14500磷酸铁锂电池 能否取代碱性和镍氢?两款5号锂电池对比测评

小编 2024-11-24 聚合物锂电池 23 0

能否取代碱性和镍氢?两款5号锂电池对比测评

有娃之后,家里的电动玩具越来越多了,电池的需求量也十分可观,普通碱性电池根本不抗用,传统镍氢充电电池也容易出现动力不足的情况,玩具产品迫切的需要新一代大容量高性能电池的支持。

近年来数码产品和电动汽车都已普及锂离子电池,家用最常见的5号电池却依然在使用几十年前的产品。今天我给大家介绍两款5号锂电池,分别是可充电锂电池和一次性锂铁干电池,并与传统的镍氢充电电池和碱性干电池进行对比,看看能否完成取代它们的重任。

充电电池对比:1.5V恒压锂电池 vs. 镍氢

锂离子充电电池的电压比较高,钴酸锂/三元锂是3.7V,磷酸铁锂是3.2V,他们也有各种尺寸的圆柱状电池型号,比如14500就与普通5号电池看起来没区别,但由于电压高了一倍以上,所以是无法直接使用的。

近年来有些品牌通过内置变压器的方式,将锂离子充电电池的电压降至1.5V,这样就可以直接使用在任何支持5号电池的设备上面了,其中最知名的就是南孚5号充电锂电池。(4节带专用充电器售价154元,单节成本31元)

变压后的锂电池依然保留了锂离子电池的一些基础特性,比如充电速度快、输出电流大、大功率输出衰减小,还拥有一个最大的亮点,内置电压器可以在放电时维持1.5V全程恒压,电压完全不会随着电量的下降而衰减,而普通碱性电池和镍氢充电电池的电压会逐渐下降,这样在电压要求比较高的电动玩具设备上,5号充电锂电池的动力会更加充足,不会出现越用越不给力的情况。

但是,内置变压器也有缺点,变压器会占用一些空间导致锂电池本体空间受到挤压,再加上变压也会有效率损失,因此5号充电锂电池在容量方面并没有明显优势,反而看上去缩水了。南孚5号充电锂电池的标称容量是2775mWh,换算一下只有1850mAh,要知道2500mAh的镍氢充电电池已经比比皆是了,那么南孚新一代锂电池还有优势吗?

南孚5号充电锂电池放电容量实测

测试方法为恒定电流放电,以1.0A、0.5A、0.2A电流分别测试三次,放电截止电压均设为1.0V,因为传统的镍氢电池和碱性电池到了1.0V就放不出来多少电量了,而且多数电子设备在低电压时就无法使用了。

结果一目了然,变压器的存在让电池的放电电压全程恒定1.5V,1.0A大电流放电时有些许压降,但放电曲线依然是一条大直线,非常稳。0.2A小电流放电最多放出了2600mWh的能量,这与官方标称2775mWh的差距不大。

注:我的测试设备不够专业,可能是接触电阻或线阻偏高的关系,测什么电池的容量都有些偏低,与我之前的测试成绩有出入,不能垮设备对比。但同一台设备测不同种类电池的成绩依然是很有参考价值的。

松下eneloop pro镍氢充电电池放电容量实测

我选择了镍氢充电电池当中名气最大的松下eneloop pro进行对比。(4节104元,单节成本26元)

镍氢充电电池主要有两个档次,价格便宜、容量较小、循环寿命较高的一类,大概是2000mAh 2000次循环,价格较高、容量较高但循环寿命较低的一类,大概是2600mAh 500次循环。松下eneloop pro就属于后者中的明星产品,标称容量2550mAh,虽然不是最高的,但一致性和内阻优势明显,所以更适合大功率产品使用。

垃圾Win10在我测试过程中自动更新重启了,导致松下0.2A测试数据没有保存,还好有照片

很典型的镍氢电池放电曲线,电压随着容量的下降而下降,平均电压1.2V左右,多数能量在1.2V左右放出。0.2A小电流放出了2436mAh,与标称2550mAh很接近,1.0V大电流也放出了2280mAh,损失不大。

以mAh这个常用容量单位对比的话,松下镍氢的容量要比南孚锂高很多,但这样比是不公平的,镍氢1.2V的平均电压比锂电池1.5V的平均电压低,乘以电压后的mWh(毫瓦时)才是真正的能量单位。但即便以mWh为单位进行对比,松下镍氢也要强于南孚锂。

所以从容量和续航角度考虑,5号充电锂电池并不是镍氢充电电池的对手,但它全程1.5V恒压也是一大优势,通俗一点的说法就是电动玩具会更给力,动力不会有衰减,在一些对电压要求较高的设备中,比如游戏手柄、鼠标中使用时,续航可能会更长。

