Многие электронные системы небольших габаритов, в независимости от назначения, предусмотрены для эксплуатации при питании источников постоянного тока, имеющих напряжение от 11 до 12,7 В. Нередко для слаботочных электроцепей и систем контроля выбирают маленький аккумулятор 12 вольт (В). Батареи небольшой мощности часто устанавливают в фонари, радиоприемники, ИБП. В характеристиках и тонкостях выбора таких устройств стоит разобраться подробнее. Это поможет понять, какие батареи можно использовать для бытовых приборов и переносной техники.
Типы маленьких аккумуляторов
Существует немалое количество техники, требующей напряжения 12 В. Множество бытовых устройств небольшого размера питается от аккумуляторов двух видов:
- кислотные батареи 12 В, которые содержат гелевый электролит;
- литиевые батареи.
Главным отличительным признаком гелевых и литиевых аккумуляторов является тип химического процесса, который ведет к увеличению энергии в ячейке. Это влияет на выбор источника питания для бытового пользования.
Устройство литиевых батарей
Из всех видов небольших аккумуляторов литиевые имеют наиболее сложное строение и высокий показатель удельной емкости. В их основе, вне зависимости от емкости, лежит единичный литий феррофосфатный компонент. Клеммы таких аккумуляторов имеют напряжение от 2,75 до 4,3 В. Поэтому для получения малогабаритной батареи понадобится соединить друг с другом четыре небольших единичных элемента. В результате получится прибор 12 В.
Типичный представитель таких источников питания – батарея обычного мобильника. Из подобных батарей получают небольшие сборки, обладающие напряжением 12 В. они предназначаются для приборов бытового назначения, создания ИБП. Их даже применяли при создании первых элеткрокаров.
Литиевые батареи способны работать до 500 циклов «зарядка/разрядка». При этом они отличаются небольшим показателем саморазряда. Этот показатель составляет всего 4% в месяц. Основным минусом таких устройств является одно требование – необходимо использовать специальный контроллер, который будет управлять небольшим током заряда-разряда. При этом учитывается показатель сопротивления ячейки.
Кислотные аккумуляторы
Устройство небольшого аккумулятора 12 В для приборов бытового назначения можно сравнить со строением батареи, которая есть в каждом автомобиле. Один из основных элементов – герметично запаянный пластиковый корпус. В него помещен загущенный электролит. Могут использоваться пропитанные жидкостью стекломаты. Принцип, по которому эксплуатируется небольшой аккумулятор 12 В, и его технические данные отвечают системе простой сернокислой батарейки. Для исключения разрушительного воздействия водорода и кислорода на корпус, внутрь помещают нейтрализатор, который способен связывать образующиеся газы, превращая их в воду.
Типичные модели
При необходимости создания ИБП для просты устройств бытового назначения с напряжением 12 В следует присмотреться к таким вариантам маленьких аккумуляторов:
- Стандартный выбор – батарея AGM-типа, выдающая 12 В.
- Китайского аккумулятора, отличающегося повышенной емкостью. При имеющемся показателе напряжения, равным 12 В устройство отличается показателем емкости 4,8 А*ч.
- Сборки, состоящей из четырех небольших батарей 18650.
Кислотные аккумуляторы
Обычный аккумулятор этой серии – Delta DT1208. Такие устройства обладают напряжением 12 В. При этом такие батареи выполняют относительно небольших габаритов. Их ширина составляет 6,6 см, длина – 9,7 см, а высота – 2,5 см. При таких показателях вес аккумулятора равняется 0,4 кг. Значение зарядного тока составляет не больше 100 мА.
Этот аккумулятор представляет собой самое маленькое устройство из серии DT. Его специально разрабатывали как вариант малогабаритных приборов, которые можно легко переносить. Использую такие устройства для питания эхолотов. Служат подобные приборы более 5 лет.
