充电电池怎么选?——市售各种五号/七号电池科普&选购指南

2020-02-11 10:08:02 115点赞 729收藏 91评论

前言

本篇文章主要是对于目前常见的各类五号/七号(又称AA/AAA)电池基本知识进行科普介绍,并提供简单的选购建议;文章前半部分会涉及到一些理论知识,不爱学习只想剁手的玩家可以直接看各部分加黑的“产品推荐”模块。(文章约6000字,完整阅读约20分钟)

【一】电池基本术语科普

电压

就如同初中物理书所言,电池的基本功能是为用电器提供直流电压。不同的用电器需要使用不同电压的电池。最常见的五号/七号电池的额定电压一般为1.5V。

很简单。你以为这样就完了?naive!充电电池怎么选?——市售各种五号/七号电池科普&选购指南 

绝大多数电池的电压是一个范围。电池满电时,电压最高;随着电量的逐渐放出,电压逐渐下降,直到归零或者低到用电器不能工作。我们可以通过放电曲线来直观的说明这个过程。下图中,横坐标为放出的电量,纵坐标为电池电压:

充电电池怎么选?——市售各种五号/七号电池科普&选购指南

仔细观察放电曲线图,可以发现电池放电的两个特点:

一,电池电压是随着放电逐渐降低的(废话);

二,电池在放电刚开始快结束时电压下降极快,而中间部分则下降较慢;

三,电池大部分电量都在一个相对较窄的电压范围内放出。

我们将二、三点统一起来,将电池放电较为平缓的部分,称为电压平台,放电开始时的电压称为(充电电池的)充电截止电压,而放电电压开始急剧掉落的点,称为(充电电池的)放电截止电压。需要注意的是,充电超过截止电压或放电低于截止电压,都会对电池寿命造成不良影响。因此不同种类充电器一般不能混用,充电电池也不要用到完全没电了才充。

不同种类的电池,放电曲线不同,上述参数也不同。电压平台较高的电池,能输出更高的功率,使用电器工作更加威猛(对于非恒流电路来说),而电压平台范围较窄的电池,能在较长时间内输出相对稳定的功率,减少电器功率波动的困扰。

电池容量(能量)

顾名思义,容量越高的电池理应用的越久。但是在这个概念上很多厂商喜欢玩点障眼法:电池容量有两个常用单位。mAh(毫安时)和mWh(毫瓦时)。由初中物理可知,mWh是能量单位,反映某功率下电池输出的时间;而毫安时则表示某放电电流下电池输出的时间。两个单位换算的关系是电池容量(mWh)=额定电压×电池容量(mAh),如标称容量2500mAh,额定电压1.2V的镍氢电池,按mWh容量为2500×1.2=3000mWh。传统上电池是使用mAh进行标注的,但近些年很多厂商为了使容量“看起来”更高改成mWh标注,大家要注意进行换算。

放电能力

影响电池放电电压和容量的不只是电池的种类,还有电池的使用时间、温度、放电电流等。其中影响最大的是放电电流,下面是同一节三星18650锂电池在不同电流下的放电曲线:(图片已获得授权)

充电电池怎么选?——市售各种五号/七号电池科普&选购指南

充电电池怎么选?——市售各种五号/七号电池科普&选购指南

可以看到,8A放电下的放电曲线几乎比3A放电时向下平移了0.2V,表明大电流放电下电池电压更低;而且放出能量也减少了5.4%。这只是在电池放电能力内的数据。如果放电电流超过电池放电能力,电池电压、放出容量、循环寿命都会大幅度下降,甚至无法使用。不同种类的电池放电能力相差巨大,对于大功率的设备,电池放电能力往往是比电压更重要的指标。例如闪光灯,使用放电能力很差的1.5V碳性电池时闪不了几次就会提示电量不足,而使用电压平台更低的1.2V镍氢电池时反而能长时间正常工作。

循环次数

循环次数指可充电电池反复充电的次数。电池完全充放电一次计为一次循环,未用完电量就重新充电的,不能算作一次循环。随着反复的充放电循环,电池的容量、内阻等参数会逐渐劣化。循环次数一般指电池容量降低到初始容量的一部分(如80%)时的充放电次数。如2000mAh的电池,标称500次循环,若每次完全充放电使用,约可使用500次性能不受明显影响;若每次只使用1000mAh就进行充电,理论上约可使用1000次(不同种类电池略有差异)。


