ZGŁOŚ SUGESTIĘ
PRODUKTY
MENU KATEGORII
Strona główna bloga > Kategoria: Akumulatorki Ni-MHBaterie alkaliczne

Jakie są różnice pomiędzy akumulatorkiem 1,2V Ni-MH a baterią alkaliczną 1,5V?

To pytanie, które w naszej codziennej pracy pojawia się bardzo często.

Zazwyczaj uważa się, że akumulatory Ni-MH z powodu niższego napięcia nie mogą zastąpić jednorazowych baterii. Dotyczy to jednak tylko niektórych urządzeń - zwykle o niskim poborze prądu i zazwyczaj w konfiguracji gdzie baterie są łączone szeregowo po 3-4 szt.
W urządzeniach o wysokim poborze prądu akumulator Ni-MH będzie wykazywał nawet wyższe napięcie niż bateria alkaliczna i będzie działał zdecydowanie dłużej.
Dzieje się tak, ponieważ wartość 1,2V to średnie napięcie podczas pracy (rozładowywania) akumulatora Ni-MH. W pełni naładowany akumulator Ni-MH może osiągać napięcie przekraczające 1,4V. Dorównuje on zatem do poziomu napięcia nowej baterii alkalicznej.

Podsumowując - tak, w zdecydowanej większości urządzeń akumulatorki Ni-MH zadziałają przynajmniej tak samo dobrze, jak jednorazowe baterie alkaliczne.

Porównanie charakterystyki rozładowania wysokiej jakości akumulatorka Ni-MH (everActive Professional Line 2600) na tle baterii alkalicznych wiodących marek komercyjnych. Prąd rozładowania: 500 mA, charakter obciążenia: ciągły. 


Krzywa rozładowania akumulatorka everActive 2600 vs markowe baterie alkaliczne - 500 mA

Obciążenie 500 mA jest dość wymagające dla baterii alkalicznych - to typowy pobór prądu wielu latarek zabawek, młynków elektrycznych do przypraw itp. - w takich zastowaniach baterie alkaliczne nie działają optymalnie. W przypadku jeszcze bardziej wymagających urządzeń - np. lampy błyskowe - pobór prądu jest jeszcze wyższy (nawet wielokrotnie) - w takich zastosowaniach różnica wydajności między akumulatorkiem Ni-MH a baterią alkaliczną będzie jeszcze wyższa na korzyść akumulatora. 

Przy prądzie rozładowania 500 mA dobry akumulatorek będzie działał ok. dwukrotnie dłużej od solidnych baterii alkalicznych. Test pod wysokim obciążeniem obnaża niedoskonałości baterii alkalicznych i jednoznacznie wskazuje na  przewagę akumulatorków niklowo-wodorkowych.

Porównanie charakterystyki rozładowania wysokiej jakości akumulatorka Ni-MH (everActive Professional Line 2600) na tle baterii alkalicznych wiodących marek komercyjnych. Prąd rozładowania: 100 mA, charakter obciążenia: ciągły


Krzywa rozładowania akumulatorka everActive 2600 vs markowe baterie alkaliczne - 100 mA

Obciążenie na poziomie 100 mA jest bardziej umiarkowane - taki pobór prądu mają często najprostsze latarki, nieskomplikowane zabawki, mikrofony bezprzewodowe, mikroporty. W tych warunkach charakterystyka akumulatora jest nadal korzystniejsza na tle baterii alkalicznej. Świeżo naładowany akumulator Ni-MH 1,2V utrzymuje wyższe napięcie od baterii 1,5V przez znaczną część cyklu pracy. Jednak całkowity czas pracy może być już minimalnie dłuższy na baterii jednorazowej. Dodakowo należy mieć na uwadze, fakt, że napięcie na akumulatorze Ni-MH spada w czasie podczas przechowywania, dlatego często urządzenia, z których korzysta się nieregularnie działają lepiej na bateriach alkalicznych.

Takie urządzenia jak piloty, stacje pogodowe, zegary, multimetry elektroniczne wymagają do pracy jeszcze mniej prądu (wielokrotnie mniej) - w takich urządzeniach baterie alkaliczne działają zwykle wyraźnie dłużej i bardziej przewidywalnie.