Отдельно выделена линейка аккумуляторов с напряжением 12 В, которые предназначены для использования в качестве стартеров. К примеру, Delta СT12026, обладающие емкостью 2,6 А*ч, могут использоваться как стартеры в квадроциклах и мотоциклах. Их можно отличить по оранжевому окрасу крышки корпуса.
Кроме аккумуляторов Дельта, довольно популярны среди потребителей изделия ENGY и RITAR. Их продукция реализуется со сроком гарантии 10 лет. RITAR является одним из тех производителей, которые продают источники питания для гражданской авиации и бесперебойников.
Кислотные модели гелевого типа имеют один серьезный недостаток. Если внутренний патрон, предназначенный для нейтрализации газов, выйдет из строя, корпус легко расколется от внутреннего давления. Такая же ситуация произойдет и при зарядке аккумулятора повышенным током. Возможен такой результат и при постоянном перегреве батареи. Поэтому температура стенок источника питания и геометрия корпуса должна постоянно контролироваться.
Элементы, имеющие округлившиеся стенки, следует изъять из эксплуатации. Иначе может произойти разрушение аккумулятора, а гель из него вытечет наружу. В этом случае оборудование, которое питается от батареи, выйдет из строя.
Бескорпусный литиевый аккумулятор
Кроме батарей кислотного типа, многие производители реализуют устройство большой емкости, имеющие напряжение 12 В. Этот прибор изображен на фотографии ниже. Характеристики небольшого литиевого устройства типа по габаритам и показателям емкости существенно превосходят изделия кислотного действия. Стоит рассмотреть прибор длиной 83 см, шириной 50 см и высотой 17 см. его емкость равняется 4,7 А*ч. Это в 5 раз превышает показатель кислотного аккумулятора со схожими габаритами.
Такая батарея весит около 200 г. В Китае такое устройство реализуется в комплекте с устройством для зарядки. В состав литиевого аккумулятора входит 6 небольших батарей, используемых в мобильных. Напряжение каждого из них составляет 4,1 В.
Сборки
Кроме батарей китайского производства кислотного типа и литиевых устройств, для техники небольших габаритов (камеры слежения, радиостанции), применяют различные сборки из батарей литиевого типа. Обычно такие аккумуляторы обладают напряжением в 3,7 В. Емкость подобных батарей равна 2-3,6 А*ч.
Для получения батареи, которая будет выдавать 12 В, все элементы соединяются последовательно. Они комплектуются устройством контроля. К ним прилагается зарядное устройство.
Нередко подобными устройствами оснащают ручные сканеры, фонари, видеокамеры. На основе устройств, имеющих большую емкость, создают сборки тяговых и проводных блоков, которые устанавливают на велосипеды.
Особенности выбора
В качестве основных параметров, на которые стоит обращать внимание при выборе аккумулятора, стоит выделить его габариты. Это важно, если батарея будет устанавливаться в мобильное устройство, которое постоянно перемещается. Ведь посадочное место будет определяться конструкцией используемой техники. Аккумулятор должен быть таких размеров, чтобы без проблем разместиться в ней.
При выборе батареи важно помнить о ее весе. Этот показатель прямо пропорционален значению емкости. Тем тяжелее аккумулятор, чем большей емкостью он обладает. Следует узнать и о способности источника питания переносить низкие и высокие температуры. Оптимальным является диапазон от -10 до +40 градусов. Обращают внимание и на такие характеристики:
- возможность эксплуатации в любом положении;
- небольшая масса;
- герметичность.
К примеру, для эхолота следует выбрать аккумулятор, обладающий напряжением 1,5 В * 8 – 12 В. Однако такой вариант отличается меньшим показателем экономичности, поскольку во время рыбалки следует всегда иметь под рукой несколько запасных источников питания. Кроме того, появляется необходимость самостоятельно создать герметичный контейнер, куда они будут помещены.
