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toobadorz 發表於 2017-8-23 23:29

1.5V AA 電池的充電式替代方案與 NITECORE LA10 CRI 量測結果

[i=s] 本帖最後由 toobadorz 於 2017-8-24 22:45 編輯 [/i]

注:(1) 下文[b][color=Blue]藍字粗體[/color][/b]的部分是連結 (2) 可點選圖片看原始大小的大圖。

現在一般 AA 大小的電池(就是[b]港台的 3 號電池,大陸的 5 號電池,直徑約 14mm,高度約 50mm[/b],因此這大小的圓柱形鋰電池常依尺寸被稱為 [b]14500 電池[/b])除了便利商店常見的鹼性電池,也常用低自放的鎳氫電池如 [b]Panasonic eneloop (pro)[/b] 來替代。

低自放的鎳氫電池除了繼承一般鎳氫電池能充電重複使用,內阻低,可大電流放電的優點外,也大幅延緩了傳統鎳氫電池自放電嚴重,無法充電後長期保電的問題。因此低自放的鎳氫電池往往在出廠的時候就已經充飽了電,強調買到手之後不須再充電即可用的特點,是傳統鹼性電池的有力競爭對手。

但是鎳氫電池平均電壓約為 [b]1.2V[/b],略低於傳統電池的 [b]1.5V[/b],而有些電器就是需要較高的電池電壓才能正常驅動,這時使用傳統電池似乎就不可避免。但傳統不可充電池中電量最高的鹼性電池又常有漏液問題,可能損傷電器(我也因此報廢了兩支筒:L),實在讓人困擾。

因為這些原因,我自己也一直在尋找較可靠的 [b]1.5V AA 電池[/b]替代方案,前陣子終於買了幾顆觀望許久的 [url=https://www.fenix-store.com/fenix-arb-l14-1600u-usb-rechargeable-li-ion-14500-battery/][b][color=Blue]Fenix ARB-L14-1600U 電池[/color][/b][/url],剛剛又看到有筒友提到一般 AA 鹼性電池的漏液問題,就和大家分享一下心得。

首先直接貼一下官方的介紹:

[attach]98074[/attach]

[attach]98075[/attach]

[attach]98076[/attach]

[attach]98077[/attach]

[b]容量 1600mAh,內建 USB 充電功能,充電時亮紅燈,充飽電亮藍燈(官方的圖片有錯:L ),不能使用充電器,只能用內建充電功能充電。[/b]

其實這就是一顆骨子裡是鋰電池(考慮到加上保護後[b]只有 50mm 高[/b],大概裡面是 [b]14430 鋰電池[/b]?),在正極部分加上了保護板與 USB 充電口及降壓電路,能夠穩定輸出 [b]1.5V[/b] 的電池。

點子看來簡單,不過直到近期內建 USB 充電口的電池開始出現之後才被真正實現,原因不外乎是充電的困難,因為電池的正負極是降壓電路轉換後輸出的 [b]1.5V[/b],這樣的話要怎麼對內部那顆鋰電池充電就是很大問題,直到如今有了內建 USB 充電的點子之後,才能把它變成現實。

看起來好像很美好,但是官方資料還是不夠詳細,在各種負載下的性能完全不明,我等了一陣子還是沒有在網路上看到有相關測試資料,只好自己上了。

[b][color=#8b0000]先來看在各種不同電流下放電的表現:[/color][/b]
[img]http://i.imgur.com/8LeYNPS.png[/img]
以 [b]0.2C = 0.32A[/b] 放電測出的容量十分接近 [b]1600mAh[/b],可說是沒有虛標。

一直到以 [b]1C = 1.6A[/b] 放電時容量都有近 [b]1300mAh[/b],表現還算不錯。

不過一旦負載超過了 [b]1C = 1.6A[/b],就會很快觸發過電流保護 / 過熱保護而強制終止放電,因此測出來的容量小的可憐。

另一個特性是,因為是降壓模擬出來的 [b]1.5V[/b] 電池,因此整個放電過程中幾乎都能維持很固定的電壓,直到過放保護觸發,主動斷電(這時電池的電壓變成 [b]0V[/b],當然,內建的充電功能會自動解除這保護狀態)。這樣的放電特性[b]好處是能夠一直全程提供電器需要的高電壓,壞處是根本看不出來還剩多少電量[/b]。

[b][color=#8b0000]接下來看放電到觸發過放保護後,進行充電時 USB 端的電壓與電流曲線:[/color][/b]
[img]http://i.imgur.com/cVZ2OdE.png[/img]
充電需時約 [b]2.5 小時[/b],非常標準的 [b]CC-CV 鋰電池充電曲線[/b],內部鋰電池的 [b]CV[/b] 截止電流大約是 [b]50mA[/b] 左右,還算不錯,如果能更低些能充的更飽,也許 Fenix 更傾向於保守點的方案。

充滿電後電池電壓為 [b]1.488V[/b]。

單純看充放電曲線也許會沒有概念,沒關係,我也測了在 [b]NITECORE LA10 CRI[/b] 上這顆電池與 [b]Panasonic eneloop (pro)[/b] 的續航曲線,本來想著哪天終於有空了(最近很忙:L)可以拍拍照擠一些廢話發篇評測文騙點分數……不過想想算了,一併貼出來讓大家參考:

