Можно ли использовать аккумуляторы вместе с батарейками

На ныне покойном Geektimes есть (или был) блог Gearbest и он был (или есть) уныл. Их маркетологи зачем-то раз за разом втюхивают одни и те же телефоны и планшеты, тогда как на сайте (впрочем, как и на Ali) есть куча других отличных товаров для гиков. Поэтому, можно я поделюсь своими маленькими китайскими открытиями?

У меня есть дети. Дети = выброшенные батарейки. Т.е. там есть еще промежуточные звенья типа больших роботов, мечей, орущих робокошек, которые катаются по дому и мерцают как мечта эпилептика и так далее. Но все приводит к одному — выброшенным батарейкам.

Благодаря Алексею Надежину мы уже знаем, что лучшими по соотношению цена/емкость являются либо батарейки Ikea и Ашан, либо GP Super. Тем, собственно и жили.
UPD: в комментариях указали, что Алексей провел новое исследование. С учетом обновления цен до текущих, получается, что лучше выглядят батарейки Pairdeer и Lexman из Леруа Мерлен. Ну и опять же Ашан.
Однако, вывалив в специальный контейнер очередную порцию дохлых батареек и испытав на себе полуночный плач ярославны о том, что любимая кукла не работает, пришел к простому выводу — пора переходить на аккумуляторы. Причем, если будут аккумуляторы, неплохо бы их как-то еще и заряжать. Полез гуглить простые зарядки и тут мне открылся “о дивный новый мир”.

Часть первая, аккумуляторы

Поскольку производители игрушек используют стандартные форматы (и, судя по ценам на батарейки в детских магазинах — им за это еще и приплачивают, потому лучше такую маржу еще поискать, а наркотики запретили), рассмотрим пока АА и ААА.

Одними из лучших аккумуляторов в мире считаются японские Eneloop. Они имеют большую емкость, высокие токи заряда/разряда и, что самое главное — низкий саморазряд. Т.е. за три года хранения они теряют около 15-25% заряда. Интересно, что появлению таких аккумуляторов в массовом сегменте мы обязаны в какой-то степени Фукусиме. LSD аккумуляторы (аббревиатура, обозначающая низкий саморазряд) стали добавлять в “аварийные комплекты” и способность долго сохранять энергию стала одним из важнейших факторов. Поэтому, как правило, eneloop продаются уже заряженными, причем производитель особо напирает на то, что заряжены они “очень зеленой энергией”.

Так вот, Eneloop хороши во всем, за исключение цены. Наиболее доступный вариант к покупке — фирменный магазин на Ali, где за 4 аккумулятора формата АА придется заплатить 1000 рублей. А за версию Eneloop Pro (отличающихся большей емкостью, но в 4 раза меньшим циклом заряда: 500 против 2100 раз) — 1700 рублей. Можно найти дешевле, но это все равно чертовски дорого.

Однако, если зайти в ту же Икею, на прилавках обнаружатся подозрительные похожие аккумуляторы Ladda обладающие характеристиками один-в-один с Eneloop Pro. При этом цена у них будет всего 500 рублей за комплект их 4-х АА и 400 рублей за комплект из 4 ААА. И создается такое ощущение, что делаются они на том же заводе, что и Eneloop.

Поэтому, если вы только закупаетесь аккумуляторами — искать что-то еще попросту не имеет смысла. На мой скромный взгляд, это лучшее предложение по цена/емкость из всех, что есть на рынке. Конечно, смущает низкое количество циклов заряда, однако, если вы используете их как и я — в детских игрушках, то вы их быстрее потеряете, чем они деградируют.

Еще момент, покупать аккумуляторы лучше одной марки. Потому как разные аккумуляторы могут отличаться как по емкости, так и по характеристике снижения напряжения. Кто-то лучше работает в одном диапазоне напряжений, кто-то в другом. В результате это может плохо отразится на всех аккумуляторах в связке и привести к их более ранней деградации. Поэтому простое правило — покупайте комплектами и ставьте в приборы одинаковые аккумуляторы.

Часть вторая (интересная). Про зарядки

Недавно мои дети температурили, сидели дома и батарейки уходили с особенной скоростью, а я читал и читал про аккумуляторы и зарядки. Эти изыскания и привели к написанию текста — потому как, блин, это же интересно и хочется поделиться накопанным материалом.

Скажу сразу, что я ненастоящий сварщик и даже немного блондинка в токах и электрике. Но, я начитался и теперь, как и большинство людей в интернете, могу с умным видом размышлять о вещах, в которых мало смыслю. Поэтому, согласно мне, зарядки делятся на обычные, хорошие и замороченные.

