Как выбрать аккумулятор для фонаря – разбираемся с типами элементов питания

Батареи и аккумуляторы – это компактные хранилища энергии, питающие фонари, мелкую технику для дома и другие устройства, без которых невозможно представить современный комфорт. Правильно подобранный элемент питания обеспечивает идеальный баланс между производительностью, сроком службы и стоимостью, поэтому важно разбираться в особенностях существующих типов батарей.

В нашем обзоре мы расскажем о достоинствах и недостатках разных источников питания, чтобы выбранный аккумулятор для фонаря подходил под имеющееся устройство и полностью раскрывал его возможности.

Советы по выбору элемента питания

1. Выясните необходимый размер батареи. Полная информация указывается в инструкции к устройству. В случае ее отсутствия определить размер можно, взглянув на батарейный отсек.
2. Определитесь, какой тип элемента питания предпочтительнее: одноразовая батарейка или перезаряжаемый аккумулятор. Первый вариант дешевле, а второй можно подзаряжать множество раз, что позволяет сэкономить денежные средства в долгосрочной перспективе.
3. Изучите принцип работы разных элементов питания. Понимание различий между щелочными, литиевыми и другими батарейками позволит выбрать оптимальный вариант, чтобы фонарик работал на полную мощность.

Что такое напряжение батареи?

Напряжение измеряется в Вольтах (В) и относится к важнейшим характеристикам, которые влияют на эффективность работы и срок службы осветительного устройства. В инструкции к фонарям Nitecore указаны рекомендованные и допустимые типы батареек, раскрывающие возможности прибора на 100%, а также запрещенные для использования элементы, которые ухудшают работу фонаря и даже способны привести к его поломке.

Различные типы аккумуляторов генерируют разное напряжение:

• Щелочная батарея – 1.5В;
• Аккумулятор NiMH – 1.2В;
• Аккумулятор Li-Ion – 3.2-3.7В.

В некоторых случаях разница при замене батареи с 1.5В на 1.2В практически не ощущается, однако попытка сменить современную литий-ионную батарею на дешевый аналог способна вдвое уменьшить производительность устройства и стать причиной поломки.

На что влияет емкость?

Емкость элемента измеряется в мАч (миллиампер-час) или Ач (ампер-час) и отражает количество энергии, которое батарея способна отдавать на протяжении 1 часа. Чем выше показатели емкости, тем больше энергии батарейка может отдать и тем дольше и эффективнее будет светить фонарь.

Емкость влияет на размеры источника питания, поэтому при выпуске новых моделей фонарей производители ищут «золотую середину» между возможностями и габаритами батарейки. Чаще всего встречаются элементы емкостью от 2000 до 5000 мАч, а в компактных изделиях можно увидеть варианты с меньшей емкостью.

Форм-фактор аккумуляторов

Для корректной работы устройств разного типа и удовлетворения потребностей пользователей элементы питания выпускаются в разных формах и размерах (форм-факторах), отличающихся номинальным напряжением и емкостью. Конструкции некоторых аккумуляторов практически идентичны одноразовым батарейкам AA, AAA, D и другим, но в фонарях Nitecore нового поколения используются чисто аккумуляторные форм-факторы 14500, 18490, 18650, 21700 и другие, где две первые цифры обозначают диаметр элемента, а две следующие – длину.

Несмотря на сходство некоторых форм-факторов одноразовых и перезаряжаемых батарей, аккумуляторы обладают более высоким напряжением, что повышает яркость свечения фонарика. Однако нужно быть осторожными при замене одноразовых элементов на аккумуляторы, поскольку разница в напряжении может вывести прибор из строя.

Виды аккумуляторов

Существующие аккумуляторы вне зависимости от напряжения, емкости и форм-фактора можно разделить на три основных типа:

• Никель-кадмиевые аккумуляторы (NiCd);
• Никель-металлгидридные аккумуляторы (NiMH);
• Литий-ионные аккумуляторы (Li-Ion).

