5号电池 锂电池吗 能否取代碱性和镍氢?两款5号锂电池对比测评

小编 2024-12-27 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。

京东自主品牌推出新型5号AA充电锂电池,15V输出3000mWh超高电量

5号电池也叫做AA电池、R6电池,是一种高度50mm直径14mm的电池规格,常见用于各种家用电器与消费电子产品上。一次性5号电池属于消耗品,单次投入低但长久使用费用也会持续累加,所以不少用户会选择购买可循环充放电的5号电池,目前主流的可充电池均为镍氢电池,因化学特性关系,放电平台电压只有1.2V,电储能仍无法满足用户需求。

锂离子电池储能能力强,能量密度高,功率大,但其工作电压平台高达3.7V,无法用于1.5V电压的5号电池设备中。近年来国内企业终于实现了突破,制作出了储能密度高并可用于1.5V电压设备的可充电锂电池,今天介绍的京东京造可充电锂电池就是这种新型产物。

京东京造可充电锂电池外表上与常见的5号电池并无不同,不管是长度、直径都与5号电池一样,外包装上清晰地标注着“1.5V恒压”“可充电锂电池”字眼,表示其特殊身份。

通过官方提供的内构图可以看到,京东京造可充电锂电池内部使用了一颗软包封装的锂离子电芯作为储能手段,实现高能量密度储备。顶盖封装狭窄的空间里放入了充放电控制器,内置DCDC电路,将锂电池电压从3.7V降压至常规1.5V输出,以兼容5号电池设备使用。

得益于高密度锂电芯的加持,京东京造可充电锂电池可提供3000mWh电量输出,换算成常见的容量单位约等于2000mAh,且输出电压平台为稳定的1.5V高平台,整体储能电量相比镍氢电池有了大幅度增长。

常用的一次性碱性电池放电带载能力差,电压平台下降快,电量相对较低。镍氢充电电池平台维持较好,但平台电压仅为1.2V左右,整体储电能力一般。京东京造5号充电锂电池通过DCDC降压转换,具备稳定的1.5V电压输出平台,储电量相对镍氢电池也更多。

部分对电压敏感的设备,使用镍氢电芯或碱性电芯,即使电芯仍有很多电量未完全放出,但因为电压平台低而关机。京东京造可充电锂电池稳定的1.5V高电压平台,让这些设备实际运行时间大幅度延长,也可以充分利用电池电量。

京东京造5号充电锂电池标配专用的四槽位充电器,USB-C接口输入适用于主流PD充电器供电。具备多重防护措施,自动识别电池种类,误放入非京东京造5号充电锂电池即会触发保护措施拒绝充电。

充电头网总结

京东京造5号充电锂电池可以说是新世代5号充电电池解决方案,结合锂电池高储能密度的优势,利用DCDC转换电路输出1.5V恒定电压,为设备提供大功率、多电量、高平台的电力供应。京东京造5号充电锂电池目前已上架京东官方商城,为套装销售,包含4节可充电池与1个专用充电器,售价为119元,感兴趣的小伙伴可以自行上车。

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