Батарейки 12 вольт

Батарейки на 12 вольт

Использование батареек в различных бытовых приборах, позволяет даже сложные устройства эксплуатировать в полностью автономном режиме. Иногда для обеспечения работоспособности таких изделий необходимо достаточно высокое напряжение. Чтобы полностью запитать такое устройство электричеством можно обойтись без сложных конструкций из соединённых последовательно стандартных полуторавольтовых элементов. Промышленностью выпускаются компактные батарейки, напряжение которых составляет 12 вольт.

Виды и типоразмеры батареек на 12 вольт

В качестве основных элементов питания напряжением 12 вольт используются модели 23A и 27A. Такие батареи имеют цилиндрическую форму и отличаются между собой очень незначительно

Основные характеристики

Параметр	A27	A23
Вид	Щелочная	Щелочная
Емкость, мАч	20	40
Напряжение, м	12	12
Форма	Цилиндрическая	Цилиндрическая
Высота, мм	28.2	28.9
Диаметр, мм	8	10.3
Масс, гр	4.4	8
Состоит из	8 элементов LR632	8 элементов LR932

Как видно из данного сравнения, источник 27A имеет более компактные размеры, благодаря этому ее можно использовать в небольших устройствах, например, брелоках сигнализации.

Аналоги батареек 12v

Аналогами элементов питания 23A и 27A являются:

Перечисленные аналоги также имеют напряжение 12v, цилиндрическую форму и достаточную мощность для установки в различных устройствах бытового назначения.

Аналоги маркировок

Где применяются 12 вольтовые батарейки

12 вольтовые батарейки используются в следующих устройства и приборах:

• Мультиметрах.
• Пультах дистанционного управления.
• Брелках сигнализации.
• Медицинских приборах.

Как получить 12 вольт из батареек

Если нет времени на поиск и приобретение батареек напряжением 12 вольт, но имеется в наличии изделия другого номинала, то можно получить необходимое значение разности потенциалов следующими способами:

Через преобразователь напряжения для постоянного тока

Для получения истояника питания на 12-вольтов можно использовать повышающие преобразователи DC-DC. Например, устройство U002V позволяет получить необходимое значение от элемента питания 3 вольта или более. Для получения напряжения 3v можно использовать и обычные пальчиковые элементы питания в количестве 2 штук, которые необходимо соединить последовательно.

За счет последовательного соединения

Если последовательно соединить достаточное количество обычных батареек, то можно получить 12 вольт без преобразовательного устройства. Чтобы из элементов питания собрать батарею с номинальным напряжением 12 В, потребуется следующее количество батареек:

1. AAA, AA, С, D – 8 шт.
2. CR2, CR123, СR2032 – 4 шт.
3. 2CR5, 4LR61 – 2 шт.

Таким образом можно собрать даже из недорогих солевых батареек надёжный и эффективный источник питания на 12 В.

Популярные производители батареек 12v

Для того чтобы максимально продлить работу электронных устройств на одной батарейке, рекомендуется приобрести и установить элемент питания известных производителей. На сегодняшний день наибольшей популярностью у покупателей пользуются следующие фирмы:

• Energizer – является мировым лидером в производстве элементов питания. Батарейки и аккумуляторы этой фирмы работают значительно дольше изделий других производителей, что особенно актуально при эксплуатации устройств, которые потребляют много электроэнергии.
• Duracell – продукция этой фирмы имеет повышенный срок службы. Производитель гарантирует сохранность заряда в течение 5 лет, при правильном хранении.
• Camelion – батареи от этого производителя отличаются хорошим качеством при относительно невысокой стоимости. Благодаря этим качествам элементы питания Camelion могут успешно использоваться в устройствах, потребляющих большое количество электроэнергии.
• Panasonic – элементы питания от этого производителя наиболее часто используются в брелоках сигнализации автомобиля. Также изделие обладает повышенным показателем силы тока и ёмкости, что позволяет запитать устройства, потребляющие большое количество электроэнергии.

• Космос – изделия отечественного производителя не отличаются по качеству от зарубежных аналогов. Продукция этой фирмы имеет очень плавные характеристики снижения напряжения во время эксплуатации, что позволяет пользоваться изделием длительное время, без снижения эффективности прибора.
• GP – двенадцативольтовые батареи этой фирмы стоят недорого, но качество изделий находится на очень достойном уровне. Щелочные элементы питания Gp отлично держат необходимое напряжение даже при значительных нагрузках, при этом, расход электроэнергии происходит плавно.
• Varta – Обладает повышенной ёмкостью. Модель power one p23ga от этого производителя имеет показатель 0,05 Ампер/час. Стоимость изделия немного выше батареек Gp и Космос, но благодаря тому, что при производстве изделия использовались современные материалы и технологии элементы гарантированно прослужат длительное время.

Продукция любого из представленных выше производителей может успешно использоваться в приборах, где необходим источник питания 12 вольт.

Аккумулятор 12 вольт маленького размера

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.