一次性干电池对比:锂铁 vs. 碱性

很多人可能第一次听说一次性锂铁干电池,是不是跟磷酸铁锂电池有啥关系呢?答案是毫无关系。

锂铁干电池,全称锂-二硫化铁干电池,它的分子式是LiFeS2,是一次性电池,不同于人们通常所说的铁锂电池,铁锂电池的全称是磷酸铁锂电池,分子式LiFePO4,属于二次电池。锂铁电池的正极是二硫化亚铁,负极是金属锂,作为一种不含铅、镉等的绿色产品,它被认为是继碳性电池、碱性电池之后的第三代干电池。

锂铁电池的标称电压也是1.5V,实际电压略高,容量更大,重量更轻,唯一的缺点就是成本高,作为一次性干电池,它并不能像充电电池那样通过反复使用来摊薄成本,所以价格是妨碍锂铁电池取代碱性电池的最大障碍。

耐时5号一次性锂铁电池放电容量实测

耐时是锂铁电池中比较知名的品牌,一直在积极科普和推广锂铁电池,产品本身也不错,我很早就推荐过,一直都在使用,实标容量3000mAh,比同规格的碱性电池、镍氢电池、充电锂电池都要高。(8节40元,单节成本5元)

测试结果真是一颗赛艇,0.2A小电流放电容量超过3000mAh,1.0A大电流也有近2700mAh,损失不大,虽然大电流放电时压降比较明显,但整体平均电压依然比较高,换成能量单位mWh后的优势就更明显了。

南孚聚能环2代5号碱性电池容量实测

碱性电池名气最大的自然是南孚聚能环了,毫无争议,就用其最新款做对比。(南孚聚能环2代40颗装74.9元,12颗装27.9元,单节成本2元左右)

测试成绩有没有让大家大跌眼镜呢?0.2A小电流放电也才2167mWh,0.5A接近减半,1A再次减半,大电流放电时的容量损失惨不忍睹,这就是玩具中碱性电池不耐用的根本原因,功率需求越大,碱性电池就越不耐用,镍氢电池都能达到碱性电池的两三倍,而锂铁电池更是可以达到四五倍。

其实以0.1A甚至更小的电流放电的话,碱性电池也能放出来2500mAh左右容量,我之所以没做小电流测试,是因为太费时间了,大家从图表中可以看到,0.2A放电都要花将近十个小时才能测完,0.1A实在没法测……

但实际上,一些仪表或遥控器就是以极小的电流在放电,所以碱性电池适合在这类小功率电器中使用,成本低,续航也不差,但碱性电池还有个致命缺点,如果没电后忘记换电池的话,电池漏液把设备弄坏就损失大了。

所以,锂铁虽然成本是碱性的2倍以上,但大电流放电时的能量是2-5倍,还没有漏液风险,所以价格并没有看上去的那么贵,可以说锂铁对阵碱性是完胜,完全可以取而代之。

总结与使用建议

汇总成绩如下,仅包括mWh能量,具体的放电电压曲线与mAh容量数据请参考前文中的截图。

1、仪表、遥控器等几个月才换一次电池的设备,继续使用碱性电池是最经济实惠的,但注意没电后要及时更换,否则碱性电池可能会漏液损坏设备。充电电池放在这种设备里面毫无优势,锂铁电池比较贵而且续航优势也不太大,但如果您之前就出现过忘记换电池而漏液的情况,那建议直接用锂铁电池;

2、如果您觉得有些设备(比如电动玩具)需要频繁换电池,比如持续工作时的续航只有几个小时甚至更短,那很显然这种设备工作时电流需求较高,碱性电池是不适合也无法胜任的,改用镍氢电池、充电锂电池或锂铁干电池都能大幅延长续航;

3、有的人比较懒,或不擅长收纳并且给电池充电,那么买一堆锂铁干电池用完就扔是最省事的,而且锂铁干电池的容量也的确是最大的;

4、有的人设备多很费电池,一直用干电池成本不低,不嫌麻烦的话,充电电池是更经济的选择,充十几次,成本就比最便宜的碱性电池还要低了,而充电电池的寿命可是数百次。充电电池首选2600mAh 500次循环的高端镍氢电池,2000mAh的镍氢容量小,2000次寿命根本用不上;

5、5号1.5V充电锂电池容量不占优势,在多数对电压不敏感的设备中都不如镍氢,但如果您发现有些设备(比如游戏手柄)镍氢也不抗用,有些玩具用镍氢虽然还能跑但感觉不给力了,那么恒压的1.5V锂电池就可以尝试,说不定会更给力;

