5号 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 2024-10-15 电池定制 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。

革新5号电池,15V恒压输出,紫米AA可循环充电锂电池评测

App Store是苹果一手建立起来的软件生态,给苹果带来了非常可观的营收。用户在App Store为好的APP付费购买使用,同时也会激励开发人员开发出更好的APP。目前在App Store的付费主要有两种方式,一种是一次付费永久使用,也就是买断式付费;另外一种是按时间付费,俗称订阅制。两种付费方式对于消费者和苹果以及开发者来说都是完全不一样的。

而今天要介绍的产品和上面所说的似乎也相似,对于需要使用5号电池的朋友来说,一次次的购买一次性电池就像是订阅制购买,电池没电了就需要换购新的;而可循环使用的5号AA锂电池更像是买断制,一次付费长久使用。短期来看一次性电池更便宜,但是长久来看还是买断制的可循环充电的AA锂电池更好一些,下面就一起来看看由紫米推出的这款1.5V AA可循环使用的锂电池吧。

一、电池包装

此次紫米推出的锂电池套装版的包装盒从正面就可以看出产品的轮廓,左上角熟悉的ZMILogo,右侧有紫米出品的字样。

包装盒的左侧是产品的具体参数信息:名称:紫米锂电池套装版紫米锂电池充电器的参数:型号:PB421输入:5V2A输出:5V 500mAx4尺寸:76x69x24mm工作温度:5~35℃紫米5号恒压可充电锂电池:电池型号:LDC01额定容量:1930mAh额定能量:2900mWh额定输入电流:500mA额定输出电流:400mA标称充电电压:5V充电限制电压:5.5V额定输出电压:1.5V包装内含:紫米锂电池充电器、紫米5号恒压可充电锂电池x4节,USB充电线、使用说明书。