To co rzuca się w oczy na obu wykresach to płaska charakterystyka rozładowania akumulatorka Ni-MH. Akumulatorki w obu przypadkach utrzymują napięcie powyżej 1.2V przez większą część czasu. Taka charakterystyka ma wiele zalet - np. model zdalnie sterowany zawsze ochoczo i szybko przyspiesza, a młynek do pieprzu zawsze pracuje z wysoką, jednakową wydajnością. Jednak w przypadku wielu urządzeń, taka charakterystyka rozładowania uniemożliwia poprawny odczyt oraz ocenę stanu naładowania baterii - w zależności od urządzenia wkaźnik słabej baterii nie zapala się w odpowiednim momencie - albo znacznie za szybko, lub zbyt późno, w  momencie gdy urządzenie odmawia już współpracy. Dlatego pomimo oczywistych zalet akumulatorków, w niektórych zastosowaniach bardziej niezawodne i przewidywalne są standardowe baterie alkaliczne.

Baterie alkaliczne vs akumulatorki - fakty

Aby dobrze zrozumieć tą kwestie trzeba mieć świadomość różnic pomiędzy bateriami jednorazowymi a akumulatorkami Ni-MH. Tematykę wyjaśnimy na przykładzie popularnych "paluszków" AA i AAA. Jako reprezentanta baterii jednorazowych przywołamy baterie alkaliczne - to najbardziej uniwersalne i dość wydajne baterie jednorazowe, dostępne powszechnie na rynku.
Podstawowe dane techniczne.

Bateria alkaliczna:

  • napięcie nominalne: 1.5V /ogniwo,
  • pojemność do ok. 1400 mAh dla AAA/LR03 i 2900 mAh dla AA/LR6,
  • rezystancja wewnętrzna >200mΩ - dedykowane do urządzeń o niskim lub umiarkowanym zapotrzebowaniu na energię,
  • okres przydatności - zwykle 5-10 lat od daty produkcji,
  • skłonność do wylewania/wycieków.

Akumulator Ni-MH:

  • napięcie znamionowe: 1.2V /ogniwo,
  • pojemność do ok. 1100 mAh dla AAA/R03 i 2700 mAh dla AA/R6,
  • rezystancja wewnętrzna 50-100 mΩ - nadają się do urządzeń o wysokim poborze prądu,
  • okres przydatności - nie dotyczy,
  • samoczynny spadek napięcia w czasie.


Analizując pobieżnie powyższe parametry zauważymy, że baterie mają teoretycznie wyższe napięcie oraz trochę wyższe pojemności.

W praktyce 1.2V dla akumulatora jest z założenia napięciem średnim z cyklu pracy (podczas rozładowania w urządzeniu), natomiast 1.5V jest napięciem wyjściowym (dla nowej, nieużywanej) baterii alkalicznej. W większości urządzeń zakres napięć pracy baterii i akumulatorków Ni-MH się pokrywa i baterie w tym obszarze wcale przewagi nie mają.

Podobnie sprawa wygląda z pojemnością - wyższa pojemność baterii alkalicznych jest osiągana tylko i wyłącznie podczas rozładowania małymi prądami - poniżej 50 mA. Przy rozładowaniu rzędu 500 mA (typowy pobór prądu dla np. wielu latarek) osiągane pojemności będą już nawet o połowę niższe.

Akumulatory Ni-MH wykazują nieznaczne ubytki pojemności w takich samych warunkach - niezależnie od prądu rozładowania. Dodatkowo z uwagi na dużo niższą rezystancję wewnętrzną spadek napięcia podczas pracy jest na nich dużo mniejszy - szczególnie w wymagających urządzeniach.

Na niekorzyść baterii alkalicznych przemawia jeszcze jedna niechlubna cecha - każda bateria alkaliczna, nawet przechowywana/użytkowana w sprzyjających warunkach kiedyś wyleje - na skutek jej całkowitego rozładowania, lub starości. Akumulatory Ni-MH są bardzo odporne na wylewanie - w ich wypadku ew. wyciek musi być wyraźnie sprowokowany.

