Cr2032 напруга. Батарейка CR2032 - відповідний елемент живлення для брелоків сигналізації. Результати акумуляторів LIR2032

Елемент живлення cr2032 часто називають комп'ютерною батареєю. Таку назву вона отримала завдяки частому використанню в материнських платах. У цій статті будуть представлені характеристики, фотографії, аналоги та інші цікаві факти про джерело живлення.

Батареяcr2032

На Наразіця батарейка досить популярна і її використовують у різних пристроях. Наприклад, в підлогових вагах, та багато інших. Радіоаматори застосовують її у своїх експериментах.

Характеристики батарейки cr2032

Нижче будуть представлені параметри джерела живлення. Але перш ніж перейти до них спочатку розберемося що це за тип харчування cr2032?

Розшифровка:

С - за стандартом IEC дана літера означає, що енергетична таблетка литва.

R (Round) – цей символ говорить про те, що накопичувач струму має круглу форму.

Цифри 2032 означають розмір. Про нього йдеться нижче.

Деякі люди міркують на тему акумулятор або батарейка cr2032? Ну так от акумулятором вона не є і заряджати її не можна.

Тип електроліту марганець та літій.

Вага: 0,006 кг.

Розміри cr2032

Габарити елемента живлення можна бачити з маркування. 20 це діаметр у міліметрах, а 32 це висота. Під цифрою 32 мається на увазі 3,2 мм.

Напруга батарейки 2032

Вольтаж нової батареїдорівнює 3 вольтам. Таким чином, напругою вона відрізняється від багатьох інших.

Ємність cr2032

Фото батарейки cr2032

Нижче представлено зображення того, як виглядає дане джерелоенергії.

Таким чином параметри батареї ЦР 2032 досить непогані!

Аналоги батарейки cr2032

Аналогічних елементів не так багато, але вони є. Бренди можуть підставляти перед назвою батареї першу букву своєї компанії.

Список аналогів:

BR 2032
EBR 2032
DL 2032
5004LB, LC
E-CR2032
1420-0356
166161600
EA-2032CEA-2032C
418-0088-00
234008-001
418-0088
33F8354
EA-2032C
EL2032
KCR2032
DL2032B2
AWI L14
CR2032-C5
(EEMB)
BAT CR2016 BL1 ()

Якщо ви не знали, чим замінити батарейку cr2032, то просто виберіть аналог із вищенаведеного списку. Якщо ви ставите питанням чи можна замінити батарейку 2032 на 2025, то теоретично так. Але врахуйте, що вона має ємність і висота менше. Тому вона швидше сідатиме і взагалі може хлябати у вашому пристрої.

Батарейка 2025 та 2032 у чому різниця?

Відрізняються ці два елементи один від одного ось чим:

Товщиною.
Назвою.

Батарея 2025 виготовляється невеликою за висотою 2,5 мм. У принципі, у цьому і є відмінності. Іноді можна подумати, що cr2032 та dl2032 це різні енергетичні накопичувачі. Але насправді вся їхня різниця полягає лише у виробниках. Багато хто ставить попереду ініціали своєї компанії.

Як перевірити батарею 2032 мультиметром?

Тест батарейок 2032 цим приладом проводитись досить легко.

Ось що потрібно зробити:

Увімкніть мультиметр. Тестер для батарей типу cr2032 можна взяти DT 830 B або будь-який аналогічний.
Переведіть регулятор у положення 20 з лівого боку. Або на вимір постійної напруги.
Візьміть до рук щупи і притуліть червоний до позитивного полюса, а чорний до негативного.
Якщо після вимірювання напруга дорівнює 3.0 v, то з вашим джерелом живлення все нормально.
Можете також перевірити їх світлодіодами зеленим, жовтим і білим. Якщо горять яскраво, то все гаразд.

Мультиметр Мультиметр у положенні 20

Якщо плоска батарейка 3v cr2032 має напругу меншу за три вольти, наприклад, 2,8 або 2,7 плюс до цього світлодіод від неї горить тьмяно, то подібні джерела енергії краще замінити.

Таким чином цей тест покаже чи можна використовувати її надалі чи ні.

Як зарядити батарейку cr2032?

Як було сказано вище, джерело енергії не є акумулятором і тому заряджати його не рекомендується. Але народні умільці все ж таки намагаються це зробити і часто їм це вдається. Але все ж таки cr2032 можна заряджати?

Найпростіший спосіб збільшити напругу – це виконати її нагрівання. Способи, за допомогою яких це можна зробити:

Приєднати до зарядника телефону. Головне не переплутати.
Скористайтеся запальничкою.
Потерти об килим мінусовим полюсом протягом 30 секунд.
Використовувати як нагрівач електричну плиту.

Заряджання батарей cr2032 також може здійснюватися за допомогою спеціального зарядного пристрою. Заряджати не можна, але прилад для підзарядки таки випустили! Хоча акумуляторні елементи подібного роду цілком заряджатимуться.

Зарядка cr2032 3 v буде йти, але після того, як витягніть батарею, вольтаж впаде за добу до тієї напруги, яка була. Тому краще придбати нову та не мучиться.

Схема заряджанняcr2032

Струм зарядки для даної енергетичної субстанції орієнтовно дорівнює 30 міліамперам.

Скільки коштує батарея cr2032?

Ціни на це джерело струму скрізь різні. У звичайних онлайн магазинчиках він коштує від 50 - 100 рублів за штуку.

Тримач батареї cr2032

Утримуюче гніздо виглядає як зображено нижче. Його можна придбати онлайн або у радіомагазині вашого міста.

Своїми руками таку річ зробити досить проблематично.

