Начнём с того, что у всего должен быть какой-то смысл, даже если «это же просто прикольно». Например, для пульта управления телевизором аккумуляторы не нужны, их надо менять настолько редко, что смысла нет. У меня ситуация другая — для начала две вспышки и 4 синхронизатора (1 на фотоаппарат и 3 на вспышки или моноблоки). Плюс для вспышек нужны запасные. Это сразу 24 штуки аккумуляторов АА.
Ну и по-мелочи. В настенные часы. В фонарик. В два других фонарика. В увеличительное стекло с подсветкой 3 «мизинчиковых» ААА. Раз уж закупился, то и во все пульты. В общем, кругом аккумуляторы. Когда выбирал, как обычно, сначала пошёл читать. Нашёл хорошую статью https://habr.com/ru/company/lamptest/blog/386123/ Тестирование разных брендов на примере 198 аккумуляторов в течение 4 месяцев - это масштаб.
Примечание. Этот же автор, кстати, регулярно тестирует светодиодные лампы на соответствие параметрам по яркости и коэффициенту цветопередачи, если кто-то пользуется дома светодиодными лампами, то lamptest.ru может пригодиться.
Литиевые аккумуляторы используются практически повсеместно, но есть одна область, где часто используют вроде как более устаревшие NiMH (никель-металлгидридные) — это как раз размер АА и ААА. Главное — цена. Литиевые АА напряжением 1.5 вольта есть, но цена у них в разы выше, поэтому АА и ААА с надписью NiMH встречаются часто. Аккумуляторы лучше брать класса с многообещающим названием LSD. Low self-discharge - низкий саморазряд. Такие могут лежать очень долго, и в них ещё останется заряд.
Я очень давно купил для одной фотовспышки пафосные Eneloop, а, когда потребовалось докупить для второй вспышки, то после исследования выяснилось, что икеевские аккумуляторы "Ладда" производятся на том же заводе, по характеристикам аналогичные, но сильно дешевле, так что купил их.
Сейчас аккумуляторов с низким саморазрядом много (и, очень возможно, что все они производятся всего на нескольких фабриках), так что в первую очередь смотрел в таблице тестирования "стоимость за 1000мАч" В первых рядах Ikea (с очень большим отрывом) и Pkcell (даже не слышал раньше). Хотя в Икею за аккумуляторами ехать опасно - поедешь купить аккумуляторы, потом вернёшься с кучей вещей с непроизносимыми названиями. Но как-то справился.
Далее. Те, кто используют аккумуляторы, должны понимать, что плохое зарядное устройство может со временем испортить любые хорошие аккумуляторы. Естественно, у зарядного устройства должен быть выбор силы тока заряда и датчики температуры, чтобы ничего не перегрелось. Должен автоматически определяться тип аккумулятора (хотя, если устройство только для NiMH формата АА и ААА, то это обычно не нужно, но часто есть поддержка старых NiCd, а то вдруг кто-то найдёт и попробует зарядить). Желательно, чтобы была зарядка одновременно и АА, и ААА. Защита от неправильной полярности (если случайно обратной стороной вставить). В целом, у хорошего зарядного устройства должны быть:
— независимые каналы зарядки. В разные слоты можно одновременно вставлять разные аккумуляторы АА или ААА.
— Выбор тока заряда, обычно диапазон примерно от 200mah до 1000. Маленькие токи заряжают долго, но безопасно, от больших токов аккумулятор может перегреться и срок службы уменьшается. Теоретически считается, что заряжать можно током, равным половине ёмкости, то есть, если ёмкость 2000mah, то заряжать можно 1000, но мне проще поставить на ночь всего на 200mah, поскольку я использую аккумуляторы с низким саморазрядом, до нуля они редко разряжены. В эту тему глубоко не лез.
— режим разрядки. Нужен для удаления «эффекта памяти» никель-металлгидридных (NiMH) аккумуляторов. Если аккумуляторы долго лежали полуразряженными, то, чтобы получить полную ёмкость, их сначала надо разрядить до конца, а потом снова зарядить.