Z powyższego wynikałoby, że to akumulatory mają lepsze parametry niemal w każdym aspekcie. Ale czy na pewno?

Niestety odpowiedź nie jest jednoznaczna. Akumulatorki Ni-MH nie są pozbawione wad. Akumulatory wykazują nieco niższe napięcie wyjściowe (na początku) w porównaniu do baterii alkalicznej, dodatkowo napięcie to spada samoczynnie nawet w trakcie przechowywania. Niektóre urządzenia nie są w stanie poprawnie działać przy niższych poziomach napięcia - sytuacja się dodatkowo pogarsza w czasie.

Akumulatory są z natury wysoko-prądowe - użytkowanie ich w urządzeniach o bardzo niskim poborze energii prowadzi do szybkiego wzrostu rezystancji wewnętrznej - w konsekwencji skracając ich żywotność prowadząc do dużo mniejszej ilość cykli ładowania / rozładowania. Akumulatorki szczególnie te najwyższych pojemności potrafią też być nieco większe (grubsze) od baterii jednorazowych co w rzadkich przypadkach może również być problematyczne.

Przeczytaj także:
Jak długo ładować akumulatorki Ni-MH?
Baterie, czy akumulatorki? Wybór zależy od urządzenia!

Autor: Michał Seredziński
Kopiowanie zawartości tekstu lub jego części bez zgody przedstawiciela firmy Baltrade sp. z o.o. jest zabronione.

81
2
Komentarze
liczba komentarzy: 6
Dodaj komentarz

  • Witam,
    kupiłem bardzo dobre akumulatorki i działają bardzo kiepsko.
    Używam ich do takich lampek (imitacji świeczek) z timerem.
    Wytrzymują max. 4 dni po 8 godzin pracy gdzie zwykłe baterie działają prawie miesiąc.
    Jestem bardzo zawiedziony akumulatorkami. Moim zdaniem się nie nadają.
    0
    0
    • Pomimo tego, że zdecydowana większość urządzeń dobrze toleruje akumulatorki Ni-MH to nadal są urządzenia, które na akumulatorkach działają dużo słabiej, lub nie działają wcale.
      Powodów i możliwych przyczyn jest kilka - to wymaga obszerniejszego wyjaśnienia, dlatego przygotujemy na ten temat zupełnie osobny wpis: "Dlaczego dobre akumulatorki Ni-MH nadal nie działają w moim urządzeniu lub działają dużo słabiej od baterii jednorazowych?".

      W przypadku tych "świec" LED - pierwsza sprawa to rozmiar baterii, o ile w rozmiarach AA/AAA akumulatorki osiągają podobne pojemności jak baterie jednorazowe, to w przypadku "grubszych" ogniw C/D (te są również często stosowane w takich "świeczkach") baterie alkaliczne mają już wyraźnie większe (nawet 2-krotnie) maksymalne pojemności - a gdy w takim przypadku stosujemy standardowe ogniwa R6/AA z adapterami do C/D, to efekt krótszego działania będzie dodatkowo spotęgowany.

      W najprostszych lampkach, sznurkach, świeczkach LED często do zasilania używane są tylko 2 ogniwa połączone szeregowo. W najprostszych konstrukcjach zdarza się, że lampka gaśnie już przy spadku napięcia do ok. 1,25V/1,30V na każdym z ogniw. Bateria jednorazowa, gdy jest bardzo powoli rozładowywana (prądem wielokrotnie niższym jak na naszych wykresach) będzie przez bardzo długi okres utrzymywać napięcie powyżej tej wartości. Natomiast w przypadku akumulatorka Ni-MH, niezależnie od obciążenia, napięcie bardzo szybko spadnie do 1.30V i niżej - to moment gdzie część problematycznych urządzeń się wyłączy - efekt często jest taki, że akumulator nadal pozostaje nawet w 90% naładowany, a mimo to urządzenie już nie chce na nim pracować.
      To jednak skrajna sytuacja. W tym konkretnym przypadku z "świeczką" LED dobrze byłoby sprawdzić przy jakim napięciu na baterii następuje wyłączenie. Dodatkowo w przypadku ogniw R14 C/ R20 D, powodem bardzo krótkiego czasu pracy może być stosowanie akumulatorków R6 AA razem z adapterem do C lub D. Akumulatorki AA mają już wielokrotnie (nawet blisko 10-krotnie) niższe pojemności jak jednorazowe baterie LR14 czy LR20 - tutaj wyraźną poprawę dałoby użycie dedykowanych akumulatorków w rozmiarach R14 i R20. Pamiętajmy przy tym, że nawet jak mamy do dyspozycji najlepsze, najbardziej pojemne akumulatorki everActive Professional Line R14/R20 to ich maksymalna pojemność (liczona przy niskim obciążeniu) będzie nadal ok. 2-krotnie niższą od najlepszych jednorazowych baterii alkalicznych.
      0
      0
      • Dziękuje za odpowiedź.
        Świeczki to : https://jysk.pl/do-domu/dekoracje/swieczki-serwetki/swieca-mats-s8xw10cm-led-bialy