Cr2032 з висновками та проводами

Подібна батарея зазвичай поширюється голою без будь-яких додаткових пристроїв. Але як виявилося kts cr2032w може бути з проводами, висновками та роз'ємами.

Замовляти батарейки з Китаю здебільшого немає сенсу. То чому ж вони все-таки були замовлені? Все дуже просто - батарейки потрібні були не терміново, про запас, до найближчого супермаркету, де вони точно є - треба їхати, а шукати їх поблизу в кіосках - тільки час витрачати. Виявилося простіше зайти на пошту та забрати замовлення.

Замовив літієві CR2016 та CR2032 по 5шт.
Батарейки прийшли різних фірм, стандартно запечатані в картонний блістер.
Доставка поштою Китаю, незважаючи на літій. Літієві акумулятори стабільно шлють із Голландії.

Оглядати батарейки - справа невдячна, бо складно розповісти щось нове чи цікаве, але все одно спробую своїми словами, сильно не штовхайте.
Габаритні розміри батарей CR формату вказані в самому позначенні: перші 2 цифри – діаметр у міліметрах, другі 2 цифри – товщина у десятих частках міліметра.
Розбирати не став – літій цього не любить, та й немає там нічого цікавого (перевірено раніше).
За традицією - важливі схемиідеального та реального гальванічного елемента. Це еквівалентна схема заміщення ( математична модель) і реальних резисторів усередині природно немає, можете не шукати:) Однак, якщо вони виявляють себе - на таких схемах прийнято їх відображати та враховувати.

Rут – опір витоку саморозряду. Викликає протікання струму саморозряду, який потихеньку висмоктує з неї весь заряд і не дозволяє зберігати батареї вічно. Струм саморозряду знижується при зниженні температури, тому в холодильнику батареї довше зберігаються:) Виміряти його неможливо, проте можна приблизно прикинути виходячи з терміну придатності батарейки з урахуванням її ємності.

Rвн - внутрішній опір, який і обмежує максимальний струм, що віддається. При зниженні температури різко підвищується, що обмежує потужність при роботі на морозі. Також внутрішній опір поступово підвищується у процесі розряду через зниження провідності електроліту.

Основні параметри батарейок:
- Тип: сольові (хлорид цинку), лужні (лужно-марганцеві), літієві (зазвичай літій діоксид марганцю). Інші типи використовуються рідко.
- Формат: AA, AAA, 6F22, A27, CR2032, CR123A та багато інших.
- Номінальна напруга у Вольтах: 1,5В 3В 4,5В 9В 12В. Напруги понад 3В можна отримати лише з'єднуючи окремі елементи послідовно у складання (наприклад 6F22, A27).
- Ємність заряду в Ампер-годиннику при номінальному струмі.
- Номінальний струм розряду в Амперах, у якому досягається заявлена ємність заряду. Іноді замість струму вказують опір навантаження.
- Максимальний струм розряду в Амперах, при якому батарею можна безпечно тривалий час розряджати без її руйнування, перегріву, витікання. Іноді замість струму вказують мінімально допустимий опір навантаження.
- Імпульсний струм розряду в Амперах, коли батарею можна розряджати короткочасно (не більше кількох секунд).
- Внутрішній опір в Омах. У батарейок вказується досить рідко. Дозволяє розрахувати ефективність використання батарейки при заданому струмі – це виходить щось подібне до ККД. Чим нижчий внутрішній опір батареї, тим краще і ефективніше вона працює на потужне та імпульсне навантаження.

Перевіряти ємність батарейок на жаль не зміг з таких причин:
- немає спеціального обладнання для точного вимірумалих ємностей заряду на малих струмах
- Тестування займає дуже багато часу, наприклад CR2032 довелося б тестувати 22 діб: (Це Вам не акумулятори ...
Перевіряти геометричні розміри не має сенсу - вони стандартизовані.

Трохи докладніше розповім про внутрішній опір.
Внутрішній опір батарей та акумуляторів можна вимірювати різними способами, Але вони є розрахунковими чи непрямими

Вимірювання опору на змінному струмічастотою 1кГц.
В даному випадку вимірюване значення еквівалентне послідовного опору(ESR) дорівнює внутрішньому опору батареї. Необхідний допоміжний конденсатор для розв'язування постійному струму, щоб постійна напругаз батареї не подавати на вимірювальний прилад.
Методику виміру приблизно намалював

Цей спосіб є щадним для випробуваної батарейки, має досить високу точність, але вимагає застосування вимірювача імітансу.

Розрахунок опору падіння напруги на батареї при навантаженні.
Rбат = (Uн1 - Uн2) * Rн / Uн2
Rн - опір навантажень Rн1 та Rн2
Uн1 - напруга навантаженої батареї Rн1
Uн2 - напруга навантаженої батареї Rн1 + Rн2
Для спрощення розрахунків, обидва навантажувальні резистори обрані одного номіналу, таким чином спочатку підключається одне навантаження, потім подвоєне навантаження.

Вибирати номінал резисторів треба так, щоб струм не перевищував тривалий максимально-допустимий для конкретної батареї.
Даний метод складніший і трудомісткий, вимагає наявності вольтметра, резисторів відповідного номіналу та калькулятора.
Вимірювати напруги саме на двох різних навантаженнях необхідно для того, щоб уникнути сильної нелінійності навантаження на малих струмах.
Спосіб має прийнятну точність для аматорських вимірів.

Розрахунок струму короткого замикання (КЗ)
Трохи варварський, але найпростіший спосіб, вимагає наявності тільки амперметра, іноді використовується для приблизної оцінки придатності батарейок, не підходить для потужних літієвих батарейта акумуляторів, т.к. може призвести до виходу з ладу.
Rбат = Uбат / Iкз
Uбат - номінальна напруга батареї
Iкз - струм короткого замикання
Цей метод неточний, тому що струм КЗ швидко знижується в часі через повільність протікання хімічних процесів.

