Good good study, day day up

aleung的学习笔记, aleung的idea

选择合适的5号/7号电池

虽然现在内置锂电的电子产品越来越多,可是5号、7号电池的使用场景依然不少。现在这种尺寸的电池种类有很多种,包括一次性电池和可充电电池,各自有不同的特性,适合的场景各有不同。

按图索骥选择电池

各种电池的特性各异(在下文中有介绍),选择并不容易。根据满足应用场景,尽量低成本的原则,做出下面的判断流程图。其中橙色的线是必须要满足条件才能走的路径,黑色线可以根据偏好而忽略条件判断来选择。可能会有考虑不完善之处,欢迎留言讨论。

Diagram source: https://whimsical.com/ChUoqFHMLZzKPzHiP9F5hq

电池分类

同样外形尺寸的电池,不同类型会有不同的编号。要选择电池类型,首先要知道它们的编号。这个wikipedia页面列出了各种标准的电池型号和尺寸。

  • 5号(AA)电池,IEC编号为R6,对应锂电池的外形规格是14500。
  • 7号(AAA)电池,IEC编号为R03,对应锂电池的外形规格是10440。

对于5号/7号尺寸的电池,现在会用到的有以下种类(不推荐使用的就不列出了):

一次性电池

  • 碱性电池:容量在2000mWh左右,缺点是时间长会漏液

    • 网上推荐品牌:小米/紫米彩虹,京东京造,宜家
  • 锂铁电池:容量大,4500mWh左右;放电电流大,放电平台高且平稳,自放电极低(2%/年);不漏液,重量轻。价钱稍贵。

    • 目前主要可以买到的品牌:耐时,小米超级电池

可充电电池:

  • 镍氢电池(NiMH):典型容量2400mWh/960mWh,放电电流大;自放电稍大,不适合过长时间使用,但目前以Eneloop为最出色代表的低自放电电池解决了此问题,实际应用中只建议使用低自放电的;放电平台低(1.2V左右),有些电子产品会因电压太低不能用。

    • 网上推荐品牌:日本富士通FDK生产白色Eneloop(国内产的是松下evolta技术,性价比低不推荐),紫米1800(松下代工,相当于国内产Eneloop),宜家Ladda(富士通FDK生产,相当于日本产Eneloop pro)
  • 锂聚合物(Li-ion)电池,内置稳压电路:容量2900mWh,恒压1.5V,但会造成用电器无法识别低电量(部分产品会在低电量时降压以供检测);因为降压电路的存在,放电电流不够大,自放电大;网上有人反映寿命不长。目前价格比较贵。

  • 镍锌电池:放电电流大,容量2500mWh,放电平台很平稳且极高(1.6~1.7V);循环次数少寿命短,因放电截止电压太高,在大部分用电器上会过放电而损坏。不推荐使用。

  • 磷酸铁锂(LiFePO4)电池:放电电流大;容量低,5号尺寸典型650mAh, 2000mWh(因为要和占位桶搭配使用,相当于1000mWh,不足镍氢40%),7号尺寸只有220mAh,700mAh;放电平台很平稳3.2V,因为电压太高,需要搭配占位桶(假电池)才能用;重量轻。

    • 目前主要可以买到的品牌:倍量(其他很多品牌声称超过700mAh的都是虚标的)

另外,下面列出常见的可充锂电池。但是可充锂电池一般都是18650尺寸的,电压也高很多,并不能替代5号/7号电池。

  • IMR 锰酸锂(LiMn):动力电池,电流大,容量相对小一点
  • Li-ion 液态锂离子电池:标称电压3.7V,充电截止电压4.2V;也有高压电池标称3.8V,截止4.35V
  • 磷酸铁锂(LiFePO4):标称电压3.2V,充电截止电压3.6V;耐过放电能力相对比其他类型好一点。

由于锂电池的充电截止电压有几种不同,充电时一定要注意在充电器上选择正确的类型。一般的智能充电器当识别到锂电池时,都是按照缺省4.2V截止,充磷酸铁锂一定要改成3.6V。

选择的原则

再看回开头的选择流程图,其实背后基本上是这几个原则:

  • 如果对价格不敏感,一概选择一次性锂铁电池是最省心的。无论是大电流高耗电,还是低耗电长时间使用都适用。电量也比碱性电池大不少。
  • 对于低耗电的应用场合,不错的碱性电池大概1元一粒就能买到,其实是很划算的。问题就是碱性电池时间长了就漏液,各种品牌无分贵贱都无一例外。等到发现设备电量低不能工作时已经漏液了,需要隔一段时间就用万用表测量一下电压才保险。
  • 充电电池,优先选择低自放电的镍氢电池,在容量、性能、价格方面都比较均衡。唯一的问题是电压太低,有些设备用一下就显示没电了,实际上电池的电量还没有用完。在有电动马达的设备中,电压低了也会显得没力。自放电低,也可以用在低耗电长时间运行的场合,例如遥控器、电子钟、电子温度计之类,不过还是得定期更换充电,不能用到没电为止,以免过放电损坏电池。
  • 磷酸铁锂电池用起来比较麻烦,如果有其他选择尽量不要用它。跟其他类型电池比起来电量偏小,并不耐用。3.2V的电压,如果当成普通电池使用很容易弄坏设备;充电器也需要设置到专门的截止电压,用错会有危险。家里其他人通常不会搞,要说清楚才行。但是,在需要大电流和稳定电压的场景,充电电池中唯有磷酸铁锂才能用。
  • 锂聚合物降压到1.5V的电池优势不多,目前看来没什么性价比。