Они отличаются химическим составом и характеристиками, поэтому используются в разных условиях.

Никель-кадмиевый аккумулятор

Аккумулятор NiCd имеет низкую стоимость, чем привлекает внимание многих пользователей. Бонусом к цене является долгий срок службы элемента, в половину превышающий количество циклов разряда/заряда в сравнении с другими типами аккумуляторов, а также стойкость к воздействию низких температур. Но на этом преимущества данного типа аккумуляторов заканчиваются, и при длительном использовании пользователь сталкивается с рядом серьезных проблем.

Основным недостатком никель-кадмиевого аккумулятора является наличие «эффекта памяти», который стремительно понижает емкость элемента при неправильной эксплуатации. Поэтому его заряд нужно восполнять только при достижении отметки 0%, что не всегда удобно в ситуации, когда батарейка питает фонарь, необходимый для беспрерывного освещения. Состав NiCd также не радует – в него входит ряд токсичных элементов, включая кадмий, которые при попадании в почву разлагаются в течение 100 лет и отравляют землю на глубине до 20 метров. Поэтому для сохранения окружающей среды такие аккумуляторы необходимо сдавать в специальные пункты приема, а не выбрасывать в мусорное ведро.

Никель-металл-гидридный источник питания

NiMH обладают меньшим весом в сравнении с NiCd аккумуляторами, при этом могут похвастаться высокой плотностью энергии, увеличивающей время работы фонаря. Элементы имеют слабовыраженный «эффект памяти», хотя спустя 300 циклов разряда/заряда при подзарядке после достижения отметки 0% емкость все равно падает. Поэтому, в отличие от NiCd элементов, для восполнения энергии никель-металлгидридного аккумулятора нельзя ждать его полной разрядки. Также стоит учитывать, что он заряжается в несколько раз дольше и сильно греется в процессе.

NiMH не рекомендуется использовать при аномально низких и высоких температурах, поскольку это увеличивает скорость потери заряда и снижает срок службы элемента. В случае долгого хранения без использования изделие стремительно теряет уровень заряда, нуждаясь в дополнительной подзарядке до 100% каждые несколько недель. Состав аккумулятора не включает ядовитых тяжелых металлов, однако он не поддается полной переработке.

Литий-ионная батарея

Li-Ion аккумулятор встречается в большинстве современных устройств, включая фонари бренда Nitecore, который производит собственные варианты аккумуляторов данного типа. Элементы имеют разные форм-факторы, но обладают схожими отличительными характеристиками: повышенная плотность при весе на порядка 30-40% ниже аналогов других типов, отсутствие «эффекта памяти» и безопасный для экологии состав.

Аксессуар невосприимчив к низким температурам и не теряет заряд при использовании в мороз, но в случае продолжительного воздействия солнечных лучей и высокой температуры воздуха возможно воспламенение из-за присутствия в составе лития. Также нужно учитывать, что для использования элементов данного типа в устройстве обязательно наличие защиты от замыкания и полной разрядки, что в противном случае может навредить как прибору, так и самому аккумулятору. Однако самым большим недостатком является стоимость – она ощутимо выше в сравнении с одноразовыми батарейками. С другой стороны это окупается в долгосрочном периоде, поскольку при наличии Li-Ion у пользователя нет необходимости регулярно докупать новые элементы питания.

Выбор аккумулятора для фонаря

Выбор аккумулятора для фонарика – непростая задача, поскольку данный тип устройств имеет особые требования к емкости и весу источника питания. Освещение должно быть ярким и продолжительным, а вес корпуса с аккумулятором максимально легким, чтобы модель не создавала болезненных ощущений в кисти при длительном удержании и не падала с головы во время передвижения пользователя (если это налобник).

В зависимости от производителя в фонариках встречаются разные элементы питания: 18650, 21700, АА и D.