Примітно, що всі 3 способи виміру дають різні результати.
Ось і спробую для експерименту розібратися що до чого, результати в останніх трьох рядках тестування кожної батареї.
Вимірювання проводив без певної мети, просто заради цікавості.

Прилади та компоненти, що використовуються
Мультиметр Mastech MS8217

Вимірювач імітансу E7-22

Конденсатор LowESR 3300мкФ/6,3В з ESR 0,024Ом

+ Купка резисторів

Довідкові дані дискових батарей CR брав тут

Отже, почнемо…

CR2016

Номінальна ємність приблизно 0,075Ач при розряді струмом 0,4мА
Максимальний струм розряду 2мА
Імпульсний струм розряду 10мА
ESR = 9,79 Ом
За Rн = 3,9кОм, Rвн = 12,9Ом
Струм КЗ близько 0,40А. Розрахункове R = 7,5 Ом

CR2032
Тип: дисковий літій діоксид марганцю 3В

Виміряна початкова напруга 3,41В
Номінальна ємність приблизно 0,21Ач при розряді струмом 0,4мА
Максимальний струм розряду 3мА
Імпульсний струм розряду 15мА
ESR = 6,28 Ом
При Rн = 3,9 кОм, Rвн = 8,7 Ом
Iкз = 0,55 А Rвн = 5,45 Ом

Для розширення асортименту додав у тести інші батарейки, придбані у звичайному магазині
CR1216
Тип: дисковий літій діоксид марганцю 3В

Виміряна початкова напруга 3,35В
Номінальна ємність приблизно 0,025Ач при розряді струмом 0,2мА
Максимальний струм розряду 1мА
Імпульсний струм розряду 5мА
ESR = 57Ом
При Rн = 8,2кОм, Rвн = 65Ом
Iкз = 0,040А Rвн = 75Ом

AG13

Виміряна початкова напруга 1,60В
Номінальна ємність приблизно 0,11Ач
ESR = 1,48 Ом
При Rн = 1кОм, Rвн = 2,4Ом
Iкз = 0,75А Rвн = 2Ом
Несподівано низьке значення внутрішнього опору цієї таблетки.

AG3
Тип: лужно-марганцева дискова 1,5В

Несподівана неприємність - батарейка протікла і вийшла з ладу.
Термін придатності ніде не був написаний, швидше за все, вона дуже довго продавалася.
Виміряна початкова напруга 1,46В
Номінальна ємність приблизно 24мАч
ESR = 23Ом
За другим методом не встиг виміряти – батарейка зовсім села
Iкз = 0,04А Rвн = 37Ом

AAA

Виміряна початкова напруга 1,61В
Номінальна ємність приблизно 1000мАч на струмі 200мА
ESR = 0,145 Ом
При Rн = 10Ом, Rвн = 0,19Ом
Iкз = 6,2 А Rвн = 0,24 Ом

AA
Тип: циліндрична лужно-марганцева 1,5В

Виміряна початкова напруга 1,63В
Номінальна ємність приблизно 2200мАч на струмі 200мА

У цій статті я публікую у вільний доступ мій тестер та вимірник 8шт годинних акумуляторів-таблеток форм-фактору CR2032. Сподіваюся, він стане в нагоді тим, хто робить портативну електроніку та різний IoT. У статті я опишу схему мого тестера та розповім як він працює. Наведу результати виміру акумуляторів LIR2032. І перевірю вісім CR2032 від різних виробників. Також поділюся багатим досвідом: які акумулятори краще не брати, а які – добрі. Бонусом розпишу небезпечні моменти: і як не постраждати і не спалити будинок, як це любить робити Креосан.

Для чого?

З метою самозайнятості та як хобі ми з другом-схемотехніком робимо наручні пристрої, які працюють у двох режимах: активному та режимі очікування. В активному режиміпотрібен гарний, плавний та чуйний інтерфейс, тому споживання в межах 10-15 мА. У режимі очікування працює тільки годинник, споживання - одиниці мікроампер. У пристрої є синхронізація даних по USB, отже, воно має вміти заряджатися. Тому ми застосовуємо батареї, що перезаряджаються, таблетки у форм-факторі CR2032, вони називаються LIR2032.

Пристрої продаються до Європи. Ці замовники більш вимогливі до якості, ніж вітчизняні споживачі, і тому важливо, щоб усі пристрої працювали довго та приблизно однаковий час. І сама велика проблема– це контроль якості акумуляторів. Швидко їх не перевірити, а обсяг виріс настільки, що довелося зробити тестер. Про що я розповім далі.

Основні параметри

Живлення USB 5V, 400mA.
Тип акумуляторів та батарей LIR2032, CR2032 (з обмеженнями)
Кількість акумуляторів, що одночасно перевіряються: 8 шт
Індивідуальна двох кольорова індикація статусу кожного акумулятора
Однобарвний світлодіод загального стану.
Посекундний текстовий лог по кожному акумулятору.
Вимірювачі: напруги та швидкості його зміни, часу, ємності в мкА/год.
Зарядний струм: 30мА
Час циклу перевірки: 4-6 годин.

Алгоритм перевірки

Різниця між LIR2032 і CR2032 в тому, що CR2032 батарейки, а LIR перезаряджувані акумулятори. І вони мають більш високий робочий діапазон напруги, але майже в 10 разів меншу ємність.

CR2032: діапазон напруги 2000-3300 мВ, ємність 200+ мА/год.
LIR2032: діапазон напруги 3300-4200 мВ, ємність 35 - 45 мА/год.