从右侧可以看出制造商为江苏紫米电子技术有限公司,中国制造。

背面介绍了产品的使用用途,适用于游戏手柄、电动玩具、智能门锁、数码相机以及更多。

二、充电套装

直接拆开包装盒,里面的物品和包装盒标称的相同,充电器、充电线、锂电池套装以及说明书。

三、充电器

先来看看充电器,白色的外观,上下边界处菱角较为分明,四周的边角较为圆润,中间是4个充电卡位。

充电器的正极特写,正极的接触面相对较长。

负极特写,上下各4个弹片共8个弹片,上面是为5号可循环充电的电池充电,下面是7号电池使用的卡位。

卡位的底部标注出了电池的充电摆放位置。

充电器的输入接口是USB-C,这个好评。更通用的接口也就意味着用户使用起来也更方便,上面的input字样也说明了接口仅支持输入不支持输出。

充电器的背面,共有4颗小型内六角螺丝固定。

下面是充电器的参数信息,这款充电器适用于紫米5号恒压可充电锂电池,参数部分上面已经有介绍,这里不再做过多赘述。

充电器的净重约为55.2g。

四、紫米1.5V AA锂电池

此次套装内共有4粒1.5V可循环充电使用的锂电池,并且每粒电池都有不一样的外衣,下面一个大大的数字“5”也可以看出是5号的电池。

和常规的一次性镍氢电池不同,紫米的这款电池套装支持循环充电使用,上面是电池负极。

电池正极特写。

电池外衣上面印制了电池的参数信息,具体参数详情大家可以看上面,这里主要需要提到的一点是请务必使用带“MLBEP ZMI”标识的充电器,避免造成损坏。

五、电池体积参数对比

既然和常规的一次性电池不同,那体积是否和常规电池一样呢。小编找来了一个一次性电池参数测试,使用卡尺实测一次性电池的长度约为50.18mm。

直径约为14.09mm。

再来看看紫米锂电池的长度约为50.19mm。

直径约为13.95mm。从整体来看紫米5号锂电池的体积参数几乎相同,所以无需担心是否可以正常使用的问题。

六、电压测试

使用万用表的表笔测量电池的电压,显示的电压为1.5V,此时的锂电池为满电的状态。

七、充电测试

将1粒紫米5号电池放在充电卡位里,此时的充电功率为1.87W。

将2粒紫米5号电池放在卡位里,此时的功率上升到了3.53W。

将3粒紫米5号电池放在卡位里,此时的功率上升到了5.14W。

全部将4粒紫米5号电池放在卡位里,此时的充电功率为6.93W。

随后小编实测了一下使用充电器为4粒紫米5号电池充电的全程,整个测试过程电压一直处于5V输入,电量则一直处于有规律的波动状态。约2小时07分前,输入功率一直持续在7W左右,随后功率和电流逐渐下降直至充电结束,全程耗时约3小时02分,最高功率为5.04V1.59A 8.03W。

八、实际电池容量测试

对于1.5V AA锂电池的容量测试,小编采取是国标0.2C的放电标准,按照紫米的电池容量为1930mAh计算,0.2C的放电标准也就是放电电流为0.39A。采用恒流放的方式,环境温度约为25°的情况下进行测试,终止电压设定为0.5V。整个放电的过程持续了约5小时19分,实际放出的能量为3092mWh,实际能量比参数中标称的2900mWh还多了192mWh,由此可见参数方面为实标,能量充足。

市面上普通镍氢电池的放电曲线是一条抛物线,而上面的紫米AA可循环充电锂电池的放电曲线是一条平稳的直线。相比镍氢电池的1.2V额定电压,AA可循环充电锂电池的额定电压为1.5V,这个可以让电池的能量得以充分的释放。避免了镍氢电池电压低,有电放不出来的窘境。

九、一次性电池存在漏液风险

传统的一次性电池在搁置了一段时间后由于周边温度和湿度等原因容易出现漏液的风险,如果装在用电设备里面很大概率会损坏用电设备的电池槽,很有可能造成不可挽回的损失。

十、随时随地方便充电

紫米5号锂电池的好处就是可以循环使用,充电器的接口采用了更加通用的USB-C接口,用户充电的门槛也更低了。无论是在家里还是办公桌,随时随地方便充电使用。

十一、长久使用、稳压输出

紫米5号电池的方便之处不仅体现在自身充电方便,在日常使用上同样要优于一次性电池。很多时候都会遇到刚买不久的电池就用不了了,这不是因为电池没电,是因为传统一次性电池内部的电压会随着电量的减少使得电压降低导致无法使用。

而紫米的5号锂电池在上面实际的放电过程可以看出,几乎全程都可以保持1.5V的恒压输出,不会再出现一次性电池有电放不出的尴尬局面。

充电头网总结

一次性的5号电池相信很多用户在家里只要想找都会在家里的角落找出几节,因为东西太小,而且使用的电器还很多,无线鼠标、键盘、赛车或者遥控器等等,都是需要使用5号电池的电器。一次性的电池优点在于便宜,缺点是无法长时间稳压输出,如果长时间不使用的话不取出还容易损坏电池仓,造成无法挽回的损失,最重要的一点是一次性电池用完就扔掉对环境很不友好。

现在电源配件飞速发展,对于多年不变的一次性电池也出现了转机。所以现在市面上出现了一些可以充电循环使用的5号锂电池,从使用角度来说紫米5号锂电池可以持续稳压输出,避免有电放不出的情况发生,可以循环使用,对环境更友好,对于用户来说不用频繁购入电池,并且充电也非常方便。而且紫米的1.5V充电锂电池在实测之后发现真实能量为3092mWh,实际能量比参数中标称的2900mWh还多了192mWh,由此可见参数方面为实标,能量充足。相比镍氢电池的1.2V额定电压,AA可循环充电锂电池的额定电压为1.5V,这个可以让电池的能量得以充分的释放。避免了镍氢电池电压低,有电放不出来的窘境。在App Store里面订阅制和买断制是常见的两种付费方式,短期来看订阅制需要支付的费用较低,但从长远来看明显买断制要更优一些。只需要一次付费就可以一直使用,不用二次付费。对于常见的5号电池来说也是这个道理,如果家里使用5号电池的电器多,紫米5号可循环充电锂电池明显要比一次性的电池更值得入手。

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