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电池在手电筒中扮演着不可或缺的角色。它们不仅是手电筒的动力来源,还直接影响着手电筒的性能和安全性。选择合适的电池至关重要。
手电筒的工作原理是将电能转换成光能的过程,主要由以下几个部分构成:
• 电源:电源通常由电池提供,它提供了工作所需的电能并供给手电筒的其他部件。
• 电路:手电筒内部的电路控制电能的流动和转换,以实现不同档位的亮度调节、闪烁模式等功能。
• 发光器件:典型的手电筒使用LED(发光二极管)作为光源,当电流通过LED时,LED会发出可见光。
• 反射器或光学透镜:用于集中光线或散射光线,以实现手电筒的聚光或泛光效果。
• 开关:通过开关控制手电筒,切断电路,停止电流传导,从而关闭手电筒。
1.可充电锂离子电池
在手电筒电池的世界里,可充电锂离子电池以其高容量和高能量密度脱颖而出,成为许多高端手电筒用户的首选。
它们通常以18650(18mm直径、65mm长度)和21700(21mm直径、70mm长度)型号最为常见。除了容量大,这些电池还有一个显著的优点是可以快速充电,并且拥有较长的循环寿命,通常能达到500-800次充放电周期。这使得它们非常适合用于日常便携手电筒、户外探险手电筒以及需要高亮度输出的手电筒。
2.一次性碱性电池
作为最常见的电池类型,一次性碱性电池(如AA、AAA型号)因其购买方便和价格便宜而广受欢迎。它们几乎在任何地方都能买到,适合短期使用和应急备用。这些电池的优势在于它们的存储寿命长,能够在不使用的状态下保持电量多年不流失。因此,将一些备用的AA或AAA碱性电池放在应急箱、车辆或者户外装备包中是一个不错的选择。然而,与可充电电池相比,它们的能量密度较低,且使用后需要正确回收以减少环境影响。
3.镍氢电池
镍氢电池,尤其是AA和AAA型号,以其环保和可重复充电的特性受到青睐。与碱性电池相比,它们提供了更高的能量密度和较低的自放电率,这使它们成为日常使用和环保意识强的用户的理想选择。近年来,低自放电镍氢电池的出现进一步增强了它们的实用性,这些电池即使在存储一年后也能保持大部分的初始电量。镍氢电池主要适用于需要高电流输出和较短使用时间的手电筒,例如一些较小尺寸的手持手电筒或者儿童玩具中。
4.一些特殊需求的电池
特殊电池,如纽扣电池、3V和9V电池,因其独特的电压和尺寸要求被用于特定的手电筒和设备中。这些电池通常用于需要紧凑尺寸或特定电压输出的应用,如某些战术手电筒或特种设备。在选择这些电池时,需要根据手电筒的具体要求来选择相应类型的电池。
亮度和续航是选择和使用手电筒时最关注的两个基本要素。这两个基本要素不仅直接影响使用体验,而且在很大程度上取决于电池的性能。接下来,让我们深入讨论电池特性对于手电筒核心性能的影响,进而帮助大家选出最适合其特定需求的手电筒电池。
①电池尺寸和兼容性
不同大小的手电筒通常需要不同尺寸的电池。为了确定手电筒需要多大尺寸的电池,您可以参考手电筒的电池仓尺寸和手电筒说明书中的规格要求。如果手电筒的尺寸和型号标注在产品上,直接选购相应尺寸的电池即可。
注意,由于不同类型的电池电压也有所不同,请不要使用手电筒指明尺寸以外的电池。
②放电电流和倍率
锂电池的放电电流和倍率也是重要指标之一,决定着电池是否适用于你的手电。选购电池时应先看放电能力是否满足要求,再去考虑容量。放电电流分为持续放电和峰值放电,持续放电表示该电池在标准环境下可以长时间以该电流放电,峰值电流是偶尔、一瞬间电池可以承受的电流,不能长时间以峰值电流放电。
以下是几种判断手电筒所需最大放电电流的方法:
方法1:查看手电筒参数标注的灯珠型号
有些手电筒会在产品参数中标注使用的灯珠型号,比如CREE XM-L2。您可以在该灯珠的官方网站或规格书上找到有关电流的信息,以确定所需的最大持续放电电流。
方法2:根据手电筒的最大亮度档位推算
一般来说,LED手电筒的典型功率效率在100到175流明/瓦特之间。假设手电筒的最大亮度为1000流明,如果不考虑损耗,可以将1000流明转换为瓦特数,然后除以电池的电压,即可得到所需的最大持续放电电流。例如,1000流明大致相当于10瓦,当电池电压为3.7V时,通过计算,我们可以得出:
10瓦/3.7V≈2.7A
因此,该手电筒所需的最大持续放电电流约为2.7A。
方法3:通用规律
一般来说,单灯珠手电筒的最大放电电流通常在7-10A之间,而多灯珠手电筒可能需要15-20A的放电电流。这是一个通用的参考范围,但具体还需根据手电筒的设计和规格来确定。
方法4:查看手电筒评测
Youtube和手电论坛上能够找到很多专业的手电筒评测,他们一般会测试手电筒在最大亮度turbo档位时实际放电电流达到多少安培。我们选择的电池最好大于这个数值。
除了放电电流外,有的电池参数表标注的是放电倍率,比如5C、10C表示5倍、10倍。
放电倍率C数=电池容量/1000.