Первинна дозазрядка
Розряд до 3300 мВ, Час: мінімум 2 години, максимум 5 годин.
Фінальна повна зарядка , закінчення - сигнал #STAT зарядника Z. Максимум 3 години.

Акумулятор вважається придатним, якщо всі ці ліміти за часом дотримуються.
Напруга має просідати нижче 3000 мВ чи перевищувати 4300 мВ - тобто. ті ліміти, у яких акумулятори швидко псуються чи вважаються непридатними.

Індикація

Індивідуально у кожного власника батареї:

часто блимає зеленим- Первинна дозазрядка
часто блимає червоним- Розряд
повільно блимає зеленим- Фінальна зарядка
постійно горить зелений- Тест закінчено, батарея придатна
постійно горить червоний- Тест закінчено, батарея не придатна

Спільний у USB порту:

Світиться- перевірка у процесі роботи, як мінімум один тестується.
Погас- перевірка закінчена, всі 8 акумуляторів перевірено.

Лог роботи

Виводиться у UART. Якщо впаяти CP2103, його можна зчитувати, інакше доведеться підключати сторонній перетворювач UART в USB.
Пристрій запам'ятовує у вільній флеш пам'яті (близько 50кб) параметри всіх раніше виміряних акумуляторів та видає їх при кожному перезавантаженні.

Після перезавантаження та ініціалізації починає видаватися кожну секунду:

Час у секундах
Налагоджувальні статуси зарядника тощо, три групи символів по 8 шт.
Напруги на акумуляторах в мілівольтах, точність 30мВ, 8шт
Пройшло часу в тиках (~8 мільйонів)
Напруга аналогового живлення (зручно для перевірки та налагодження живлення)
Швидкість зміни живлення у мікровольтах у сік, 8 шт. точність 5 мкв/сек.

Після того як всі акумулятори перевірені, видається виміряні значення по всіх акумуляторах.

Ємність у мкА/год (норма від 25 і вище)
Час у сек., напруга в мВ початку та напруга в мВ закінчення періоду.
Три періоди: первинний заряд, розряд, фінальний заряд.

LIR_1 capacity 40943 uAh LIR_1 #0 Charge_A 2203 4078 4217 LIR_1 #1 Load_250 9755 4172 3297 LIR_1 #2 Charge_B 6542 3470 4220

Мікроконтролер та як його прошивати

Для тестера батарейок я вибрав мікроконтролер STM32F100R8 це ARM Cortex M3.
Обрано великий 64-х вивідний корпус, т.к. на всі 8 каналів не вистачало висновків, а робити милиці з GPIO, що розширюються, і регістрами не хотілося. МК працює від внутрішнього генератора без використання PLL та дільників, тобто. на 8МГц.

Прошивка зроблена в gcc та makefile у середовищі Eclipse Kepler та плагіні CDT.
Налаштування не потрібне. Достатньо прошити і вже можна використати.

Можна прошивати зовнішнім UART програматором, для цього на окрему PLS виведені сигнали RX TX BOOT0 RST і земля.
Можна прошивати моїм вбудованим USB-UART програматором, але для цього на кожен екземпляр доведеться ставити CP2103.

Схема повністю

функціональний рівень:

електрична схема (збільшення на кліку):

Схема харчування

Дві гілки харчування на двох лінійних стабілізаторах LM1117 з 5 до 3.3В.
Окреме харчування для цифрової та аналогової частини.
Із захистом від взаємних перешкод котушками – індуктивностями на вході кожного стабілізатора.

УВАГА у платі є помилка: забули встановити і розвести загальний електроліт по живленню USB, впаяйте паралельно USB хоча б 4000мкФ х 6В. Інакше при включенні одного зарядника, скидаються решта через сильний просідання по живленню.

Схема одного із восьми каналів LIR2032/CR2032

функціональний рівень:

електрична схема:

Зліва направо:

Ключ увімкнення живлення контролера заряду (ланцюг ON1)
Контролер заряду (мікросхема MCP73831T)
Виведення статусу заряджання: у процесі заряду = GND або закінчено = Z (ланцюг STAT1)
Вертикальний тримач батарейки
Дільник напруги на 2 та датчик напруги на ОУ (ланцюг ADC1)
Навантаження 250 Ом, яке включається польовим транзистором(LOAD1)

Про зарядку та контролер заряду

Заряджати Li-ion акумуляторинеобхідно у двох режимах:

швидкий заряд у режимі константного струму;
далі дозаряд у режимі константної напруги.
Для цього використаний готовий контролер заряду, який вміє все це робити - MCP73831T. Він використовується як у тестері живлення, так і в цільовому пристрої.

Його характеристика заряду за часом:

Також є два додаткові висновки:

Висновок #STAT - індикація що заряд у процесі, під час зарядки там GND, після закінчення він перетворюється на високий імпеданс. Зазвичай, до нього підключають катод світлодіода.
Висновок #Prog - визначає обмеження струму, для універсальності і залежить від простої формули:
Ireg = 1000V/Rprog;

Плата

Чотиришарова, середні верстви: земля і живлення, зовнішні верх і низ – сигнальні.
Зазори та товщина доріжок по 0.2мм. Усі резистори 0805 рекомендую ставити з 1% точністю.
Збільшення на кліку

Результати акумуляторів LIR2032

Ось графік заряду та розряду, побудований за логами тестера

Протягом 64 циклів розряджав і заряджав 8 шт акумуляторів та побудував графік того, як змінюється середня ємність у 8 акумуляторів у міру накопичення циклів та "зносу".