[img]http://flashlight.nitecore.com/render/w800-q90/12.ILLUMINATION/15.L/1501.LA10/LA10_EN_14.jpg[/img]

[img]http://i.imgur.com/kpHcRuP.png[/img]
測試的電池包含 [b]Panasonic eneloop pro[/b]、[b]Panasonic eneloop[/b]、[b]Panasonic LR6(鹼性電池)[/b],以及 [b]ARB-L14-1600U[/b],都實驗了 [b]High[/b] 與 [b]Mid[/b] 兩個檔位。

顯然  [b]ARB-L14-1600U[/b] 電池定電壓輸出的特性在 [b]LA10 CRI[/b] 上表現的淋漓盡致,可以一直維持固定亮度直到電池突然斷電,且輸出功率足夠負荷 [b]LA10 CRI[/b],容量介於  [b]eneloop[/b] 與  [b]eneloop pro[/b] 之間,效果不錯。

[b]eneloop (pro)[/b] 表現也很好,典型的高效鎳氫電池特性,能維持長時間的穩定電壓,直到低電量才會電壓下跌。

相較之下 [b]LR6[/b] 鹼性電池就不太適合這種對它而言功率太高的工作,[b]High[/b] 檔位的亮度會一路下跌。

[img]http://i.imgur.com/fhkAB7Q.png[/img]
我量出來的 [b]LA10 CRI[/b] 各檔位相對亮度比例,和 [url=https://www.youtube.com/watch?v=PABH6q43gb8][b][color=Blue]Advanced Knife Bro 的結果[/color][/b][/url]幾乎一致。


最後總結一下 [b]ARB-L14-1600U[/b] 電池的特性:

+ [b]1.5V AA 電池[/b]的的良好替代方案
+ 尺寸很剛好,就是標準 AA 尺寸,不會太長,且因為是在正極加保護,沒有負極保護板需要的那條讓電池變形的連通鎳帶
+ 恆電壓輸出
+ 內建充電功能

- 價格較高(但是還是有比較低價賣的賣家)
- USB 充電口可能有不夠堅固,是明顯脆弱處的疑慮
- 不能使用充電器,誤用可能很危險
- 負載只能上到 [b]1C = 1.6A[/b],不適合功率太高的場合

u6vmp631 發表於 2017-8-23 23:59

[i=s] 本帖最後由 u6vmp631 於 2017-8-24 00:01 編輯 [/i]

感謝分享,很精闢
這電池充電真的很方便...(只充一顆時候)
實在很懶的每次都要拿充電器出來

dimilofarsta 發表於 2017-8-24 01:58

沒有廠商要做1.5V鎳氫充電電池{:4_82:}

sangohero 發表於 2017-8-24 05:26

但重點是

台灣買不到

jimmyang 發表於 2017-8-24 07:30

可惜這顆台灣還沒有進

這類1.5V的可充電電池,好像早十年前就有商人推出,
可惜放電速度太快.放電電流不夠大...後來就漸漸銷聲匿跡
網拍上還找的到的....
倍特力 鎳鋅 1.6V 3號AA 充電電池2500mwh 替
SORBO碩而博 1.5V USB快充鋰電池400毫安
金特力 3號AA 1.5V充電鋰電池 2800mWh
卓耐特 AA 1.5V   1250毫安


持續關注中,幸好手電用低自放都還OK....
碳鋅電池、鹼性電池 身邊還是得備妥那麼個幾排;P

xjapanuk1997 發表於 2017-8-24 09:27

高電流下沒多久就關閉應該是OTP了 , 如果是OCP一拉載順間就shutdown了!!
沒辦法空間太小熱散不了!!因此注定沒辦法大電流應用

toobadorz 發表於 2017-8-24 12:14

[i=s] 本帖最後由 toobadorz 於 2017-8-24 12:16 編輯 [/i]

[b] [url=http://www.wii.tw/~fogerdis/redirect.php?goto=findpost&pid=320777&ptid=59070]6#[/url] [i]xjapanuk1997[/i] [/b]

感謝,這樣一說的確看起來像過熱保護 / PTC 觸發後的情況,看官方介紹也的確有這保護。不過之前測試一些保護板的過電流保護也會受溫度影響,接近臨界值的話會要放電一段時間產生溫昇之後才會斷電∼

jimmyang 發表於 2018-3-15 11:24

[i=s] 本帖最後由 jimmyang 於 2018-3-15 11:37 編輯 [/i]

今天收到了LA10藍(可惜沒有了黑色款)

用1.5鹼性電池和1.2低自放,亮度感覺不出有什差異.
所以就不糾結是否找尋比LA10貴的1.5充電電池來餵它了~

這把塗裝不是太理想,開箱發現尾蓋磕碰、掉漆....:L

這個價位帶,AAA的 reylight 鳳梨 紅銅 mini AAA . PL21 2AAA ,質感優於它許多....

就把它吸附在桌面下,替換下16450的H02....

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