Обычные (читай, плохие)

Такие зарядки как правило продаются под брендом производителя аккумулятора и умеют только заряжать аккумуляторы. Причем фиг пойми какими токами, обычно пАрами и без всякой индикации состояния аккумулятора.

Почему это плохо: во-первых, при зарядке парами зарядник ориентируется по самому слабому/деградировавшему аккумулятору и в результате у вас будет не один деградировавший аккумулятор, а пара. без контроля состояния вы не будете знать — кто из них полутруп и выбросите оба.

Во-вторых, аккумуляторы формата АА и ААА — как правило, NiMh. Это значит, что данные аккумуляторы обладают эффектом памяти. Регулярно заряжая недоразряженный аккумулятор в обычной зарядке вы гробите как его самого, так и его пару. Таким образом, обычные зарядки — зло.

Хорошие зарядки

Хорошие зарядки уже умеют заряжать каждый из слотов индивидуально, показывать вольтаж каждого аккумулятора, автоматически вырубать зарядку по достижению 100% (о том, как это делается мы поговорим чуть дальше). И, самое важное для NiMh — умеют делать цикл разряд-заряд для полной зарядки или цикл заряд-разряд-заряд для убирания эффекта памяти. Замороченные дополнительно умеют еще и делать 3 цикла заряда-разряда для тренировки вновь купленных аккумуляторов и восстановления емкости частично деградировавших.

Для чего нужны такие пляски. Полностью заряженные аккумуляторы имеют напряжение 1,5 В…

Вот тут, кстати, моя персональная непонятка, потому как всегда и везде говорится, что батарейки имеют вольтаж 1,5; а аккумуляторы — 1,2. Как я понимаю, 1,2 — это среднее рабочее напряжение, и в батарейках оно, это среднее, выше. Буду признателен за ликбез в комментариях.

При достижении напряжения 1,1..1В техника обычно начинает орать о севших батарейках. Однако нижнее значение для таких аккумуляторов — 0,9 В. Поскольку мы помним об эффекте памяти (справедливости ради, надо сказать, что NiMh ему менее подвержен, чем NiCd, но он есть), для достижения полной емкости неплохо бы аккумуляторы с определенной периодичностью разряжать, а потом заряжать.

Еще один момент связанный с детьми — выковыривая аккумуляторы из очередной заброшенной игрушки я чаще всего понятия не имею, насколько они разряжены. Поэтому в моем случае самый оптимальный вариант — разрядить “в ноль” и потом уже зарядить. Хорошие зарядки умеют это делать автоматически.

Ну и последнее — если аккумулятор разрядился ниже 0,9 В (например, в невыключенном фонарике), обычная зарядка его может вообще не увидеть. А вот хорошая зарядка, и уж тем более замороченная, сумеет его потихоньку дозарядять до 0,9 В, а потом уже заряжать как обычный.

И тут мы переходим к конкретным моделям.

Если вам нужно заряжать только никель (т.е. только аккумуляторы формата АА и ААА, технология NiMH и NiCd), то оптимальной считается Opus BT-C700 (ссылки не привожу, однако зарядка легко ищется как на Али так и на Gearbest’е). Зарядка, насколько я понял, в свое время была успешно слизана с Lacrosse, однако стоит в три раза дешевле.

Что умеет:

• Обслуживать 4 аккумулятора независимо друг от друга;
• Вести заряд токами 200,300,400, 500,700,1000 mA;
• Заряжать аккумулятор до полной емкости;
• Разряжать до напряжения 0,9В;
• Тест емкости: цикл заряда/разряда/заряда с отображением “слитой” емкости во время разряда;
• Восстанавливать (тренировать) путем трехкратного цикла заряда/разряда.

Зарядка одна из самых доступных, цена на нее составляла около 1200-1300 рублей. Однако, несмотря на свою универсальность, она мне не нравится.

Минусы:

• зарядка не умеет заряжать Li-ion (а таких аккумуляторов все больше);
• в большинстве режимов на выходе я получаю либо разряженный аккумулятор, что требует запуска зарядки еще раз, либо — как в режиме теста емкости — лишний цикл заряда в начале. Понятно, что так правильнее — потому что это все-таки тест. Но эти лишние циклы или лишние нажатия — они напрягают.
• При полной аккумуляторе зарядка все еще продолжается малыми токами, чтобы избежать саморазряда. Насколько я понимаю, это плохо для аккумуляторов LSD.

Поэтому я люблю другую зарядку, которая стоит даже дешевле чем Opus. Это Liitokala Lii-500.

Что умеет:

• Обслуживать 4 аккумулятора независимо друг от друга;
• Заряжать аккумуляторы Li-ion;
• Вести заряд токами 300, 500, 700, 1000 мА;
• Заряжать аккумулятор до полной емкости;
• Быстрый тест: режим разрядка-зарядка (самое то, для моих нужд);
• Большой тест: режим заряд-разряд-заряд»;
• Работать как повербанк с током в 1А.