Виявилося, що так, залежність є, але тільки за часом розряду на навантаження.
За часом заряду надто опосередковано. А при малих ємностях в межах 25-30мА видно настає тайм мінімального часу заряду у мікросхеми зарядника - утворилася гір. поличка.

Також помітні дві групи батарейок: одна - нові фірмові EEMB з ємністю 34-40мА/год, інші - теж EEMB, але 13-го року випуску з ємністю 25-30 мА/год. Другу групу я випадково знайшов серед своїх запасів, поки робив статтю і вирішив теж прогнати і віддати на збірку придатні.

Зробив анімацію перших 65 вимірів різних акумуляторів:

верхній графік - напруга в мВ, горизонтальна шкала часу шириною 16000 с
нижній графік - швидкість зміни верхнього графіка мкВ/сек.

Результати перевірки 8 різних батарей CR2032

Відразу попереджаю, що тестер батарейок не призначений для CR2032. Вони розраховані під розряд мікроамперами та одиницями міліампер, притому і навантаження менше 1 кому не рекомендують підключати. Але у мене є дешеві китайські вироби, де це порушується, наприклад, іграшки для дітей та кішок зі світлодіодами. І я пам'ятаю, що саме в такому разі найгірше себе показали фірмові батарейки, а дешеві ширпотребні добре.

За бажання можна випаяти три з чотирьох однокілоомних резисторів - для цього в платі навантаження так і зроблено. Або впаяти інший взагалі більший резистор, наприклад 10к. Якщо спільноті цікаво, то можу зайнятися, але результати будуть дуже скоро.

Результати зробив у вигляді таблиці по порогових зрізах, починаючи з 2000 мВ до 2900 мВ з кроком 100 мВ.
Тобто. ємність у міліамер-годинах виміряна так, якби вони розряджалися до 2000 мВ, або 2100 мВ і тд до 2.9 В. Чим вище поріг, тим менша ємність.
Одиниця виміру мА/год.

Зелено-червоний градієнт індивідуальний по кожному стовпцю та незалежний від сусідніх стовпців.

Так, дійсно, прості та дешеві батарейки типу ЕРА, megamag та Трофі, краще в цій ситуації. Що й підтвердило мій досвід їх використання.
Але ще раз повторю – батарейки не повинні видавати такий струм!

Часто батарейки CR2032 кріпляться за допомогою мініатюрних магнітів, наприклад у фітнес браслеті misfit shine, і тому повинні вміти добре магнітиться. І так, все 8 батарей притягуються магнітом відмінно.

Підсумки та про якість акумуляторів

Мені особисто тестер сподобався дуже зручно користуватися. А цикл о 4 годині добре поєднується з особистим життям – з ранку поставив – в обід змінив наступний, після роботи ще раз усі 8 шт поміняв, і на ніч ще 8 шт. Багато часу не вимагають, якщо по терміналу не підключатися і лог не вести.

Проблему з акумуляторами було вирішено.
Ми раніше купували китайські "ноунейм" акумулятори, але вони виявилися майже 100% шлюбом.
На голову краще повелися фірмові від EEMB - у них стабільні параметри і шлюбу 2-3%. А в деяких палетах із 50-40 шт жодної бракованої. Також вони добре переживають тривале зберігання протягом 3-4 років, але відсоток шлюбу підвищується до 10%.

Для порівняння скріншот перших 100 шт, де EEMB а де замовлені на аліекспресі думаю наочно видно буде відразу.

Тут три партії: перші 40шт - нові EEMB, друга - свіжий "ноунейм" Китай, останні 15 шт - EEMB три роки лежали без використання. Помітно що навіть трохи деградували 15 шт EEMB краще за китайські.

Про техніку безпеки

Пам'ятайте, що за короткому замиканніі батарейки та акумулятори відчутно гріються. Так, навіть такі маленькі, малопотужні та малоємні. Особливо, якщо працюєш з великою кількістю, то не сама найкраща ідеянавіть браковані скидати в одну купу. Якщо Ви звичайно не Креосан.
Акумулятори плоскі, так і хочеться взяти їх стопкою, але навіть у розрядженому акумуляторі напруга 3-4В, а в стопці може досягати небезпечних 50-70В. Стопкою їх складати не можна, навіть браковані. Якщо, звичайно, не хочете стати ще одним доказом теорії Дарвіна.
Китайські акумулятори часто спухають і течуть неприємною на запах рідиною, від якої болить голова і сверблять пальці. Якщо мати справу з китайським ширвжитком, то рукавички і нежитлове приміщення, що добре вентилюється, обов'язково.

Висновок та посилання на мій проект на гітхабі

Не хотів статтю писати, т.к. думав, що якщо тема IoT популярна на Хабре, то й про такі батареї точно є огляди, але не знайшов.

До речі, я шукаю роботу і зараз приймаю разові замовлення на розробку або виробництво.

Посилання на проект гітхабу:
https://github.com/Mirn/LIR2032_tester/
Ліцензія на MIT, використовуйте на здоров'я!
Також я не проти поговорити про досвід використання. І допомогти порадою.

Батарейки 2032 є пристроями, що використовуються для живлення різних електронних приладів, девайсів, а також брелків автосигналізацій. Щоб правильно вибрати мініатюрний акумулятор, необхідно знати властивості та характеристики літієвого пристрою того чи іншого виробника.

[ Приховати ]

Опис та характеристики батарейки 2032

Опис властивостей та характеристик літієвих пристроїв CR2032:

за типорозміром батарейка відноситься до дискових пристроїв;
тип електроліту, який залитий всередину акумулятора - марганцево-літієвий;
величина напруги, що віддає пристрій, становить три вольти;
температурний діапазон для зберігання та застосування мініатюрних батарей становить від -40 до +60 градусів;
за стандартом IEC ці пристрої відносяться до класу CR2032;
розміри акумулятора - 2 см у діаметрі та 0,32 см у товщину.