— тестирование. Определение ёмкости: аккумулятор полностью заряжается, а потом разряжается, отданная энергия измеряется. Это позволяет определять испорченные аккумуляторы: если результат сильно меньше номинала, то повод задуматься или о замене или о попытке восстановления (следующий пункт).
— восстановление. Аккумуляторы со временем могут терять ёмкость, иногда помогает несколько раз подряд зарядить и полностью разрядить их. В режиме Refresh аккумулятор заряжается и разряжается, и каждый раз отданная энергия измеряется, циклы повторяются, пока ёмкость не перестанет расти. Это может занять даже несколько дней, но есть вероятность вернуть аккумулятор к жизни. Кому-то проще купить новый, но мы тут говорим про возможности зарядного устройства.
Понятно, что можно купить что-то вроде универсальных Turnigy Accucell-6 или Imax B6, ими часто заряжают батареи квадрокоптеров, но через переходники можно заряжать что угодно, от пальчиковых до автомобильных. Автомобильный я Accucell-6 заряжал, выбрал тип свинцовый, напряжение, до которого заряжать, силу тока и сколько максимально времени, там настраивается вообще всё. Но обычно люди хотят просто поставить аккумуляторы в зарядку без плясок с бубном, и даже не выбирать АА или ААА, а просто ставить, пусть зарядка сама разбирается.
Я для этой цели давно купил Kweller X-1800, но вообще хватает всяких специализированных брендов, которые делают зарядные устройства, хотя этих брендов не так уж много: Ansmann, Kweller, La Crosse (Technoline), LiitoKala, MAHA, OPUS, SkyRC, XTAR. Нижний ценовой предел у таких «умных зарядок» примерно одинаковый, а вот вверх цена может расти и расти. Потому что нет предела совершенству, например, есть SkyRC 3000, который умеет заряжать сорок видов аккумуляторов и может передавать информацию на приложение в телефоне, но и цена в разы выше, и обычному человеку это вряд ли нужно.
Выводы: если пользуетесь "пальчиковыми" или "мизинчиковыми" аккумуляторами (АА или ААА), то по соотношению цена/качество очень хорошо себя показали Икеевские "ладда" (большой ёмкости белого цвета, поменьше бежевого). Зарядное устройство вроде La Crosse BC-700 или Kweller X-1800 , либо искать, ориентируясь на основные требования, изложенные выше. Хранить аккумуляторы проще всего в специальных пластиковых коробочках, на алиэкспресс поиск по "battery aa case", в небольшие коробки обычно помещаются 4 АА или 5 ААА батареек, но вообще размеры бывают разные, я для вспышек храню в коробках на 8 штук.
Примечание. В аккумуляторах АА напряжение 1.2В, в батарейках 1.5В, некоторая техника (фотоаппараты, какие-то модели тонометров) может с аккумуляторами не работать, считая их подсевшими батарейками. У меня всё работало: вспышки, лазерная рулетка, фонарик, пульт к телевизору, в одном тонометре пробовал, нормально, но, говорят, что-то может и не работать. Ещё в радиоприёмник пробовал, но приёмник был достаточно умный, чтобы не только понять, что в нём аккумуляторы, но ещё и сам их заряжал. Существуют аккумуляторы с напряжением 1.5В, литий со встроенным преобразователем тока (выдают стабильно 1.5В, потом сразу резко "в ноль"), либо никель-цинк NiZn (экзотика с малым сроком службы и быстрым разрядом). Но цены такие, что дешевле батарейки упаковками покупать. Плюс для аккумуляторов 1.5В нужны свои зарядки, в обычной можно получить возгорание.
Про аккумуляторы 18650.
Внимание! Если кто-то не использует постоянно устройства с элементами питания 18650, то ему и аккумуляторы такие не нужны и зарядка точно не нужна. В редко используемые фонари проще пару батареек CR123 поставить и забыть. Если же купить коробку для пауэрбанка для аккумуляторов 18650, то эти коробки и сами умеют заряжать. Так что ниже, скорее, просто информация для общего развития.