自放电

电池即使不使用,在储存过程中也会逐渐损失电量,称为自放电,一般用满电状态下储存一年后剩余电量占初始电量的百分比来表示。自放电高的电池保质期很短。自放电速度与电池材料、储存方法、制作工艺等有关。另外,自放电高的充电电池,可能在储存过程中因为自放电导致电压低于放电截止电而损坏,所以充电电池即使不用,也应该隔一段时间拿出来充一会儿电。

常见AA/AAA电池分类、选购

一、碳性电池

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是否可充电:否

放电平台:约1.5~1.0(电压波动大,没什么平台可言)

电池容量:低(受放电电流影响大,AA电池约200~600mWh)

放电能力:弱

自放电:低

价格:非常低(约0.5元/节)

重量:非常轻(约12g/节)

碳性电池是最经典的一次性电池了,“一节更比六节强”里被吊打的就是它。除了便宜之外基本上没什么优点,最适合的是钟表、计算器这类超低功率的用电器,小功率下电池容量能得到很好的发挥。碳性电池背负骂名的主要原因还是因为它容易漏液……即使是大品牌也免不了,除非是穷的揭不开锅否则不太建议选购……

产品推荐

超霸绿皮、双鹿黑皮等。(那些做工特别差的小品牌千万别买,不出一年就会漏) 

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 二、碱性电池

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是否可充电:否

放电平台:约1.5~1.0(波动大没什么平台可言)

电池容量:中等(AA电池约2000mWh)

放电能力:中等偏下

自放电:低

价格:低(约1元/节)

重量:一般(约20g/节)

碱性电池可以看做是碳性电池的升级款,也是目前最常见的一次性1.5V电池。特点就是中规中矩。适用于各种耗电量不太大的电器,如电子秤、剃须刀、无线鼠标等。虽然漏液情况比碳性电池好了不少,但仍然不能完全避免,不用一次备太多……

产品推荐:

容易漏液、尺寸不标准、假货多、价格高……GG已经数不清南孚聚能环的缺点了。

“一节更比六节强”是拿碱性比的碳性,还是很老很老的那种碳性电池……那个聚能环对于提升电量也没啥卵用……

碱性电池的技术已经非常成熟,买性价比较高的型号就可以。推荐:紫米彩虹电池、京东京造电池、超霸金皮橘皮。

PS:我有很多使用多年超霸的碱性电池,无一漏液。(标称保质期七年,聚能环三年) 

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 三、一次性锂铁电池

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是否可充电:否

放电平台:约1.6~1.3V(高且较平稳)

电池容量:最高(AA电池约3000mAh,约合4500mWh)

放电能力:较高

自放电:极低(年自放电约2%)

价格:较高(约4元/节)

重量:轻(约15g/节)

一次性锂铁电池号称“第三代一次性电池技术”,在碱性电池的基础上得到了全面加强,性能基本是一次性1.5V电池之冠,也超过大部分充电电池。缺点就是贵了。用在无线鼠标上,比碱性电池更轻、更耐用,而且不用担心漏液问题。虽然标称电压为1.5V,实际上电压比同为1.5V的碱性电池高得多,而且耐得住高放电,用在玩具车、剃须刀之类的电器上勇猛且持久。现在还开发出了能耐-40℃的超低温电池——一句话,不差钱的话买就是了。

产品推荐:

基本上只有国内的耐时和美国劲量可选(似乎是因为专利问题)。 建议买耐时,有活动的时候很便宜,如果没有特别耗电的设备,屯上十来节的话基本上十年内不用操心电池的事了。

耐时(NICE)5号锂铁电池8粒第3代不漏液电池适用于儿童玩具/血压计/血糖仪/键盘/遥控器等五号电池34.9元京东去购买看百科

 四、镍镉电池

能否充电:能

放电平台:约1.2V(缺乏参考数据)

电池容量:较低(AA约1000mAh,约合1200mWh)

放电能力:一般

自放电:较高

价格:一般

重量:一般

循环次数:一般(受限于记忆效应)

镍镉电池,时代的眼泪。

GG不知道有多少人还记得小时候用的充电电池要“用完电量再充电”,因为镍镉电池有明显的记忆效应,不用完电量就充电的话会使可用容量减小,而现在的充电电池已经基本上没有了这个问题。