Моделі та технічні характеристики

Моделі елементів живлення, які можна знайти у продажу:

GP Lithium. Характеризується збільшеною ємністю, що сприяє підвищенню ресурсу використання. У продаж надходить у герметичному корпусі, який виключає можливість витоку розчину електроліту зсередини.
Duracell. Це батареї індонезійського виробництва. Виробник позиціонує цей продукт як акумулятор, що характеризується зниженим рівнем саморозряду. У мініатюрних батареях застосовується літієва електрохімічна система. Параметр ємності батареї дорівнює 220 мАг, а величина напруги - 3 вольти.
Варта. Батарейку дискового формату можна купити в спеціалізованому автомагазині. Можуть застосовуватися для живлення пейджерів на авто з дисплеями або без них. За словами експертів, є оптимальним варіантомдля приладів із постійним мінімальним енергоспоживанням. Весь продукт - три грами, в батарейці застосовується первинна літієва електрохімічна система. Розмір напруги становить 3 вольта, яке ємність — 230 мАч.
Космос КОС20325BL. Поставляється на ринок у міцному герметичному корпусі, що дозволяє запобігти ймовірності його пошкодження та витоку робочої рідини навіть за сильного фізичному впливі. Можливе використання пристроїв у широкому діапазоні температур – від -40 до +65 градусів. Продукти виробника Космос мають високу питому потужність.
Панасонік CR2032. Батарейка відноситься до категорії дискових, вважається одним з найкращих варіантів для девайсів та приладів, що володіють невисоким енергоспоживанням. Величина ємності батареї – 220 мАг.
PkCell 2032. Ще один літієвий акумулятор, параметр ємності якого дорівнює 220 мАг, а величина напруги, що віддає, - 3 В. Найбільше значення струму становить не вище 3 мА, а імпульсного - не більше 30 мА. У ці батареї китайського виробництва заливається марганцево-літієвий електроліт. За твердженням виробника, ресурс експлуатації пристроїв може становити до десяти років.

Vittest65 у ролику показав недорогі батареї з Китаю, а також протестував їхню роботу на практиці.

Де використовуються?

Батарейки 2032 знайшли застосування:

в дистанційних пультахуправління сигналізаціями та іншими системами;
у материнських платах персональних комп'ютерів;
у звичайних та світлодіодних ліхтариках;
у дитячих іграшках;
у годинах;
у калькуляторах;
у лазерних ручках;
у квартирних дзвінках;
у зубних щітках та інших електронних споживчих товарах.

Використання в брелоках сигналізації

У пультах охоронних комплексів Старлайн та інших системах можуть застосовуватись джерела живлення 27а, а також батарейки формату CR2032.

Як встановити та замінити?

У пейджерах сигналізацій батарейка змінюється шляхом демонтажу кришки пристрою та вилученням джерела живлення. Залежно від моделі охоронного комплексу, для зняття кришки може знадобитися викрутка. Після демонтажу акумулятор виймається і змінюється на новий. Дещо інакше виглядає заміна джерела живлення у ключах іммобілайзерів, а також у автомобілях, у яких на ключі встановлена кнопка управління центральним замком.

Процедуру заміни розберемо на прикладі ключа автомобіля Ніссан Мурано:

Візьміть пейджер керування автосигналізацією та розгорніть його.
Знайдіть та відсуньте пластмасовий перемикач чорного кольору. Використовуючи цей компонент, вимкніть сталевий ключ для запалення.
Візьміть викрутку з маленьким лезом і встановіть жало інструменту в спеціальний паз, де розташований ключ. Невеликими зусиллями відокремте одну половинку пульта від іншої. За відсутності викрутки можна скористатися пилкою для нігтів, ключем або монетою. Підійде будь-який виріб із площиною.
Потім підсуньте джерело живлення та обережно вийміть його. Робіть акуратно, щоб не пошкодити контактні елементи.
Встановіть новий акумулятор. Процедура проводиться у зворотній послідовності. При встановленні треба дотримуватися полярності, щоб правильно підключити позитивний контакт до плюсового виходу, а мінусового - до негативного. Мініатюрний акумулятор монтується мінусовим виходом униз, а позитивним вгору. Виконується складання брелока.

На прикладі брелока центрального замку Ніссан Тіїда Євген Куликов показав, як проводиться заміна джерел живлення у таких пристроях.

Термін служби

Ресурс експлуатації джерела живлення залежить від якості виробництва батареї, а також частоти використання пейджера.

Більшість виробників заявляють, що термін служби їх продуктів становить не менше десяти років, у деяких випадках цей показник збільшується до 15. Але чим інтенсивнішим і довшим використовується пейджер, тим швидше розрядиться джерело живлення. При використанні брелока-комунікатора не більше 50 разів на добу батарея зможе відпрацювати не більше чотирьох років.

Alex Boyko розглянув китайські батареї типу CR2032 і протестував їхню роботу за допомогою мультиметра у своєму ролику.

Щоб пристрій пропрацював довго, при виборі необхідно орієнтуватися одночасно на кілька критеріїв.