Начну издалека. Есть формат элементов питания CR123A, по сравнению с «пальчиковыми» они короче и толще (примерно 34мм длина, 17 диаметр). Плюсы: низкий саморазряд (могут лежать годами и потом работать), стабильно работают на морозе. Именно поэтому такие элементы часто используют в фонариках, которые лежат где-то «на всякий случай» вроде подствольных на всяких сцукобластерах. Не в последнюю очередь, я думаю, играет роль и то, что стандартный диаметр подствольных фонарей — 1 дюйм (25.4мм), в этот диаметр два АА не вписать, так что, если нужна умеренная компактность и одновременно хочется поярче, то фонарик на двух батарейках CR123 — хороший выбор.
Далее логика подвела людей к следующей мысли — если всё равно часто используются две батарейки, то можно сделать одну большую по размеру двух. А ещё лучше, аккумулятор. Правда, с размерами началась путаница. Формат 18650 — это диаметр 18мм, длина 65мм, то есть, диаметр на 1мм больше батареек, хотя большинство батарейных отсеков делается немного «с запасом». Далее, аккумулятор нельзя разряжать ниже 2.5 вольт, чтобы он не помер смертью храбрых. Нормальная техника об этом "знает" и там можно использовать аккумуляторы, техника сама отключит аккумулятор при 2.5 вольт. Так что, если фонарик рассчитан на использование аккумуляторов, то всё хорошо, а если задача фонарика — просто полностью «высосать» батарейки, то всё уже совсем нехорошо. Или если вы решите просто подключить к аккумулятору лампочку, то, чтобы избежать разряда ниже 2.5 вольт, в аккумулятор может быть встроена маленькая плата защиты, которая не даёт разрядить ниже 2.5 вольт, в магазинах пишут «защищённый» или «protected» — это оно и есть. Это дороже и иногда длина тоже чуть больше. Чаще всего в технике защита есть, и защищённые не нужны, но, например, если у вас дешёвый no-name фонарик, то на всякий случай можно использовать и плату с защитой. Далее, плюсовой контакт может немного выпирать или быть плоским (flat head), где-то это не важно, но есть, например, коробки для пауэрбанков, где можно применять только плоские, выпирающий контакт чуть-чуть не влезает. В общем, стандартизация так себе. Но, в большинстве случаев, используются размеры: диаметр 18мм и длина 65мм.
Формат 18650 очень популярен. У меня есть два фонарика под такие и коробка пауэрбанка. Кто летает на квадрокоптерах, возможно, использовал очки Fat Shark с такими аккумуляторами. В основном, 18650 используются там, где нужно больше мощности и ёмкости, чем от простых "пальчиковых" АА. Некоторые люди даже делают для квадрокоптеров блоки батарей 18650, так что время полёта увеличивается раза в два. А в старых автомобилях Тесла батарея состоит из 7104 аккумуляторов 18650 (сейчас перешли на формат 21700). Это, кстати, в своё время породило некоторый дефицит. Одни из самых ёмких (3400mah) производятся на заводе Panasonic (если пишут, например, «9000mAh», значит, надо ловить рептилоидов, которые используют неизвестные на Земле технологии). Когда Илон Маск начал в каждую свою теслу пихать по 540кг таких аккумуляторов, то аккумуляторов закономерно стало не хватать. Появилось больше подделок. Видел фото, где внутри корпуса 18650 был вделан 14500 - это по размеру как обычный пальчиковый АА, но напряжение 3.7 вольт. В некоторых магазинах появилось разделение: "panasonic 18650" и "panasonic 18650, 100% original". И надпись "оригинальный", естественно, тоже не гарантия. Но, по крайней мере, если на ebay написано brand: panasonic, а это оказалось неизвестно что, то уже можно жаловаться на продавца. У меня так, кстати, появились 4 ноунейм 18650, которые продали как оригинальные, а я стряс с продавца возврат денег. Одним из аргументов было ещё и несоответствие ёмкости — померил зарядкой (см. ниже). И требовать возврата товара продавец не стал, потому что за обратную почту тоже пришлось бы платить ему. В итоге потом купил в «оффлайн» магазине, где можно было посмотреть и проверить основные признаки подделок.
Примечание. Разработанный для новой Теслы формат аккумуляторов 21700 тоже есть в продаже, но 18650 пока гораздо более распространён.