总的来说,碱性电池是该果断抛弃的,但镍氢、1.5V充电锂电池和锂铁干电池这三者却是各有所长,有时候挺纠结的。那么有没有既能充电反复使用降低成本,又能像锂铁干电池一样容量大幅增加的两全齐美方案呢?当然有,改用正儿八经的3.7V锂离子电池即可,但由于电压差距比较大,需要一定的动手改造能力和专用充电器,下一篇我就给大家详细讲讲。

最后,我附上另一款1.5V 5号充电锂电池——德力普的测试成绩,这款电池售价比南孚便宜不少,但标称容量高达3200mWh,曾让我很是期待,然而它却严重虚标,对于这样不诚信的品牌,一定要抵制,不推荐大家买。这类锂电池的容量本身就是最大的短板,实标的南孚都不如镍氢,虚标的产品差距更大,可以说毫无意义,可充电的电池本身就不用过于在意价格,因为后期通过重复使用可以大大降低成本,但如果容量太小需要频繁更换并充电的话,那就得不偿失了。

晒晒四线小县城公务猿的日常EDC

因为是家中独子,2009年毕业的时候硬生生被老两口 叫回了土生土长的地方,并于2010年考上了县城里的公务猿,具体哪个部门就不透露了,反正没考上之前没有意识到这个群体看着表面风光,实际上特别苦逼,常年无休,还得不到部分群众的理解,既然是在小县城生活,所以包里也没什么值钱的东西,通勤包就是在京东上烂大街的马盖先多功能杂物袋,说是杂物袋其实容量不小,就是背起来显得有点土了,个人感觉,实用为主。

手机

一个是自己去年十一月份购入的三星的N9100,价格应该是4899,当时觉得满足了我对手机的绝大部分需求了,开放的系统,靓丽的屏幕,双卡双待,打电话一个号,流量一个号,可更换电池,可插内存卡,当时3g的运存也够用,可是用到现在却越来越卡,关键是N9100的第三方ROM几乎没有,到现在连个MIUI都没适配,要不早刷MIUI了。

另一部手机是单位发的电信版的华为畅玩4C,算是千元机里面比较热门的了,加上这个电信的号码我就有三个手机号了,关键是单位的这个号码按要求要随时随身带着,其实是个累赘,用的机会不多,现在就当备机用,觉得最接受不了的是它还不具备备机的气质,待机的时候电哗哗的掉。

播放器

之前没体验过国砖,但是平时听歌比较多,就想买个像样点的播放器,刚开始没考虑国砖,觉得国砖都是傻大个,而且普遍续航也不太行,比较关注艾利和的AK JR,后来看评价都说AK JR的音质和IPOD差别不大,就把AK JR给PASS掉了,挑来挑去最后还是敲定了国产品牌凯音N5,看网友调侃说凯音N6像洗衣机,N5像搓衣板,可是我自己还挺喜欢这种复古呆萌的造型的。

真心觉得背后的碳纤维装饰是个败笔,不伦不类的

耳机

和凯音N5一起买的是威索尼克GR07,据说这款耳机刚上市的时候是千元级别的,我当时入手的价格是某宝上的通价,不到六百,算是我最贵的一款耳机了,可是这款耳机拿到手以后觉得做工一般,耳机外壳是塑料的,显得没什么质感。

音质

可能是期望越大失望越大,也可能我天生就是木耳,第一耳朵的感觉没想象中的那么惊艳,估计我的耳朵还停留在ipod的水平上,不过还是能听出来听歌比以前有层次感,不是糊在一起的感觉,低音有弹性,高音吗觉得一般般,有点刺,其他的听感我也形容不出来,比ipod音质好是必须的,但是提升有限,感觉听感这种还是需要慢慢培养起来的。

ipod mini2

在某宝上买的美版皇帝版,当时mini4刚上市,入手的价格还行,觉得mini2的配置足够用了,平时很少玩平板上的游戏,主要就是追追美剧看看电影,刷刷b站。

交通工具

假豪车品牌,俗称的屌丝,DS5,考上公务员算是家里奖励的(啃老的另一种说法...要我拿工资买车估计七十岁之前没戏),DS5刚上市的时候就被它科幻的外观吸引了,当时买的是乞丐版,DS还算比较厚道,虽然是丐版但是配置不算低,全景天窗,一键启动,电动座椅,最让人诟病的还是最常被提起的板车悬挂,日常开起来感觉还行,但是过沟沟坎坎还是比较明显的,跟它本身的定位有点吧差距,但是作为外观控,酷(zhuang)炫(b)才是重要的。

手电

手电也是工作需要,某宝上买的不知名品牌,用了好几年了,胜在小巧,装的是14500磷酸铁锂电池,配了两颗国产的充电电池,亮度还行,就是续航略坑,日常用用足够。

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