电池与充电器

每次想到这个事情总觉得很难下手,不同的设备使用不同类型的电池,每种电池充电的要求也不一样,等等。

一些基本的物理性质

衡量电池的物理性质主要有:

  • 电压,常见的非充电 AA 多为 1.5V,充电的一般为 1.2V,铁锂电池为 3.2V 而 Li-Ion 电池为 3.7V
  • 电量,一般使用 mAh 表示,相当于存有的电荷总数
  • 一个电池能做多少功一般使用以上两个数据的乘积,更精确的计算应该是按照时间测量电压电流的积分。比如 Eneloop 电池一般电量为 2000mAh,实际能提供的功也就 2.4Wh

这样看来往往一个高电压的电池往往能在电量较小的情况下提供相当不错的功,比如铁锂电池做到 14500 体积的时候往往只有 700mAh 的电量,但是乘以 3.2V 的电压后也有 2.24Wh。需要注意的是有的设备并不支持过高的电压,比如很多使用两节 AA 电池串联连接的设备,往往只能通过一节铁锂电池加上一个占位筒来使用。但是某些设备在较高的电压下会有更好的特性(电机之类的可以获得更大的扭矩)。不过很多电子电路现在通过一个较好的电路往往可以在较宽泛的电压下正常工作。

值得注意的是我们这里所说的电压为 nominal votage,实际上电池在充电满电时和放电缺电的时候的电压均完全不等于这个值,比如一般的锂电池,满电时电压接近 4.2V,随着放电的进行电压会逐步下降到 3.5V 或者更低。

化学性质

电池都是通过化学反应产生的电势差,因此制作电池的材料本身决定了电池的某些特性。比如 Ni-MH 电池一般认为具有记忆性,建议放电彻底后再进行充电,充满后使用以免其记忆性导致容量下降。而 Li-Ion 电池认为没有记忆性,可以随时充放。但是锂电池的重要缺陷在于它不能过度放电或者充电,一旦超过了它的极限就会变得不可逆转,损坏电池。这也就会导致不同电池存在一定的设计问题。例如对于手电这么一个基本的应用,多数 AA 电池可以直接使用,而如果使用锂电池就存在一定的风险,多数手电并不关心使用的电池种类,只会在有电压的时候发光,因此可以把电池的电量消耗殆尽,所以这时为了保证锂电池的安全,我们需要在电池本身加上保护电路。

这一点非常有意思,比如不少笔记本电脑的供电其实也是通过几组 18650 提供的,这时同样存在保护问题,但是笔记本厂商会在电池整体的封装上提供保护(过充和过放),而不会每节电池上提供保护。有不少人喜欢拆开老旧笔记本的电池,提取其中的 18650,那么需要注意的是这些电池在某些应用里面是有一定风险的。

市场上 18650 比较有名的三个是 sanyo 的 2600mhA,Panasonic 的 3400 mhA 和 LG 的 3500 mhA 的产品,多数原厂电池芯都是没有保护电路的,卖得相对便宜很多,比如 Panasonic 的大约一个 5.5$。很多第三方电池厂商会购买原装电池芯,加入自己的保护电路然后重新销售,比如 NiteCore、OLight 等手电厂,他们提供的产品价格就昂贵了非常多,感觉绝对的暴利,比如 3400 mhA 的产品都是从 Panasonic 电池芯,市场上的售价居然到了 12.5$+。从外观上比原厂的尺寸稍长,实际一个保护电路并不值那么多钱。

充电器

说实在的充电器其实就是提供一个高于电池的电压保持较为恒定的电流,市场上多数情况都是特殊电池特殊充电器,后来出现了所谓的智能充电器,同时也将不少充电时候收集的一些信息显示给用户方便判断电池的一些性质等等。对于多数不关心电池如何工作的人来说,插上就能充电就行,而对于希望了解更多信息的人来说,这些信息往往非常有用。

接触过几个版本的充电器,比较基础的大约是 NiteCore D4,它还有两个 variant,一个是 i 系列,一个是数字 4/2,i 系列只有指示灯表示充电的进度,D 系列通过液晶屏显示的信息稍微多一些,4/2 表示最多同时充电电池的数目。这个系列的好处大概是绝大部分电池都支持,即使是不那么有名的 LiFePo4。不过如果你永远不会碰这个电池,个人觉得 Foxnovo F-4S 是个更好的选择,它不仅提供了充电的容量,还提供了放电功能,整体提供充电电流也比前者高(最大 1.5A,分到每个电池上就很小了),好像可以到 1Ax4。另外不少喜欢玩更加 low level 的可以考虑 SkyRC imax B6,这玩意 60W 可以同时搞定很多电池(balanced charging),但是一般的电池需要电池盒才能比较方便的充放电。

国产的 ML102 尚未玩过,这个可以配套一个 USB 的电压电流 meter 来判断充电情况。自己做一个充电器可以考虑国产的 TP4056。另外有一个品牌 Liitokala 提供的 lii-100 和 ML102 类似,但是功能更多,还便宜;lii-500 感觉比 Foxnovo F-4S 或者 NiteCore d4 还要高大上一些,价格也很低廉。

一些品牌

这里根据这段时间充放电的经验,列举一些电池:

  • 18650 不带保护的话,可以选择 Panasonic 3500 mAh,价格在 5$ 左右,实际测量一般可以到 3200 mAh
  • 18650 带保护的话,这几家其实使用的都是 Panasonic 的芯,所以基本上类似:NiteCore、Olight、Foxnovo,其中看单价的话 Foxnovo 似乎 12$ 算是最便宜的
  • 另外有一个 18650 带保护的 EASTSHINE 似乎使用的 LG 的 3500 mAh 的芯,价格接近,尚未完全测试过
  • 14500 尺寸有个 ThorFire 的锂电,标称 750mAh 基本很准确,可惜容量稍小
  • 14500 的 Ni-Mh 电池推荐 Eneloop 和 Amzon basic 系列(应该是 Eneloop 贴牌)

下面是黑名单:

  • 各路 UltraFire、千万不要买,不管容量标多少基本都是假货
  • Etinesan 易特胜,标 1500mAh 的铁锂电池实际只有 600 mAh 不到
  • BTY 2500 mAh 的 Ni-Mh 电池只有 300 mAh 不到
Advertisements
电池与充电器

发表评论

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / 更改 )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / 更改 )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / 更改 )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / 更改 )

Connecting to %s