        3xAAA - normalne baterie działają nawet przy 1,00 V a akumulatorki wyłączają się przy 2x1,2 V i jeden zawsze jeden jest rozładowany na max. Gdzie ładowane były razem do pełna. Mam akumulatorki eneloop 750mAH i everActive 800mAH.
        Gdzie jest problem ??
        0
        0
        • To w sumie nie jest zła informacja, bo przynajmniej mamy pewność, że te świeczki "dobrze tolerują" akumulatorki - tzn. są w stanie je głęboko (a nawet zbyt głęboko) rozładować.

          Przy 3 ogniwach połączonych szeregowo mamy pewien zapas napięcia potrzebnego do pracy dla typowych LEDów. W takich zastosowaniach często dochodzi do rozładowania akumulatorków poniżej 1.0V i w efekcie najsłabszy z całej trójki może zostać rozładowany zbyt głęboko, a nawet ulec przebiegunowaniu. Po wyjęciu takiego kompletu 2 akumulatorki często mają napięcie powyżej 1.0V, jednak jeden z nich może być zupełnie zerowy. Na to nie specjalnie jest jakaś solucja, poza ew. pilnowaniem czasu i wcześniejszym doładowaniem akumulatorków - akumulatorki nigdy nie są równe pojemnością co do 1mAh i w przypadku daleko idącego rozładowania całego pakietu, zawsze istnieje ryzyko zbyt głębokiego rozładowania pojedynczego ogniwa. Jak już do tego dojdzie powinniśmy jak najszybciej naładować taki akumulator, aby zminimalizować efekt szybko postępującej degradacji ogniwa, które zostało zbyt głęboko rozładowane.

          Jeżeli te świeczki na zwykłych bateriach są w stanie wytrzymać blisko miesiąc pracując przez 8h dziennie, to prąd rozładowania jest dość znikomy. W takich warunkach maksymalna pojemność baterii alkalicznych AAA/LR03 może wynosić nawet ok.1400 mAh. Więc tutaj można się spodziewać, że świeczki mogą działać blisko 2x krócej na akumulatorkach o pojemności 750 mAh. Nie tłumaczy to jednak czasów 3-4x krótszych.

          Pierwsze co bym sprawdził, to czy faktycznie akumulatorki naładowały się nam prawidłowo do pełna. Szczególnie ten akumulatorek zbyt głęboko rozładowany, może sprawiać problemy przy kolejnym ładowaniu i wykazać zbyt wczesne pełne naładowanie.

          Warto to kontrolnie sprawdzić raz na jakiś czas - jeżeli dysponujemy ładowarką automatyczną (jaki model?), to po naładowaniu wyciągnijmy akumulatory z ładowarki i odczekajmy min. 30 min. Następnie ponownie spróbujmy je naładować - ładowanie powinno się zakończyć w ciągu maks. 10-20 minut, jeżeli trwa dłużej, to może oznaczać niepełne uprzednie naładowanie akumulatorków.
          0
          0
  • Świetny artykuł, wyjaśniający sprawe kompetentnie i kompleksowo, tego potrzebowałem !
    0
    0
  • Artykuły wyjątkowo rzeczowe i napisane dobrą polszczyzną. Gratuluję autorowi.
    Trafiłem tu , ponieważ mam kilka niesprawnych baterii rowerowych 24V. i szukam metody ich selekcji.
    Gdyby tak naładować ogniwo 9000 mAh (R20) i pomierzyć prąd zwarcia?
    Jaki on powinien być, żeby ogniwo można było zawrócić do eksploatacji, a jaki, żeby wykorzystać ogniwo do oświetlenia diodami LED ?
    Pozdrawiam, Andrzej
    0
    0
    • Panie Andrzeju, dziękuję za opinię.

