тепер, коли ми починаємо заряджати акумулятор, на поверхні електроду починає відбуватися зворотня реакція: через бомбардування вільними електронами речовина В розділяється на речовини А та Б. Речовина А знову, шар за шаром осідає на електроді, а речовина Б розчиняється у електроліті. Заряд закінчується, коли всю речовину В буде витрачено, розділивші її на А та Б. Це у ідеальному режимі роботи акумулятору.
За реальних умов акумулятор рідко розряджається до межі. Мі півгодинки світимо ліхтариком і акумулятори трохи розрядилися, тому ми вставили їх у зарядку і трошкі підзарядили. Що скоїлося всередині акумулятора? На електроді утворився шар Ж, що складається з молекул А та Б, які завмерли у пограничному стані. Вони ось-ось почали вступати у реакцію, віддаючи електрони, як раптом ми почали знову наштовхувати їх електронами і зупинили реакцію. Під час подальшої зарядки шар речовини А буде осаджуватися поверх шару Ж, а під час наступного циклу розряду реакція А+Б утнеться в Ж і віддача єлектроенергії уповільниться, оскільки в нас тепер має відбутися не А+Б, а Ж+Б, а ця реакція протікає повільніше. Під шаром Ж ми ще маємо величезну купу речовини А, тобто, в теорії, акумулятор ще має великий запас енергії. Але ми не можемо його дістатися, оскільки з початку треба щось зробити з шаром Ж.
Саме тут час звернутися за поміччю до зарядного  пристрою з режимом тренування. Він акуратно і без поспіху декілька разів повністю розряджає акумулятор, а потім повністю заряджає його, з кожним таким циклом видаляючи непотрібні нам рештки шару Ж, відновлюючи нормальну структуру кристалічної решітки речовини А.
Треба відзначити, що літієвим акумуляторам тренування непотрібні. Деградація літієвих елементів відбувається з інших причин.

Чи потрібно тренувати літієві акумулятори?

Треба з'ясувати, що ми маємо на увазі під тренуванням Li-Ion. Якщо те саме, що й у випадку з NiMH, циклічний заряд-розряд для відновлення ємності, то для літієвих елементів ця процедура не має сенсу. В літієвих акумуляторах зовсім інший хімічний процес. Деградація літієвих елементів відбувається через порушення структури катоду і руйнування аноду. На жаль, ці обидва процеси незворотні.

Проте, іноді "тренуванням" називають балансування елементів у літієвій батареї. Ця процедура вкрай важлива, вона проводиться спеціальними пристроями, найбільш популярним з яких є SkyRC Imax B6, оригінал або копія. Якщо батарея складається з послідовно з'єднаних літієвих елементів, то при роботі скорше розрядяться ті, у яких більший внутрішній опір, навіть якщо різниця невелика. Спробуємо уявити механіку процесу на прикладі батареї 2S.

Вона складається з двох літієвих елементів, максимальна напруга кожного 4,2 вольти. Відповідно, напруга повністю зарядженої батареї 2S - 8,4 В. Під час роботи перший елемент розрядився трошки швидше, оскільки двох  ідентичних акумуляторів не існує. Контролер відключив живлення і ми отримали батарею з двох елементів, в першому залишковий заряд 2,7 вольти, а в другому 2,5. Аби знову отримати готову до роботи заряджену батарею, нам потрібно, щоб кожен елемент зарядився до 4,2 В. Підключаємо батарею до зарядного пристрою. Вона заряджається в нормальному режимі, поки кожен елемент не підіймає свою напругу на 1,5 вольти. При цьому більш кращий елемент досягає 4,2 В, але зарядка не припиняється, оскільки повного заряду 8,4 В ще не досягнуто, другий елемент набрав лише 4,0 В. Зарядний пристрій продовжує заряджати батарею, при цьому перший елемент, який досяг межі , перегрівається і кипить все той час, поки другий набирає ємність. Нарешті, батарея заряджається до 8,4 В і ЗП відключає струм. Тепер у нас перший акумулятор стає слабкою ланкою, оскільки кипіння відібрало у нього чималу частину ємності. У такому режимі батарея довго не протягне, десять-двадцять циклів і у смітник.

Тому на батареях, що складаються з декількох елементів, існує балансуваний роз'єм. У випадку з двома елементами роз'єм має три контакти, це плюс, мінус, і ще один контакт, який підключається між елементами батареї. Зарядний пристрій стежить за напругою кожного елементу батареї, і, якщо один з них зарядився, вимикає його з ланцюга, продовжуючи заряджати той, що залишився. За таким саме принципом працюють плати BMS, які вбудовані в деякі батареї, в цьому випадку на роз'єм подається потрібна напруга, а BMS сам стежить, скільки якій банці слід згодувати.

Чи потрібно балансувати батарею з паралельно підключених літієвих акумуляторів?