Аккумуляторы 18650

Наиболее популярный вариант, который используется в фонарях, мелких инструментах, часах и другой технике, включая ноутбуки. Он обладает оптимальным балансом между емкостью, сроком службы и габаритами: при весе порядка 45 грамм элемент имеет напряжение 3.7 В и обладает емкостью 2200-3500 мАч.

Особенности 18650:

• высокое напряжение;
• отсутствие «эффекта памяти»;
• цикл разряда/заряда составляет около 1000;
• малая скорость саморазряда;
• стойкость к перепадам температур.

Аккумуляторы 21700

Если сравнивать с 18650, аккумулятор 21700 имеет большие габариты и выигрывает в емкости (3000-5000 мАч). Это увеличивает длительность работы фонаря, но взамен требуется больше времени для восполнения заряда.

Относительно гравиметрической плотности энергии габариты 18650 и 21700 имеют схожие показатели: 223 Втч/кг против 218 Втч/кг. Поэтому первый вариант чаще всего встречается в налобниках, где кроме эффективности важен вес аксессуара, а второй – в ультраярких ручных моделях.

Особенности 21700:

• высокое напряжение;
• нет «эффекта памяти»;
• повышенная емкость;
• максимально возможное количество циклов разряда/заряда;
• невосприимчивость к температурным скачкам.

Аккумуляторы AA

«Пальчиковые» аккумуляторы бывают разных видов, от чего зависят их возможности, но они не могут сравниться в характеристиках с элементами типа 18650 и 21700. У АА емкость варьируется от 500 до 2500 мАч, а напряжение на выходе составляет не более 1.2 В, поэтому элемент не подходит для питания мощных фонарей. Однако изделие обладает доступной ценой, а вес 15-30 грамм делает его оптимальным для использования в карманных фонариках EDC формата.

Особенности АА:

• более 500 циклов разряда/заряда;
• стабильное выходное напряжение;
• компактные размеры;
• малый вес;
• низкая цена.

Аккумуляторы D

Аккумуляторные батареи типа D с выходной мощностью 1.5 В используются с середины прошлого века, но встречаются все реже из-за массивных размеров (длина 61.5 мм, диаметр 34.2 мм). В основном они питают устройства, требующие особо мощного источника энергии: радиоприемники, счетчики, поисковые фонари.

Емкость аккумулятора может превышать 5000 мАч, но ради повышенной емкости придется поступиться удобством: помимо больших размеров элемент обладает немалым весом вплоть до 130-140 грамм.

Особенности D:

• большая емкость до 16000 мАч;
• стабильное напряжение 1.5 В;
• подходит для питания мощных устройств.

Правила эксплуатации аккумуляторов

Для повышения эффективности и продления срока службы аккумулятора важно соблюдать ряд правил по эксплуатации и хранению элементов:

1. Долгое воздействие экстремального холода негативно влияет даже на самые термостойкие батареи. Поэтому в холодное время года рекомендуется держать устройство в тепле (в идеале поближе к телу), чтобы минимизировать влияние мороза на фонарь.
2. Избегайте одновременного использования аккумуляторов разных производителей, емкостей и года выпуска.
3. Для сохранения текущего уровня заряда лучше вынимать батарейку из устройства, которое не используется регулярно.
4. Храните аккумуляторы в сухом месте при комнатной температуре. Кухня, гараж и бардачок автомобиля – не лучшие места для хранения, поскольку в них высок риск сильного нагрева воздуха.
5. Носите элементы питания в отдельном кармане или чехле во избежание соприкосновения с металлическими предметами (монеты, нож, ключи, скрепки). Это чревато возникновением короткого замыкания и способно негативно повлиять на полярность аккумулятора.
6. Запрещено допускать контакт батареи с источником открытого огня, поскольку это опасно для здоровья человека. При экстремальном нагревании элемент взрывается, расплескивая ядовитое содержимое.