Критерії вибору

Загальні параметри вибору:

Тип акумулятора. Залежно від обладнання, де застосовуватимуться батарейки CR2032, їх тип може бути різним. У батарейках пейджерів Starline зазвичай використовуються літієві акумулятори. У старіших моделях можуть використовуватися лужні батареї.
Формат пристрою. У нашому випадку це CR2032.
Параметр номінального напруження. Ця величина вимірюється у вольтах і може становити від 1,5 до 12 вольт. Щоб отримати напругу понад три вольти, можна з'єднати кілька джерел живлення в один ланцюг.
Величина зарядної ємності, що вимірюється в Ач.
Параметр струму розряду вимірюється в амперах. Це величина, що визначає момент, коли акумулятор досягне ємності, заявленої виробником. У деяких випадках замість струму виробники вказують параметр опору.
Найбільший струм розряду вимірюється в амперах. Мова йдепро параметр, за якого споживач може безпечно та протягом тривалого часу розряджати джерело живлення. При цьому пристрій не повинен перегрітися, його структура не зруйнується, а розчин електроліту не витікає. Виробники можуть вказувати замість струму параметр мінімального опору навантаження.
Величина імпульсного струму розряду, що вимірюється в амперах. Цей параметр вказує на те, за якого струму допускається короткочасний розряд джерела живлення. Він повинен становити не більше кількох секунд.
Параметр внутрішнього опору в джерелах живлення вказується нечасто. За допомогою цієї величини споживач може підрахувати ефективність використання акумулятора при зазначеному струмі. У результаті виходить показник корисної дії. Насправді що менше величина опору джерела живлення, тим ефективніше вона функціонуватиме потужну навантаження.

Борзий канал навів огляд якісних джерел харчування, придбаних у Китаї.

Якій фірмі віддати перевагу?

Дюрасел. Джерела живлення цього бренду виконують свої функції у температурному діапазоні від -20 до +54 градусів. При постійному навантаженні 6,5 кОм в умовах температури 21 градус розряд виробу відбудеться через 450 годин. Якщо навантаження становитиме 15 кОм, час роботи джерел живлення буде 1100 годин.
Енерджайзер. Заявлений виробником параметр номінальної ємності становить 240 мАг. Дослідження показали, що при навантаженні 15 ком на пристрій джерело живлення розрядиться в середньому через 1150 годин.
GP. За робочих температур від -30 до +65 градусів параметр номінальної ємності становить 210 мАг. Якщо джерело живлення функціонуватиме при температурі 23 градуси, то в умовах навантаження 15 ком він зможе пропрацювати не більше 1100 годин.
Максел. Як та інші вироби. поставляються ринку у захищеному герметичному корпусі. Якщо пристрій розряджається при температурі 21 градус тепла під навантаженням 15 кОм, то йому знадобиться 1000 годин.
Панасонік. Також може пропрацювати не більше однієї тисячі годин за умов навантаження 15 кОм, тільки температура становитиме не 21, а 20 градусів. За твердженням виробника, джерела живлення можуть успішно функціонувати взимку при температурі не менше -30 градусів. Максимально робоча температураповітря має бути не більше 60 градусів.
Ренат. Продукти цього бренду характеризуються вищою стійкістю до впливу низьких та високих температур. Робочий діапазон від -40 до +85 градусів. Працюючи за 23 градусів тепла та в умовах навантажень 15 кОм, джерело живлення зможе пропрацювати не більше 1200 годин.

Упаковка з виробом Рената Джерело живлення Duracell CR2032

З розглянутих виробників найменш ефективні показники продемонстрували Панасонік та Максел, а найдовше можуть опрацювати батареї Рената.

Де купити та скільки коштує?

Придбати джерела живлення формату CR2032 можна:

в магазинах;
у супермаркетах;
на ринках;
у продавців в Інтернеті

Середня вартість однієї батареї становить близько 500-100 рублів за штуку. Можна знайти дешевші аналоги, але їхній ресурс експлуатації буде нижчим.

Плюси і мінуси

Переваги мініатюрних акумуляторів CR2032:

сталість напруги, завдяки чому досягається безперебійна робота елемента на протязі всього ресурсу використання;
збільшена енергоємність;
ємність мініатюрного акумулятора практично не залежить від величини струму навантаження, відповідно, при впливі вищого струму їх термін служби буде вищим, порівняно з лужними батареямитакої ж ємності;
компактність, завдяки чому джерела живлення можуть використовуватися навіть у найменших пристроях;
невелика вага;
великий ресурс зберігання, що становить щонайменше 10 років, деякі виробники стверджують, що й продукти можуть зберігатися до 15 років;
завдяки відсутності води у складі розчину електроліту джерела живлення отримали «імунітет» від дії температурних перепадів, а також підвищених температур.

До недоліків пристроїв типу CR2032 можна віднести лише високу ціну.

Для чого?

З метою самозайнятості та як хобі ми з другом-схемотехніком робимо наручні пристрої, які працюють у двох режимах: активному та режимі очікування. В активному режимі потрібен гарний, плавний та чуйний інтерфейс, тому споживання в межах 10-15 мА. У режимі очікування працює тільки годинник, споживання - одиниці мікроампер. У пристрої є синхронізація даних по USB, отже, воно має вміти заряджатися. Тому ми застосовуємо батареї, що перезаряджаються, таблетки у форм-факторі CR2032, вони називаються LIR2032.

Пристрої продаються до Європи. Ці замовники більш вимогливі до якості, ніж вітчизняні споживачі, і тому важливо, щоб усі пристрої працювали довго та приблизно однаковий час. І найбільша проблема – це контроль якості акумуляторів. Швидко їх не перевірити, а обсяг виріс настільки, що довелося зробити тестер. Про що я розповім далі.

Основні параметри

Живлення USB 5V, 400mA.
Тип акумуляторів та батарей LIR2032, CR2032 (з обмеженнями)
Кількість акумуляторів, що одночасно перевіряються: 8 шт
Індивідуальна двох кольорова індикація статусу кожного акумулятора
Однобарвний світлодіод загального стану.
Посекундний текстовий лог по кожному акумулятору.
Вимірювачі: напруги та швидкості його зміни, часу, ємності в мкА/год.
Зарядний струм: 30мА
Час циклу перевірки: 4-6 годин.