比如3000mAH的锂电池:
5C就等于5*(3000/1000)=15A放电电流,10C就是10*(3000/1000)=30A放电电流。
对于一般的AA和AAA电池,由于其功率相对较低,不需要关注最大持续放电电流和倍率,因为这些电池通常都能满足一般手电筒的需求。
③电池容量
电池的容量决定了其储存电能的能力,即电池可以供电的时间。同样类型的锂电池容量越高代表续航越长。目前能买到最高容量的18650锂电池,容量可以达到3600mAH – 4000mAh,高于这个值的都是虚标。21700锂电池最高容量可以达到5000mAh,26650目前最高容量的是6000mAh。注意,在选择电池时,需根据实际使用需求和频率来确定所需的容量大小,并不一定是容量越大越好。
大品牌的电池厂商会把容量等参数印在电池外皮上,但unknown brand电池上都是不印任何参数的,最多就印个型号。要获取电池的真实容量就只能自己去测了。还有一点要注意,电池实际放出的容量与电流、内阻和环境都有关系,电池的标称容量都是在实验室特定环境下小电流放电测得的,平时使用时一般是达不到标称容量的。
④电池内阻
内阻是锂电池最重要的指标,决定着锂电池的综合性能。大家都知道功率的公式是P=I²R,电阻R的值越大,电池本身损耗的能量就越多,这个损耗是以电池自身发热的形式被消耗掉了。锂电池内阻越低,代表自身损耗更低,放电性能越强。
对于18650电池来说,内阻在14毫欧以下的一般是高性能高倍率电池,几十毫欧的一般都是容量型电池。在尺寸的限制下,容量与性能无法兼得,所以选购时一定要先看放电能力。用高内阻电池大电流放电的话,由公式P=I²R可以得知电池自身消耗的功率急剧上升,电池会迅速发热,很多电池的放电性能会极大程度受到温度的影响,严重影响寿命,长时间放电的话甚至会有危险。
随着电池使用、放置的时间越来越长,内阻值也会越来越大,导致电池的效率下降,表现为输出功率下降和放电时间减少。此时电池无法为手电筒提供足够的电流来维持最亮的光束模式后,手电光线输出会减弱。低内阻的电池能更有效地输出电流,适合高负载应用,如强光手电筒。
⑤平头还是尖头
购买的时候要注意这些柱状电池还有尖头和平头之分,如图,尖头的就是指锂电池正极是凸出来的。判断方法一是问商家,二是拧开手电灯头自己看。一般来说如果手电正极是一根弹簧的话,那么这个手电尖头、平头电池都能用,当然有少数手电为了紧凑的设计只支持平头电池。如果手电正极不是弹簧,平头电池可能无法与正极接触,这种手电就不能用平头电池。
⑥是否带保护电路
一些手电筒设计有保护电路,而另一些则没有,比如那些DIY手电和低端品牌手电。可能一不小心就会把电池电量放完造成电池报废或者影响寿命。大部分普通手电用户都无法分辨手电是否带有电池保护功能,为了保险起见,日常使用的手电筒选择带有保护板的电池会更有保障。
但是,电池加了保护电路之后,内阻略微高一些,不适合进行大功率放电,因此那些高达几万流明的爱好者手电一般使用不带保护板的电池。另外,带保护板的电池比普通电池长2-5mm,有些手电或者充电器会放不进去。不过,带保护板的电池更有安全保障,不仅是在手电筒上,在其他设备上使用也会更安心。
手电筒的特点可能因手电筒的设计用途而异。它可以用于日常通用用途、工业用途、安全范围内的战术用途或户外活动。日常生活中,接触最多的手电筒主要有以下4种:
手持式EDC手电筒:这是最常见的类型,这些手电用于日常家用、户外活动或者应急储备。日常便携手电筒注重便携性和实用性。从小尺寸的AA电池到大尺寸的18650电池都有,尽量选择在商店比较容易买到的尺寸会更方便。
户外探险手电筒:对于需要长时间使用和高亮度的户外探险手电筒,建议选择高容量的可充电锂离子电池,以确保足够的电力供应。
头灯:这种头戴式手电筒通常设计为使用AA、AAA或者18650等电池,以提供便携式照明解决方案。非常适合户外活动,例如洞穴探险、徒步旅行和露营,以及工作环境。
露营照明灯:这种手电筒通常设计为使用1到3节AA、AAA或者1节18650电池,提供户外露营时的照明需求。
除此之外,还有一些专业用途的手电筒:
战术手电筒:这种手电筒设计用于战术用途,例如在军队或警察部队中使用。某些型号可以安装在武器上。它们通常比传统型号小,并发出大量光。设计为使用1到2节18650或者21700等电池,以提供更大的功率输出和更长的使用时间。
搜索救援手电筒:这类手电筒通常需要更多的电池来提供更高的亮度和更长的使用时间,因此设计为使用2到4节18650、26650或者32650等大容量电池。