Как видите, ничего лишнего. Простой и надежный инструмент. Однако и у нее есть недостатки.

• В нее впритык лезет формат 18650, особенно с платой защиты. Из-за не слишком удобного выреза аккумуляторы такого типа сложновато подцеплять и легко поцарапать их упаковку. В результате 5-10 циклов, и аккумулятор исшаркивается.
• Проблема с высоким минимальным током заряда, что, теоретически, не есть хорошо для аккумуляторов формата ААА.

Давайте поговорим о последнем подробно, потому что тут куча мифов и подводных камней. Итак, есть три подхода к проблеме:

1. Аккумулятор (особенно старый, NiCd) должен заряжаться токами в 0,1 от своей емкости. Т.е. при емкости ААА-аккумулятора 500 мА·ч, ток его заряда должен быть не больше 50 мА (здрасьте-приехали). А нормальные LADDA, с емкостью 900 мА·ч, то где-то около 100 мА.
2. Многи зарядки работают по методу “-dV”, согласно которому зарядка мониторит напряжение аккумулятора и считает его полностью заряженным, когда происходит резкое изменение напряжения (называется, “поймать дельту”). В инструкциях обычно пишут, что для этой ловли нужен ток не менее 0,3 от емкости.
3. Ну и самые отважные люди пишут, что такие аккумуляторы надо заряжать током, равным емкости аккумулятора. Т.е. тот же LADDA 2450 надо жарить током под 2,5А

Какой из этих подходов правильный, я, если честно, не знаю. В пользу второго говорит, что на довольно крутой зарядке SkyRC MC3000 (стоимость больше 6000 рублей) есть специальная программа для Panasonic Eneloop (и, как мы понимаем, для Ikea Ladda), где аккумулятор заряжается большими токами выше ампера. Так что для себя я решил, что старые ААА аккумуляторы NiCd я заряжаю током не более 200 mА. А вот новые NiMh — уже током в 500 (собственно, такой ток многие замороченные зарядки ставят сами). Тут я тоже жду советов в комментариях, потому что вопрос таки подвис в воздухе.

Замороченные зарядки

Поскольку кроме никеля (NiMh) и лития (Li-ion 4,2 В) существуют другие форматы, давайте кратко остановимся на них. Прежде всего ограничимся размером 22650 (включая плату защиты). Аккумуляторы толще и выше в массовые зарядки, увы, уже не лезут (впрочем, и 22650 — это уже много). Если вам нужна зарядка другого формата, существует отличный вариант в виде SKYRC IMAX B6. По-моему он вообще заряжает все что движется, а что не движется, расшевелит и зарядит. Однако это такое решение инженерам от инженеров и с наскока там не разобраться. Поэтому, повторюсь, пока ограничимся массовыми зарядками и размером не больше 22650. А лучше реально народным 18650.

Так вот, Помимо Li-ion 4.2В существует еще Li-ion 4,35В и такой экзотический вариант как LiFePO4 c напряжением 3,7. Все это хозяйство тоже надо как-то заряжать.

Для обычных аккумуляторов лидером по цена/качество считается Opus BT-3100 (v 2.2).

Способности практически такие же, как и у BT-C700

• Обслуживать 4 аккумулятора независимо друг от друга;
• Заряжать аккумуляторы Li-ion;
• Вести заряд токами 200, 300, 500, 700, 1000 (для слотов 1 и 4 дополнительно 1500 и 2000 мА). Если заряжаются все 4 аккумулятора, то максимальный ток для всех равен 1А;
• Заряжать аккумулятор до полной емкости;
• Разряжать до напряжения 0,9В;
• Тест емкости: цикл заряда/разряда/заряда с отображением “слитой” емкости во время разряда;
• Восстанавливать (тренировать) путем трехкратного цикла заряда/разряда;
• Измерять сопротивление аккумулятора;

Интересно, что Opus BT-3100 стал таким негласным китайским стандартом. Вплоть до того, что некоторые продавцы аккумуляторов на Ali стали фотографировать свои “банки” сразу в опусе. Чтобы, так сказать, сразу продемонстрировать всю сурьезность.

Фото одного из магазинов

У Opus не так много недостатков

• Встроенный вентилятор маленький и регулярно шумит даже на никеле. Хотя там, при малом токе, температуры не сказать, чтобы большие. Говорят, что через год-два вентилятор забивается пылью и ревет как души проклятых. Слава Богу, проблема лечится заменой вентилятора (цена вопроса — порядка 200 рублей)

• Дешевый пластик, который в конкретно в моем экземпляр еще и неприятно пахнет при нагреве лития.
• Для переключения между Li-ion 4.2, 4,32 и LiFePO4, существует специальный рычажок под корпусом. Который надо туда-сюда переключать.