Алгоритм перевірки

CR2032: діапазон напруги 2000-3300 мВ, ємність 200+ мА/год.
LIR2032: діапазон напруги 3300-4200 мВ, ємність 35 - 45 мА/год.

Первинна дозазрядка
Розряд до 3300 мВ, Час: мінімум 2 години, максимум 5 годин.
Фінальна повна зарядка, закінчення - сигнал #STAT зарядника Z. Максимум 3 години.

Індикація

Індивідуально у кожного власника батареї:

часто блимає зеленим- Первинна дозазрядка
часто блимає червоним- Розряд
повільно блимає зеленим- Фінальна зарядка
постійно горить зелений- Тест закінчено, батарея придатна
постійно горить червоний- Тест закінчено, батарея не придатна

Спільний у USB порту:

Світиться- перевірка у процесі роботи, як мінімум один тестується.
Погас- перевірка закінчена, всі 8 акумуляторів перевірено.

Лог роботи

Після перезавантаження та ініціалізації починає видаватися кожну секунду:

Час у секундах
Налагоджувальні статуси зарядника тощо, три групи символів по 8 шт.
Напруги на акумуляторах в мілівольтах, точність 30мВ, 8шт
Пройшло часу в тиках (~8 мільйонів)
Напруга аналогового живлення (зручно для перевірки та налагодження живлення)
Швидкість зміни живлення у мікровольтах у сік, 8 шт. точність 5 мкв/сек.

Після того як всі акумулятори перевірені, видається виміряні значення по всіх акумуляторах.

Ємність у мкА/год (норма від 25 і вище)
Час у сек., напруга в мВ початку та напруга в мВ закінчення періоду.
Три періоди: первинний заряд, розряд, фінальний заряд.

LIR_1 capacity 40943 uAh LIR_1 #0 Charge_A 2203 4078 4217 LIR_1 #1 Load_250 9755 4172 3297 LIR_1 #2 Charge_B 6542 3470 4220

Мікроконтролер та як його прошивати

Можна прошивати зовнішнім UART програматором, для цього на окрему PLS виведені сигнали RX TX BOOT0 RST і земля.
Можна прошивати моїм вбудованим USB-UART програматором, про який я розповідав раніше, але для цього на кожен екземпляр доведеться ставити CP2103.

Схема повністю

функціональний рівень:

електрична схема (збільшення на кліку):

Схема харчування

Дві гілки живлення на двох лінійних стабілізаторах LM1117 з 5 до 3.3В.
Окреме харчування для цифрової та аналогової частини.
Із захистом від взаємних перешкод котушками – індуктивностями на вході кожного стабілізатора.

Схема одного із восьми каналів LIR2032/CR2032

функціональний рівень:

електрична схема:

Зліва направо:

Ключ увімкнення живлення контролера заряду (ланцюг ON1)
Контролер заряду (мікросхема MCP73831T)
Виведення статусу заряджання: у процесі заряду = GND або закінчено = Z (ланцюг STAT1)
Вертикальний тримач батарейки
Дільник напруги на 2 та датчик напруги на ОУ (ланцюг ADC1)
Навантаження 250 Ом, яке включається польовим транзистором (LOAD1)

Про зарядку та контролер заряду

Заряджати Li-ion акумулятори необхідно у двох режимах:

швидкий заряд у режимі константного струму;
далі дозаряд у режимі константної напруги.
Для цього використаний готовий контролер заряду, який вміє все це робити - MCP73831T. Він використовується як у тестері живлення, так і в цільовому пристрої.

Його характеристика заряду за часом:

Також є два додаткові висновки:

Висновок #STAT - індикація що заряд у процесі, під час зарядки там GND, після закінчення він перетворюється на високий імпеданс. Зазвичай, до нього підключають катод світлодіода.
Висновок #Prog - визначає обмеження струму, для універсальності і залежить від простої формули:
Ireg = 1000V/Rprog;

Плата

Результати акумуляторів LIR2032

Ось графік заряду та розряду, побудований за логами тестера

Зробив анімацію перших 65 вимірів різних акумуляторів:

Результати перевірки 8 різних батарей CR2032

Зелено-червоний градієнт індивідуальний по кожному стовпцю та незалежний від сусідніх стовпців.

Підсумки та про якість акумуляторів

Для порівняння скріншот перших 100 шт, де EEMB а де замовлені на аліекспресі думаю наочно видно буде відразу.

Про техніку безпеки

Пам'ятайте, що при короткому замиканні батареї та акумулятори відчутно гріються. Так, навіть такі маленькі, малопотужні та малоємні. Особливо, якщо працюєш з великою кількістю, то не найкраща ідея навіть бракувати скидати в одну купу. Якщо Ви звичайно не Креосан.
Акумулятори плоскі, так і хочеться взяти їх стопкою, але навіть у розрядженому акумуляторі напруга 3-4В, а в стопці може досягати небезпечних 50-70В. Стопкою їх складати не можна, навіть браковані. Якщо, звичайно, не хочете стати ще одним доказом теорії Дарвіна.
Китайські акумулятори часто спухають і течуть неприємною на запах рідиною, від якої болить голова і сверблять пальці. Якщо мати справу з китайським ширвжитком, то рукавички і нежитлове приміщення, що добре вентилюється, обов'язково.

Висновок та посилання на мій проект на гітхабі

До речі, я шукаю роботу і зараз приймаю разові замовлення на розробку або виробництво.