Как собрать аккумуляторную батарею своими руками (тонкости и советы)

В этой статье мастер-самодельщик проведет нас по всем этапам сборки батареи, от выбора материала до окончательной сборки. Радиоуправляемые игрушки, батареи ноутбуков, медицинские приборы, электровелосипеды и даже электромобили используют аккумуляторы в основе которых элемент питания 18650.

Батарея 18650 (18*65 мм) — это размер литий-ионной батареи. Для сравнения обычные батарейки формата АА имею размер 14*50 мм. Конкретно эту сборку автор делал для замены свинцово-кислотного аккумулятора в изготовленной им ранее самоделки.

Инструменты и материалы:
— Аккумуляторы 18650 ;
— BMS (Battery Management System) ;
— Никилиевая полоса ;
— Индикатор уровня заряда батареи ;
-Выключатель;
-Разъем;
— Держатель аккумуляторной батареи 18650 ;
-Винты 3M x 10 мм;
-Аппарат точечной контактной сварки;
-3D-принтер;
-Стриппер (инструмент для снятия изоляции);
-Фен;
-Мультиметр;
-Зарядное устройство для литий-ионных батарей;
-Защитные очки;
-Диэлектрические перчатки;

Некоторые инструменты можно заменить на более доступные.

Шаг первый: выбор аккумуляторов
Первым делом нужно выбрать правильные аккумуляторы. На рынке представлены разные батареи от $ 1 до $ 10. По утверждению автора лучшие аккумуляторы фирм Panasonic , Samsung , Sanyo и LG. По цене они дороже других, но зарекомендовали себя хорошим качеством и характеристиками.
Не советует автор покупать батареи с названиями Ultrafire, Surefire и Trustfire. Это батареи которые не прошли контроль качества на заводе и были куплены по бросовой цене и перепакованы под новым названием. Как правило в таких батареях отсутствует заявленная емкость и есть риск возгорания при заряде-разряде.
Для своей самоделки мастер использовал аккумуляторы фирмы Panasonic емкостью 3400 мАч.

Шаг пятый: расчет батарей
Для проекта мастеру нужна батарея с напряжением 11,1 В и емкостью 17000 мАч.
Емкость батареи 18650 составляет 3400 мАч. При параллельном соединении пяти аккумуляторов получаем емкость равную 17000 мАч. Обозначают такое соединение Р, в данном случае 5Р

Одна батарея имеет напряжения 3,7 В. Что бы получить 11,1 В нужно соединить последовательно три батареи. Обозначение S, в данном случае 3S.

Итак для получения нужных параметров нужно три секции, состоящих каждая из пяти параллельно соединенных аккумуляторов, соединить последовательно. Пакет 3S5P.

Сверху устанавливает вторую ячейку.

Шаг седьмой: сварка
Отрезает четыре никелевые полосы, для параллельного соединение, с запасом в 10 мм. Отрезает десять полосок для последовательного соединения.

Укладывает длинную полоску на + контакты первой (при переворачивании она так и останется первой) параллельной ячейки 5Р. Приваривает полосу. Приваривает полоски одним концом к + третей ячейки другим к — второй. Приваривает длинную полосу к + третей ячейки (поверх пластинок). Переворачивает блок. Приваривает пластинки с обратной стороны учитывая, что теперь параллельно соединяем третью, а параллельно-последовательно первую и вторую секции (учитывая что ее перевернули).

Шаг восьмой: BMS (Battery Management System)
Сначала немного разберемся что такое BMS.
BMS (Battery Management System) – это электронная плата, которая ставится на аккумуляторную батарею с целью контроля процесса её заряда/разряда, мониторинга состояния аккумулятора и его элементов, контроля температуры, количества циклов заряда/разряда, защиты составных аккумуляторной батареи. Система управления и балансировки обеспечивает индивидуальный контроль напряжения и сопротивления каждого элемента аккумулятора, распределяет токи между составными аккумуляторной батареи во время зарядного процесса, контролирует ток разряда, определяет потерю емкости от дисбаланса, гарантирует безопасное подключение/отключение нагрузки.

На основе получаемых данных BMS выполняет балансировку заряда ячеек, защищает аккумулятор от короткого замыкания, перегрузки по току, перезаряда, переразряда (высокого и чрезмерно низкого напряжения каждой ячейки), перегрева и переохлаждения. Функциональность BMS позволяет не только улучшить режим эксплуатации аккумуляторных батарей, но и максимально увеличить срок их службы.

Важными параметрами платы является количество ячеек в ряду, в данном случае 3S, и максимальный разрядный ток, в данном случае 25 А. Для данного проекта мастер использовал плату со следующими параметрами:
Модель: HX-3S-FL25A-A
Диапазон перенапряжения: 4,25

4,35 В ± 0,05 В
Диапазон разрядного напряжения: 2,3

3,0 В ± 0,05 В
Максимальный рабочий ток: 0

25 А
Рабочая температура: -40 ℃

+ 50 ℃
Припаивает плату к концам батареи согласно схеме.