Немного помучавшись с опусом (а у меня в хозяйстве завелись несколько аккумуляторов с нестандартным напряжением, ради которых каждый раз лезть под корпус не хотелось) и продав его с дисконтом коллеге, было принято решение поискать что-то еще. Кстати, насколько я понял, режимом LiFePO4 с напряжением 3,7 народ успешно пользуются для перевода Li-Ion в режим долгого хранения (т.е. 2/3 заряда). Не совсем понятно, как зарядка при этом ловит дельту, но на граничном напряжении она, как правило, отрубается.

Как показали форумы, в 2017 году появился новый игрок, именуемый Miboxer. Первая 4-х слотовая модель Miboxer C4 вышла немного комом, т.к. имела проблемы с высокими токами поддержки заряда после окончания зарядки, что плохо для LSD. Затем вышла обновленная версия, стоимостью 1500 рублей, вылеченная от детских недостатков.

Что умеет:

• Обслуживать 4 аккумулятора независимо друг от друга;
• Заряжать аккумуляторы Li-ion и LiFePO4 (4,2 и 4,35 определят автоматически, LiFePO4 — надо перетыкать кнопками);
• Вести заряд токами в диапазоне 100..800 мА с шагом в 100;
• В многих случаях сама устанавливает нормальные настройки;
• Заряжать аккумулятор до полной емкости;
• Определять сопротивление аккумулятора во всех слотах;
• Тест: режим зарядка-разрядка-зарядка (только в четвертом слоте!);

Зарядка выглядит более качественной, чем Opus. У нее приятный пластик и кнопки. Для зарядки ААА в комплект положена трогательная подставка для улучшения контакта. Еще у нее большой дисплей со всеми нужными параметрами.

Это были субъективные плюсы. При этом, черт возьми, у нее весьма запутанное меню, требующее присутствия рядом инструкции.

Минусы:

• Мудренное меню (вот честно, надо ткнуть, потом ткнуть долго, потом что-то переключить). Слава Богу, многие вещи она ставит автоматом и вмешиваться приходится нечасто.
• Функция разряда (точнее теста) есть только в одном слоте (опять приехали).

Интересно, что зарядка показывает реальный ток все время. Видно как в первые секунды она определяет состояние “банки” малыми токами (как сейчас на фото), потом разгоняет ток до заданного или автоматически определенного. Затем, при зарядке выше 80%, снижает ток для аккуратной и бережной дозарядки. Ну и, в самом конце, разгоняет ток, чтобы четко “словить дельту”. Очень, знаете ли приятно. Все под контролем, граница на замке, принцесса может спать спокойно. По совокупности причин остановился на ней.

Но, не успокоившись на достигнутом, я нашел еще и старшую модель Miboxer C4-12 за 3500 рублей. Несмотря на похожее название, это вообще другая зарядка. Вот вообще. Она рассчитана преимущественно на Li-ion и цифра 12 в ее названии намекает, что она может заряжать сразу 4 аккумулятора токами до 3А (никель — до одного апмера). С ней даже блок питания идет как для ноутбука.

В отличие от простого Miboxer C4, зарядка лишилась функции разряда (мол, да кому нужен разряд, когда у нас 3А на слот!). Убрали поддержку Li-ion 4,32 и LiFePO4 (у нас же три ампера!!!) Убрали отдельную планку под ААА, и из двух управляющих кнопок оставили только одну (Три-и-и-и!). Как вы понимаете, логика управления стала еще более “удобной”. Зато на дисплее появился плюс один показатель — температура, что очень приятно. Забавно, что показатель тока и напряжения одновременно уже не уместился и теперь они сменяют друг-друга мигая.

Пара замечаний реалиста

Для полноты впечатлений, надо вставить пару ложек дегтя. Во-первых, простейшие расчеты показывают, что аккумуляторы окупаются после 7-8 цикла. Если говорить про мой детский случай — есть вероятность, что аккумуляторы потеряются быстрее, чем окупятся. Но греет мысль, что я меньше врежу экологии.

Во-вторых, понятно, что подобные зарядки окупатся преимущественно при профессиональном использовании (особенно Miboxer C4-12). Т.е. фотографы, вейперы, владельцы радиоуправляемых моделей, туристы с фонариками (

и все это один человек

). Однако, наличие такой вот зарядки дарит приятное чувство контроля за процессом. Т.е. ты не просто зарядил, а сделал это по умному. И это, черт возьми, греет тоже.