高污染、低容量、高记忆效应……镍镉电池性能上基本被后来的镍氢电池吊打,几乎退出民用领域。

产品推荐:无(如果手里有的话,好好收藏吧,别乱扔,有毒)

五、镍氢电池

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能否充电:能

放电平台:约1.3~1.2V(较低但平稳)

电池容量:较高(AA约2000mAh,约合2500mWh)

放电能力:较高

价格:较贵(约6~20元/节)

重量:较重(约25g/节)

自放电:一般(储存一年后约剩余80%)

循环次数:较高(500~2000次)

终于到了最最最最常用的镍氢电池了,这里GG多说两句。

镍氢电池是作为镍镉电池的升级品出现的。没有了重金属的污染,基本去除了记忆效应可以随用随充,而且提升了容量。虽然电压平台稍低,但胜在平稳且放电能力强,在玩具车、闪光灯这种大功率设备上使用效果明显强于碱性电池。考虑到价格问题,GG还是建议换电池频率低于一年一次的设备就没必要用充电电池了,现在碱性电池也已经无害化了。镍氢电池基本上不会漏液,不过重量大了一些,某些高容量电池可以超过30g,重量敏感设备还是要考虑下的。镍氢电池的虚标情况非常严重,选购时一定小心再小心。

产品推荐:

首先肯定是绕不过去的爱乐普(爱老婆): 

松下(Panasonic)爱乐普5号五号充电电池四节AA镍氢可充电电池适用ktv话筒玩具相机闪光灯98元京东去购买看百科

 eneloop是民用领域共认的高品质电池,主要分为三种:爱老婆白,1900mAh,2000次循环,超低自放电,性能较平衡;爱老婆黑,2450mAh,500次循环,侧重高容量;爱乐普lite,950mAh,5000次循环,侧重轻量化(似乎很难买到)。虽然很多人都推荐白皮爱老婆,GG还是觉得一般用户买黑皮的就好。因为500次循环对绝大多数人都够用了,自放电也是优秀的水准,多出来的容量可是实实在在的比白皮耐用。另外,据说黑皮有针对闪光灯优化,不知真假。eneloop有国产和日产之分,价格相似的情况下优先买日产版(真正的爱乐普),其间的各种纷争GG就不详细解释了。另外,富士通(FUJITSU)出品的镍氢电池与日产爱乐普系出同源,有合适渠道可以选购。

如果嫌爱老婆的代价太高的话,相对便宜一点的选择推荐紫米1800mAh(非1700mAh),松下代工,理论性能接近松下evolta和白皮爱乐普,价格只有一半左右。 

ZMI紫米紫5镍氢5号1800毫安环保电池充电电池4节35.9元京东去购买看百科

 如果你连紫米都嫌贵,还可以选择倍特力(BPI),也是电池圈子里口碑很好的品牌。曾经有一个系列与爱老婆并称为“爱老公”,不过最近好像很难见到了。不过旗下其他电池质量也是不错的。 

BPI倍特力5号可充电电池2100mAh无线话筒麦克风KTV用镍氢五号套装27.4元天猫精选去购买

 充电器只推荐紫米USB智能充,单槽可充,智能停充,USB供电,性价比极高。要注意的是套装里那个电池和充电器和我推荐的不一样,但也可以买。 (镍氢充电器可以混用,不需要“原装充电器”)

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 最后还是要提醒一下,不要买那些智能推荐里跳出来的价格很低容量很高的镍氢电池,十个里面有九个都是虚标的货。

六、1.5V锂充电电池

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能否充电:能

放电平台:1.5V(恒压)

电池容量:较高(AA约2500mWh,但有一些1600mWh左右的型号)

放电能力:一般(大电流下直接崩溃)

价格:贵(约25元/节)

重量:一般(约20g/节)

自放电:低

循环次数:较高(约1000次)

最近几年新出现的1.5V可充锂电池,实际上是在3.7V的锂电池基础上,增加了一个降压电路,将输出电压转化为1.5V。这种电池保持了锂电池轻量化、充电快的特性,还具有恒定1.5V电压的特异功能。但降压电路也带来了一些非常严重的问题:首先便是放电能力问题。锂电池本身放电能力较强,但降压电路无法做到通过大电流,在电流超过电路板设计范围时,电路会进行“保护”,切断输出,表现为电器无法正常工作。一个非常典型的例子就是南孚锂可充刚发售时出现的闪光灯集体翻车事件,这种电池在闪光灯这种瞬间电流超过10A的设备上几乎无法使用。