На что надо обращать внимание при выборе зарядки для аккумуляторов 18650 (что-то уже написал раньше, но повторюсь, немного дополнив):
- Универсальность. С моей точки зрения, лучше купить одно устройство, которое умеет заряжать не только 18650, но и АА/ААА. У меня вспышки и синхронизаторы на АА, в общем, все пригодятся. Если бы заранее знал, то первую зарядку только под АА/ААА можно было бы и не покупать. Хотя у всего есть плюсы и минусы, зарядка под 18650 значительно крупнее по размеру и для установки в неё любых аккумуляторов надо сначала отводить подпружиненный контакт.
- Выбор тока заряда (обычно считается, что заряжать можно половиной ёмкости, но я делаю меньше на всякий случай).
- Защита от перегрева, излишнего заряда и неправильной полярности.
- Режим тестирования аккумулятора. Полная зарядка и разрядка с показом ёмкости.
- Режим восстановления (иногда называют «тренировка»). Циклы полного заряда и разряда, пока ёмкость не перестанет расти. В итоге в той, которую купил под 18650, режима восстановления не было, но чтобы всё вместе — это было дороже. Так что решил, что обойдусь. Или можно сделать тест несколько раз подряд.
- Отдельные каналы зарядки. В разных ячейках можно одновременно заряжать разные аккумуляторы.
- Режим Powerbank. Не всем нужно, но может быть полезно. При вставленных заряженных аккумуляторах выдаёт ток на разъём USB.
Поскольку решил брать универсал, чтобы помимо 18650 ещё были АА и ААА, то выбор оказался не очень велик. Универсальные SkyRC стОят, как крыло от боинга, у многих других нет одновременно 18650 и АА. В общем, взял тот же Kweller, только модель X-1900. Нет режима восстановления, но можно сделать несколько раз тест. Ну и по размеру это немаленький «кирпич», так что как карманный powerbank вряд ли можно использовать.
Если искать совсем универсальную зарядку, то внимательно читать список поддерживаемых аккумуляторов. Например, икеевские тип NiMH (никель металл-гидридные), а упоминаемые 18650 - литиевые (литий-ион). Это стандартно. Но существуют и всякие LiFePo4 (литий-железо-фосфатные). Или кому-то хочется, чтобы зарядка поддерживала формат 21700. Надо заранее прикинуть, что именно может пригодиться и составить список. Но тогда можно прийти к Accucel-6 или его близнецу Imax-b6 с переходниками.
А вообще, опять повторюсь, большинству людей отдельная зарядка 18650 не нужна. Аккумуляторы 18650 — это для специфических вещей, таких, как пауэрбанки, фонари, вейпы, квадрокоптерные очки.
Примечание. Относительно новый формат, разработанный для новой Теслы - 21700, чуть побольше размером, по характеристикам лучше, чем 18650, но сам не пробовал, когда свои фонарики покупал, его ещё не было. Его диаметр (21мм), я так понимаю, тоже подобрали, чтобы в фонарики диаметром в дюйм влезал. Есть переходники с 18650 на 21700, то есть, можно купить устройство для нового аккумулятора, а использовать там старый. Но пока что основная масса техники, где нужна энергия (электросамокаты и прочее вроде батарей ноутбуков) на 18650.
Ещё на литиевые аккумуляторы 18650 часто переделывают питание старых шуруповёртов, но там уже надо паять. Про это много написано, гугл "переделка шуруповёрта на литий". Для аккумуляторов есть готовые батарейные отсеки, поиск "battery holder 18650", но к плате всё равно припаивать придётся. Можно сделать довольно дёшево, если использовать б/у аккумуляторы из батарей всяких электросамокатов (из батарей старых ноутбуков для шуруповёрта не подойдёт, нужны "высокотоковые", которые могут отдавать энергию быстро).
Дополнение про переделку аккумуляторов шуруповёрта на литиевые 18650.