      W przypadku wspomnianej baterii 24V i ogniw R20 - czy mówimy dalej o akumulatorkach wykonanych w technologii Ni-MH? Jeżeli tak, to sprawny akumulator R20 będzie dysponował stosunkowo wysokim prądem zwarciowym - niezależnie od sposobu pomiaru powinny to być wartości dwucyfrowe - i takich wartości należałoby się spodziewać przy zastosowaniu w pakiecie do roweru itp.
      Jednocześnie gdy jego wartość spadnie poniżej 2A to akumulatorki nie będą się już praktycznie do niczego nadawać. Sam prąd zwarciowy nie jest jednak najbardziej elegancką metodą oceny jakości akumulatorków - jest to mocno inwazyjny sposób w szczególności, gdy zwieramy sprawne, dobrej jakości ogniwa.
      0
      0
  • Dzięki za artykuł, obiektywny, dobrze przedstawione wady, zalety i potencjalne problemy wynikające z niewłaściwego doboru rodzaju zasilania do urządzenia. Sporo mi wyjaśnił
    0
    0
  • Niestety w moich mlynkach zauwazylem odwrotna zaleznosc.. na samych aku w pelni naladowanych 1.2v nawet nie rusza (6xAAA). Zawsze musze dawac kombinacje 2 baterie i 4 aku przynajmniej aby krecilo, slabiej oczywiscie niz na samych bateriach. Myslalem ze aku z ikei jakies kiepskie ale z innymi jest to samo
    2
    0
    • Jeżeli to pojedynczy młynek (nie żaden 2w1) zasilany aż 6 akumulatorkami połączonymi szeregowo, to możemy już mieć problem ze zbyt niskim napięciem startowym - dla nowych baterii alkalicznych jest to ok. 1.6V x 6 = 9.6V, natomiast dla naładowanych akumulatorków ok. 1.35Vx6 = 8.1V. Choć uważam, że nadal młynek w takich warunkach powinien się uruchomić. W pierwszej kolejności do sprawdzenia faktyczny stan naładowania akumulatorków (czy aby na pewno dobrze naładowane), w drugiej kolejności do sprawdzenia styki, czy wszytko na pewno dobrze kontaktuje.
      Akumulatorki Ni-MH mają nieco inną zewnętrzną budowę i są inaczej wykończone, zarówno od strony anody i katody.
      Zdarza się, że w okolicach plusa gdzieś coś nie styka na którymś z akumulatorków i urządzenie zwyczajnie nie widzi zainstalowanego zasilania.
      4
      0
  • O'K, ale jak rozróżnić wzrokowo, czym się różnią baterie od akumulatorków ?????
    1
    2
    • Bezpośrednio na każdym ogniwie jest zapis o napięciu nominalnym - 1.2V dotyczy akumulatorków Ni-MH, natomiast 1.5V dotyczy popularnych baterii jednorazowych.
      Na akumulatorkach musi również pojawić się symbol chemii - w tym wypadku "Ni-MH" - takiego oznaczenia nie znajdziemy na baterii jednorazowej.
      Jednoznacznym oznaczeniem dla baterii alkalicznej (zwykle jednorazowej) jest natomiast literka L bezpośrednio przed literką R określającą wielkość ogniwa np. LR6, LR03, LR14, LR20 itp.
      Z wyglądu baterie jednorazowe odróżnia zwykle też wygląd / wykończenie biegunów dodatnich i ujemnych - akumulatory mają gładkie wykończenie od strony katody (minusa) jak również bardziej płaskie i regularne wykończenie od strony anody (plusa).

      Dobre akumulatory też są zwykle zauważalnie cięższe w porównaniu do baterii jednorazowych.
      5
      2