笔型手电筒:这些是形状像笔的小型设备。它们经常用于医疗行业中,用户检查口腔、喉咙和瞳孔反应区域。因为体积较小,通常使用1节AA或AAA电池。
极亮手电筒:这些手电筒通常具有数万流明甚至数十万流明的高亮度输出,能够在很远的距离提供强大的照明效果,但能在短时间内提供极高的亮度输出。为了支持高功率输出,这些手电筒通常需要使用多颗大容量且不带保护板的电池,如18650、21700或者26650电池,以提供足够的电力支持。这种手电吸引了一些手电筒爱好者,他们对手电筒的性能和技术有着浓厚的兴趣,并追求极限亮度和技术创新。
电池类型 | 容量 | 电压 | 最大持续放电电流 | 是否带保护板 | 尺寸(直径 x 高) |
---|---|---|---|---|---|
镍氢 AA | 2500mAh | 1.2V | 1.25A(快速放电电流) | 否 | 14.5±0.7mm x 50.5±1.5mm |
镍氢AAA | 900mAh | 1.2V | 0.45A(快速放电电流 ) | 否 | 10.5±0.7mm x 44.5±1.5mm |
锂离子 AA | 2500mAh | 1.5V | 2A | 是 | 14.3±0.3mm x 50.3±0.5mm |
锂离子 AAA | 750mAh | 1.5V | 1.5A | 是 | 10.3±0.3mm x 44.5±0.5mm |
锂离子AAA | 1000mAh | 1.5V | 2A | 是 | 10.3±0.3mm x 44.2±0.5mm |
14500 | 800mAh | 3.7V | 2.25A | 是 | 14.3±0.3mm x 50.5±0.5mm |
16340 | 650mAh | 3.7V | 1.95A | 是 | 16.0±0.1mm × 34.0±0.5mm |
CR123A | 1400mAh | 3V | 1.4A | 否 | 17±1mm x 34.5±1mm |
18650 | 2600mAh | 3.7V | 4.5A | 是 | 18.4±0.2mm x 68.5±0.5mm |
18650 | 3500mAh | 3.6V | 10A | 是 | 18.4±0.3mm x 69±0.5mm |
18650 | 3600mAh | 3.6V | 10A | 是 | 18.4±0.3mm x 68.8±0.5mm |
21700 | 5000mAh | 3.6V | 10A | 是 | 21.5±0.3mm x 74.5±0.5mm |
26650 | 5200mAh | 3.6V | 10A | 是 | 26.5±0.3mm x 68.2±0.5mm |
哪种电池在手电筒中使用时间更长?
答:18650型号的锂电池通常在手电筒中续航时间更长。
所有的18650型号电池都可以在手电筒中使用吗?
答:并不是所有18650型号的电池都可以在手电筒使用,应该根据手电筒的规格书选择兼容且合适的电池。
大多数手电筒使用哪种电池?
答:大多数手电筒可以使用常见的AAA、AA或18650电池。
锂电池是否更适合LED手电筒?
答:锂电池通常被认为是LED手电筒的最佳电源,因为锂电池电流稳定且电力持久。
锂电池会让手电筒更亮吗?
答:锂电池本身不会让手电筒变得更亮,但它们提供的稳定电流有助于LED手电筒在亮度方面发挥更好的性能。
如果电池的放电电流不符合手电筒的要求怎么办?
答:使用放电电流低于手电筒要求的电池可能会导致电力供应不足,使手电筒性能下降或甚至出现故障。这可能导致光线变暗、运行时间缩短或电池因过度负荷而过热。为确保最佳性能和安全性,务必使用符合或超过手电筒电流要求的电池。
使用放电电流高于手电筒要求的电池通常是安全的。手电筒只会从电池中抽取所需的电流,电池的额外容量不会被充分利用。然而,为确保无潜在问题,必须确保电池的其他规格(如电压和容量)与手电筒兼容。
使用完手电要不要把电池拿出来?
答:最好的做法是在长时间不使用手电筒时将电池取出。这样可以避免电池自放电,延长电池的使用寿命。电池取出后,请存放在干燥、通风的地方。
结论
选择合适的手电筒电池不仅能够提高手电筒的性能,还能确保使用过程中的安全。在选择电池时,务必考虑手电筒的功率需求、电池的容量和放电电流、以及安全性考虑。
最后,电池的质量也是需要重视的因素。选择知名品牌和质量可靠的电池,能够确保电池具有稳定的性能和较长的使用寿命。在购买电池时,不要贪图便宜,选择优质的电池能够为手电筒的正常运行提供保障。