Что нужно делать, если у шуруповёрта сдох старый NiMH аккумулятор? Самая модная тема - это переделать его на литиевые элементы 18650. Раньше была проблема: как широко известно (кхе-кхе), литиевые аккумуляторы нельзя подключать последовательно, потому что один бракованный аккумулятор мог "поломать" соседей. А, чтобы получить близкое к 12 вольт, надо последовательно соединить 3 штуки. Но сейчас платы балансировки, которые изолируют аккумуляторы, стали очень дешёвыми. Так что высокотоковые аккумуляторы на 20А, плата балансировки, руки переменной кривизны, и можно работать.
Очень подробно объяснять смысла нет, потому что уроков в интернете много, например alexgyver.ru/18650/ просто немного для тех, кому лень смотреть.
Есть формат аккумуляторов 18650 (точнее, это называется форм-фактор), у них диаметр 18мм, а длина 65мм. И вот где нужно запасать много электричества, там с вероятностью 99% будут аккумуляторы 18650. Пользуетесь пауэрбанком, чтобы подзаряжать телефон? Ездите на электросамокате? На ноутбуке есть аккумулятор? Если эти устройства вскрыть, то внутри с вероятностью, близкой к 99% будут цилиндры диаметром 18 и длиной 65мм. Почему не 100%? Во-первых, сейчас для новой Теслы разработали новый формат 20700 (21700) и эти аккумуляторы тоже начинают использовать, раньше во всех Теслах было 540кг аккумуляторов 18650. Во-вторых, есть квадрокоптеры, где, наоборот, на 99% аккумуляторы литий-полимерные Li-Po. В некоторых пауэрбанках тоже используют Li-Po, у них меньше плотность заряда и меньше срок службы, чем Li-Ion, но их можно делать любой формы, а не только цилиндры 18650, они плотнее заполняют объём.
А вот характеристики аккумуляторов 18650 разные. Во-первых, это ёмкость. Обычно в пределах 2000-3400 mAh. Вторая важная характеристика - это сила тока, которую аккумулятор может отдавать, меряется в Амперах, диапазон обычно от 5 до 30 А. Так вот, если вы используете, скажем, пауэрбанк, чтобы запитать телефон, то сила тока не так важна, телефон "ест" относительно немного. А вот если вы катаетесь на электросамокате, то дали газу и самокат жрёт энергию очень быстро, тут нужны аккумуляторы ампер на 20. Для шуруповёртов то же самое, при старте двигателя нужно выдавать энергию очень быстро, так что аккумуляторы из батареи ноутбука могут не подойти, нужны высокотоковые.
Обычно эти две характеристики взаимосвязаны, у высокотоковых аккумуляторов не может быть очень большой ёмкости и наоборот, у очень ёмких аккумуляторов сила тока в пределах 5А.
И ещё про пауэрбанки. Обычно не понимал тех, кто покупает готовые. Хорошие аккумуляторы 18650 стоят денег. Если взять цену обычного банка и прикинуть стоимость одного аккумулятора, то сразу ясно, что качество аккумуляторов будет так себе. Проще отдельно купить коробку (их на али очень много, поиск "power bank case") и к ней докупить нужных аккумуляторов. Важно! Покупать готовые пауэрбанки можно и нужно, если вам нужны всякие технологии быстрой зарядки Quick Charge или Power Delivery, тогда имеет смысл доплатить за готовое профессиональное решение вроде zmi qb820, но цены там соответствующие. Сейчас в пауэрбанках также используют литий-полимерные аккумуляторы, которые могут быть любой формы, а не только цилиндр, поэтому корпус можно делать меньше размером. Например, следующая модель zmi qb822 чуть меньше zmi qb820, потому что вместо 6 18650 внутри два больших плоских li-po аккумулятора, которые заполняют почти весь корпус.
Теперь про шуруповёрты. У одного аккумулятора 18650 напряжение 3.6 вольта, чтобы получить близкое к 12 вольт (стандартное для многих шуруповёртов), нужно последовательно соединить 3 аккумулятора, тогда в сумме будет 10.8 вольт. Но, если вдруг хоть один аккумулятор окажется бракованным или просто от времени испортится, то он начнёт "портить" соседей. Раньше это было проблемой, но потом появились дешёвые платы балансировки. Аккумуляторы соединяются, но не напрямую, а через специальную плату (называется BMS - Battery Management System), которая следит за состоянием каждого аккумулятора. Так что для получения рабочего напряжения около 12 вольт достаточно трёх аккумуляторов и платы BMS (Ампер на 25-40).