Для установки в ИБП оптимальный выбор – аккумуляторы емкостью 100 А*ч и напряжением 12 В. К примеру, одним из таких приборов является модель от компании «Энергия». Он носит название АКБ 12-100. Такое устройство способно работать с преобразователями инверторного типа. Он может обеспечить эксплуатацию котла отопления при отключении электричества в течение 8 часов.
Изготавливаются такие батареи по технологии AGM. Они способны кратковременно обеспечивать пусковой ток и могут служить 12 лет. Заряд аккумулятора требует ток силой 30 А.
Для бытового ИБП отлично подходят аккумуляторы, созданные по технологии AGM, и обладающие емкостью от 100 А*ч. Они отличаются оптимальным сочетанием цена-качество, а также безопасностью и долговечностью.
Выводы
Существенным недостатком малогабаритных литиевых аккумуляторов является их высокая цена. Например, единичный элемент 18650 продается за 4 доллара. Сборка будет стоить около 18 долларов. Если сравнивать, кислотные модели стоят около 10 долларов. Бескорпусные китайские аккумуляторы обойдутся в 20 долларов. При необходимости комплектации сложной охранной системы, в которой установлено большое количество камер наблюдения и датчиков, следует выбирать кислотные батареи RITAR или Delta.
Аккумулятор АКБ 12В 1,2 А
Аккумулятор 12V/26Ah, 3 Cott
Аккумуляторные батареи Аккумуляторные батареи Delta GX.
батарея аккумуляторная 3Cott 12V9Ah
Батарейка алкалиновая ЭРА "Energy", тип A23 (.
Аккумулятор АКБ 12В 2,2 А
Аккумуляторная батарея CSB HR 1221W 5 А·ч
Батарейка A23 Energizer A23 BL1
батарея аккумуляторная 3Cott 12V5Ah
Батарейка Energizer "Alkaline", тип A23, 12V
Аккумулятор АКБ 12В 7 А
АКБ-12 HR12-12 Delta Свинцово-кислотный аккумулятор 12В.
Зарядное устройство для свинцово-кислотных аккумуляторо.
Аккумулятор EnerSys PowerSafe 12V30F | 1528-5096 ( 12V.
Аккумулятор АКБ 12В 7 А
Аккумулятор 12 А/ч, 12 В.
Аккумулятор 12В 12А/ч GS
FB 1.2-12 Alfa (Alarm Force) 12в 1.2ач (12v 1.2ah)
Аккумуляторная батарея Ippon IP 12-5 (12В 5 Ач) 5 А·ч
CSB GP 12260 12B 26Ач (12v 26ah)
Аккумулятор 3Cott 12V18Ah
Аккумулятор EnerSys PowerSafe 12V62F | 1508-5096 ( 12V.
Аккумулятор 1.2 А/ч, 12 В.
Батарея для ИБП IPPON IP12-5 12В, 5Ач
АКБ Chilwee 6-DZF-12 (6-DZM-12) (12 В, 16 Ач / 12V, 16A.
Батарея CYBERPOWER 12V9Ah
Аккумуляторная батарея для ИБП любых торговых марок, 12.
аккумулятор для сигнализации Alfa (Alarm Force) FB 7.2-.
Аккумулятор EnerSys PowerSafe 12V92F | 1538-5047 ( 12V.
Батарея SVEN SV 1272 12V/7,2AH
Аккумулятор АКБ 12В 4,5 А
SECURITY FORCE SF 12045 12в 4.5ач (12v 4.5ah)
Аккумулятор EnerSys PowerSafe 12V92F-FT | 1538-5061 ( 1.
Delta DT 12012 12в 1.2ач (12v 1.2ah)
CSB HR 1221W 12в 5.25ач (12v 5.25ah)
АКБ-7 аккумулятор 12В на 7А/ч
CSB HR 1224W 12в 6ач (12v 6ah)
Аккумулятор 12V 1.2 mАh
60°С Оптимальная рабочая температура: 25°С Напряжение…
Аккумулятор 12В 2,3 А/ч GS
Аккумуляторная батарея CSB HR 1224W 6 А·ч
Батарея SVEN SV 12120 12V/12AH
Аккумуляторная батарея для ИБП любых торговых марок – 1.