Ні, батарею з паралельно підключених літієвих акумуляторів не потрібно балансувати. Це не має сенсу. Напруга при зарядці в будь-якому випадку не перевищить максимально припустиму, більш потужні елементи підтримуватимуть менш потужні, система прийде у рівновагу і все буде добре.
Звичайно, я маю на увазі, що використовуються елементи з однаковою хімією і адекватний алгоритм заряду. Категорично заборонено використовувати елементи на 4,2 В в одній батареї з елементами на 4,35 вольти. І завжди треба пам'ятати, що літієві елементи небезпечні: за умов неправильної експлуатації вони можуть спалахнути бо навіть вибухнути.

Які розміри у NiMH АА та ААА акумуляторів?

Акумулятори АА (пальчикові) за стандартом повинні мати розмір 14,5х50,5 мм, відповідно, гнізда для акумуляторів мають такий самий розмір, або на кілька десятих міліметру більше. Зазвичай виробники випускають акумулятори, які  точно відповідають стандарту, або на пару десятих менше. Проте, мені зустрічалися акумулятори більшого розміру (зелений Soshine 2700). Аби вони вмістилися у Фьорбі, довелося зрізати етікетку.
Аккумулятори ААА (мізинчикові) за стандартом повинні мати розмір 10,5х44,5 мм.

Китайські акумулятори - чи варто купувати?

Станіслав, дякую за просту і корисну статтю. Розкажіть про китайські акумулятори. Які вони бувають і чи варто їх купувати? Або якість китайських акумуляторів не коштує тих грошей, що за них просять?
Сашко, Козятин

Дякую, Сашко! Про китайські акумулятори можна говорити довго, їх сотні видів і десятки виробників. Якщо коротко: як і інші товари, акумулятори з Китаю бувають як виключно якісні, так і рідкісний мотлох. Почну з нікелевих акумуляторів, тут деякі китайські виробники практично не поступаються "фірмовим".

  • Виробник PKcell робить відмінні акумулятори за стандартами LSD, ціна в районі 1 долара за один акумулятор АА, станом на сьогодення це найкращий вибір за співвідношенням ціна-якість. Я купував на тести 4 акумулятора, другий рік працюють не гірше, ніж Eneloop;
  • BPI Enelong, який зазвичай взагалі коштує копійки, від 8 доларів за 12 штук, не такий стабільний за якістю, як PKcell (розбіг параметрів на акумуляторах з однієї партії приблизно у 3-5%), але все одно за своїми характеристиками значно кращий, ніж звичайні акумулятори. Та сама Varta Rechargeable Accu R2U AA 2100 коштує близько 15 доларів за 1 блістер (4 штуки). Придбавши BPI, за ті самі гроші ви отримаєте 24 акумулятори замість 4. Зрозуміло, що їх можна і треба купувати.

Це ті акумулятори, які використовую я особисто і можу рекомендувати. Що стосується акумуляторів, які я не рекомендую категорично, назву декілька:

  • Palo. Не можна купувати ні за яких обставин. Акумулятори з однієї коробки мають розбіг ємності від 600 до 2000 мАг, що становить від 25 до 60 відсотків від заявленої. Навантаження не тримають зовсім, просідали навіть від слабкого ліхтарика ;
  • BTY (не плутати з BPI). Акумулятори BTY - це приклад страшезної китайської підробки. 300 мАг за фактом проти 3000 заявлених, навіть при ціні в півтора долари за 4 штуки не витримують жодної критики.
  • GP 3000 і взагалі будь-які акумулятори АА, на яких написане число більше 2750 або ААА вище 1000 мАг. Це стовідсоткові шахраї. Сюди відносяться UltraFire 350AAHC, LITELONG AA 3200mAh, Kingwei 3000, GooP 3000 і їм подібні: більшість з них виробляється в одному сарайчику дядечком Ляо і продаються з різними етикетками (це підтверджують і пропозиції оптовиків на Аліекспресс: здебільшого акумулятори цих марок виставляються на продаж одним лотом).
  • Акумулятори YCDC. Я їх замовив для тесту і зїясувалося, що реально в акумуляторах АА цієї марки усього біля 850 мАг.

Тепер декілька слів про літієві китайські акумулятори 18650. Я поки що не зустрічав нормальних китайських літієвих акумуляторів. Ті, що приходили в комплекті з ліхтарями і повербанкамі, мали ємність від 400 до 800 мАг, проте написано на них було і 3600 і навіть 9000 мАг. Я знаю про існування "народних" акумуляторів TrustFire Protected 18650 2400mAh з чесної ємністю, але не бачу жодного сенсу в їх покупці, оскільки їх ціна за пару - близько $ 6,99 . При цьому ціна за пару оригінальних Samsung ICR18650 - 26FM (2600mAh) всього $6,33 , а два оригінальних Panasonic NCR18650B на 3400mAh можна знайти на Алі за $6. Так що з літієвими акумуляторами ситуація зворотня: фірмові - вони і краще, і дешевше.