Про производителей. Очень мало кто сам делает качественные аккумуляторы, обычно это покупка у крупных брендов и наклейка своего названия. Либо неизвестно чьё производство сомнительного качества. Сами делают: Panasonic, Sanyo (тот же панасоник), LG, Sony, Samsung. Хотите хорошее качество, но не хотите переплачивать - можно брать кого-то из них. Хотя и подделывают их массово.
Для пауэрбанка я взял пару Panasonic на 3350mAh, но там сила тока всего 4.7А. А вот для шуруповёрта высокотоковые LG, там ёмкость ниже, 3000mAh, зато ток до 20А. Покупать лучше в магазинах, которые специализируются на таких вещах. LG для шуруповёрта я брал в "Запас мощности" не в последнюю очередь потому, что там можно сделать заказ с терминала прямо в офисе, не надо проходить всякие регистрации на сайте. Хотя один человек рассказывал, что долго методом перебора продавцов покупал на алиэкспрессе, пока не нашёл нормальное качество, после чего купил для самоката штук 60, там была серьёзная экономия. Но ради нескольких штук решил не заморачиваться.
Плату BMS взял на алиэкспрессе, там то же самое, что в магазинах, но дешевле. Если собираетесь соединять 3 аккумулятора, то платы на 25А достаточно. Но аккумуляторы можно соединять параллельно, взять, например, 6 штук и сначала соединить парами параллельно, а потом три пары уже через плату. Тогда в сумме они могут отдавать больше тока, там можно плату на 40А. Я сначала не до конца разобрался и купил платы на 40А, когда хватило бы на 25, это не принципиально, просто чуть выше цена.
Провода использовал модные AWG в силиконовой изоляции, они очень гибкие, можно и из обычного кабеля вытащить, просто гибкие удобнее. Сечения там по номерам вида AWG и цифра (чем больше, тем тоньше), я смотрел с сайта тех, кто квадрокоптеры собирает, на нагрузку 22А достаточно AWG 18, но под рукой был только AWG 16, он потолще, на 35А, так что с запасом. Если брать обычный провод из электромагазина, то сечение примерно аналогично 2.5 квадрата.
Ещё если собираетесь паять, то контакты аккумуляторов нельзя сильно нагревать, чтобы аккумулятор не помер. Для выхода из ситуации много где продают аккумуляторы, где заранее приделана контактной сваркой никелевая лента, проще немного доплатить и не рисковать.
P.S. Интереса ради погуглил, что внутри макитовских литиевых аккумуляторов на 18 вольт. Ожидаемо там или 5 или 10 аккумуляторов 18650 от Sony и плата балансировки на 5 аккумуляторов (на али такие платы тоже есть, поиск "BMS 5S").
P.P.S. Вообще, война стандартов аккумуляторов обещает быть интересной. У литий-полимеров чуть меньше плотность заряда, зато их можно делать любого размера, плотно заполняя объём. А у литий-ионных цилиндрических главный плюс - стандартность. Но то, что оба литиевых впереди никель-металлгидридных, сомнению не подлежит. Например, в фотовспышках традиционно использовали АА аккумуляторы. В размере АА никель-металлгидрид NiMH сильно выигрывает по цене. Потом до производителей дошло, что для увеличения времени работы надо что-то менять. Кто-то начал делать литиевые блоки вместо АА, но минусы понятны - для конкретной вспышки подойдёт только определённый аккумулятор, а его могут и с производства снять. Интересный ход - Yongnuo выпустили версию их вспышки 560 под два аккумулятора 18650. Пока не понятно, станет ли это массовым, но идея давно напрашивалась. Плюс перспективный формат 21700 понемногу идёт в массы, пока больше в вейпы и фонарики. Учитывая, что есть переходники с 18650 на 21700, можно присматриваться к устройствам на 21700, а пока использовать в них старые 18650.