Большинство малогабаритных электронных систем приборов, как то портативные видеокамеры, охранные системы, пожарные сигнализации, рассчитаны на питание постоянным током низкого напряжения в диапазоне 11-12,7 В. Чаще всего для слаботочных электрических цепей и систем управления используется маленький аккумулятор 12 вольт. Кроме того, маломощные аккумуляторы широко используются в фонарях, приемниках и в резервных источниках бесперебойного питания.
Типы маленьких аккумуляторов
Для большинства малогабаритных устройств с маленьким током потребления используются аккумуляторы двух типов:
- Литиевые аккумуляторные системы с напряжением в 12 вольт;
- Кислотные12-ти вольтовые батареи на 12 вольт с гелевым электролитом.
Основное отличие между литиевыми и гелевыми аккумуляторами маленькой емкости заключается в типе химической реакции, с помощью которой происходит накопление электрической энергии внутри ячейки.
Устройство литиевых аккумуляторов
Из всех типов маленьких и малогабаритных аккумуляторных устройств литий-ионный вариант обладает самой сложной структурой и самой высокой удельной емкостью. В основе аккумуляторных батарей любой емкости находится так называемый единичный маленький элемент на основе литий-феррофосфатной загущенной композиции. Напряжение на клеммах такого аккумуляторного элемента составляет 2,75-4,3 вольт. Поэтому, чтобы получить малогабаритный аккумулятор с рабочим напряжением в 12 вольт, потребуется собрать пакет из четырех маленьких единичных элементов.
Типичным представителем аккумулятора для маленьких нагрузок, основанного на одном единичном элементе, является батарея мобильного телефона. Впоследствии из таких единичных батарей стали делать маленькие сборки-аккумуляторы с напряжением в 12 вольт для бытовой техники, резервное питание станций и ноутбуков, и даже комплектовать первые электромобили.
Современные литиевые аккумуляторные устройства с рабочим напряжением в 12 вольт выдерживают до 500 циклов заряда-разряда и обладают относительно маленьким уровнем саморазряда, 3-4% в месяц. Недостатком литиевых систем является необходимость использования специальной электронной платы – контролера, управляющего маленьким током заряда-разряда в зависимости от внутреннего сопротивления электрохимической ячейки.
Конструкции современных кислотных аккумуляторов для бытовой электроники
Устройство маленького, в 12 вольт аккумулятора для бытовой техники во многом напоминает современные автомобильные батареи. Внутри герметично запаянного корпуса из пластика АБС находится электролит в загущенном состоянии или в виде пропитанных стекломатов. Характеристики и принцип работы маленького, в 12 вольт аккумулятора примерно соответствуют системе обычной сернокислотной батареи. Чтобы выделяющиеся кислород и водород не разрушили корпус маленького аккумуляторного устройства, внутри устанавливается нейтрализатор, связывающий газы в воду.
Типичные модели аккумуляторов с напряжением 12 вольт
Если возникла необходимость организации резервного или основного питания для домашних электронных приборов с напряжением питания в 12 вольт, решить проблему электропитания можно с помощью одного из вариантов малогабаритных батарей:
- Стандартного кислотного аккумулятора AGM- типа, с рабочим питанием на 12 вольт, от 0,8 до 2,2А*ч;
- Китайского бескорпусного аккумулятора увеличенной емкости. При 12 вольтах устройство обладает емкостью в 4,8 А*ч;
- Сборки из четырех маленьких аккумуляторов типа 18650.
Кислотные малогабаритные аккумуляторы
Типичным представителем маленьких аккумуляторных батарей с напряжением питания 12 вольт является модель Delta DT1208. Устройство имеет относительно маленькие габариты корпуса: ширина -6,3 см, высота 2,5 см и длина 9,7 см при весе в 0,4 кг. Зарядный ток – не более 100мА.