锂充电电池的另一个问题在于恒压。恒压本来是好事,但是完全恒压就不一定了——因为它会使基于测量电压的电量显示失效。试想你在K歌时候麦克风一直显示满电,结果唱到最高潮了突然哑火充电电池怎么选?——市售各种五号/七号电池科普&选购指南 。理论上来说这个问题可以通过改变降压板的输出设置解决,但是GG现在也不清楚这个问题到底解决了没有。

另外,在某些支持宽电压多种电池的设备中(如同时支持1.2V镍氢和3.7V锂电的手电筒),这种电池可能导致识别错误。

总之,可充锂电池是一个看起来非常美好,但用起来麻烦不断的东西。加之价格比较贵,现阶段GG还是建议能用镍氢用镍氢……剃须刀玩具车之类的倒可以用用。

产品推荐:

南孚锂可充 ,挺贵的。品胜也新出了一款,不知道质量咋样。鉴于锂电池有一定的易燃易爆风险,某些名气不大销量还高的不太正常的电池还是不建议大家选购……

注意:该充电器不能与镍氢充电器混用。

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 七、镍锌电池

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能否充电:能

电压平台:约1.7~1.6V(非常高且平坦)

电池容量:较高(AA约2500mWh)

放电能力:较高

价格:一般(约8元/节)

重量:不详

自放电:较低

循环次数:约数十次(理论可达数百次)

镍锌电池,和可充锂电池一样,嚷嚷着要“代替镍氢电池”,但是自己却一身毛病……

纸面上的数据很好,甚至比可充锂电池还要好,比镍氢电池高得多的电压和平稳的放电曲线,属于威力非常足的电池,而且也没有可充锂电池那种最大电流限制。

那么镍锌电池的问题出在哪呢,出在循环次数上。更确切的说,正是他出色的电压曲线导致了他的短命。

镍锌电池的电压平台大约在1.6~1.7V,而到1.5V时,电池已经放出绝大部分电量。镍锌电池的截止电压在1.5V左右。

而常规用电器停止工作的电压是多少呢,一般是镍氢/碱性电池的截止电压,1.0V左右。

也就是说,镍锌电池放在普通电器上用到跑不动了,是次次都过放电的。加之新技术尚不完善,往往用不了几次就报废了。

不过虽然这样,有想试试的朋友也可以弄两节玩玩,反正不贵……

产品推荐:BPI镍锌电池 ,实惠。注意专用充电器。

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 番外:磷酸铁锂电池

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能否充电:能

电压平台:约3.3~3.1V(非常平坦)

电池容量:较低(AA约600mAh,约合2000mWh)

放电能力:较高(理论值)

价格:一般(一节电池+一节占位桶一般8元)

重量:非常轻(一节电池+一节占位桶约20g)

自放电:较低

循环次数:较高(约数百次)

熟悉电动汽车,或者其他动力设备的朋友,应该对这种电池不陌生,磷酸铁锂常用作大电流动力电池,且安全性好于常见的3.7V锂离子电池。额定电压3.2V差不多刚好是碱性电池的两倍,而且放电曲线非常、非常平坦。使用的方法也比较特别:一节磷酸铁锂和一节占位桶(相当于导线)串联代替两节AA,这样输出电压接近但更高,重量也得到大幅度减少。主要问题在于加了占位桶之后容量实在是有点小,而且不适用于奇数各电池仓和并联电池仓。用在闪光灯上可以极大地提高回电速度,在GG自己的测试中,杂牌磷酸铁锂的回电速度比黑老婆还要快16%。追求高爆发的设备可以装上玩一玩。

产品推荐:AA形态的磷酸铁锂基本都是一些小厂在做,比较容易找到的是倍量、德力普、soshine、coollook这些。根据其他种类电池的质量来看,soshine一般来说老实一些……

(没有链接了,淘宝自己搜吧)

结语

其实GG也不知道,现在来写这篇文章,有多大的指导意义——明显的,内置锂电池+USB充电才是大多数小电器的发展趋势,用五号/七号电的地方越来越少了。不过很多人喜欢鼓捣些小玩意,几种特殊的电池GG也列出来了,也许可以给玩家们节省一点找资料的时间。

最后,看官都耐着性子看到这了,赏几个银子再走呗?充电电池怎么选?——市售各种五号/七号电池科普&选购指南 

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