Аккумулятор является одним из самых маленьких в серии DT. Специально разрабатывался, как вариант для малогабаритных переносных электронных приборов, например, автономных систем сигнализации и эхолотов. Расчетный срок службы составляет не менее 5лет.
Отдельная линейка кислотных аккумуляторов в 12 вольт бренда Дельта разрабатывалась, как стартерные устройства. Например, модель Delta СT12026, емкостью в 2,6 А*ч рассчитана на использование в качестве стартерной в мотоциклах и квадроциклах. Стартовые устройства легко отличить по ярко-оранжевой окраске верхней крышки корпуса.
Кроме аккумуляторных батарей бренда Delta, немалым спросом пользуются марки ENGY и RITAR. Аккумуляторная продукция последних двух брендов продается с гарантией до 10 лет эксплуатации в расчетном режиме. RITAR — один из немногих производителей, чья продукция используется для источников бесперебойного питания систем связи гражданской авиации.
Кислотные гелевые модели обладают принципиальным недостатком. С выходом из строя внутреннего патрона для нейтрализации газов избыточное давление легко раскалывает прочный с виду корпус прибора. Аналогичная ситуация может произойти, если зарядку батареи выполняют повышенным током, или допускают регулярный перегрев источника питания. Поэтому будет полезным периодически контролировать температуру и геометрию стенок. Элементы с округлившимися стенками необходимо вывести из эксплуатации, в противном случае разрушение корпуса и вытекание кислотного геля способны вывести из строя видеокамеру или систему сигнализации.
Китайский бескорпусный литиевый аккумулятор на 12 вольт
Кроме кислотных систем, китайские компании предлагают маленькие аккумуляторы большой емкостью и напряжением в 12 вольт. Один из таких приборов приведен на фото.
Характеристики маленькой литиевой батареи по емкости и габаритам значительно превосходят кислотные модели. Общая емкость батареи, габаритами 83 мм в длину, 50 мм в ширину и 17 мм в высоту, составляет 4,8 А*ч, что впятеро больше заряда кислотника. Вес батареи около 200 г. Продаваемый на рынке Китая прибор идет в комплекте с зарядным устройством.
Литиевый аккумулятор состоит из шести маленьких стандартных батарей для мобильного телефона, напряжением 4,1 вольта. О том, насколько качественными выпускаются подобные системы, можно узнать из видео:
Аккумуляторные сборки
Кроме китайских кислотников и литиевых батарей, для малогабаритной техники, радиостанций, источников питания для камер видеонаблюдения и систем связи применяются сборки из маленьких единичных литиевых элементов с напряжением питания в 3,7 вольта. Емкость одного такого элемента длиной в 65 мм и диаметром 18 мм составляет 2-3,6 А*ч.
Чтобы получить батарею с напряжением в 12 вольт, элементы соединяют в последовательном порядке и комплектуют зарядным устройством и контроллером в одном корпусе, как на фото.
Чаще всего такими приборами оснащают мобильные и ручные сканеры, видеокамеры, ручной аккумуляторный инструмент, мощные фонари и батареи ноутбука. Кроме того, на основе элементов высокой емкости собираются приводные и тяговые аккумуляторные блоки для электровелосипедов.
Заключение
Единственным маленьким недостатком литиевых аккумуляторных систем является их высокая стоимость. К примеру, одиночный элемент 18650 стоит больше 4 долл. за штуку, вся батарея из четырех «столбиков» будет стоить 17-18 дол. Для сравнения: кислотный вариант в 12 вольт обойдется всего в 9-10 дол. Китайский бескорпусный аккумулятор стоит почти 20 долл. Если необходимо комплектовать сложную охранную систему, включающую большое количество датчиков и видеокамер, выбор модели аккумуляторного устройства очевиден — кислотный RITAR или Delta.
