Батарейка AA - AA battery
Батареи АА (или дважды батарея ) представляет собой стандартный размер одной клетки цилиндрической сухой батареи . Система IEC 60086 называет его размером R6 , а ANSI C18 называет его размером 15 . Он получил название UM-3 от JIS Японии. Исторически в официальной документации Соединенного Королевства он известен как D14 (стандартный элемент) или HP7 (для версии «высокой мощности» с хлоридом цинка).
Батарейки AA широко распространены в портативных электронных устройствах . Батарея AA состоит из одного электрохимического элемента, который может быть либо первичной батареей (одноразовой), либо перезаряжаемой батареей. В их конструкции используется несколько различных химикатов. Точное напряжение на клеммах , емкость и практическая скорость разряда зависят от химического состава элемента; однако устройства, предназначенные для элементов питания AA, обычно потребляют только 1,2–1,5 В, если это не указано производителем.
Представленный в 1907 году компанией American Ever Ready , размер батареи AA был стандартизирован Американским национальным институтом стандартов (ANSI) в 1947 году, но до формальной стандартизации он использовался в фонариках и электрических новинках. Номенклатура батарей ANSI и IEC дает несколько обозначений для ячеек такого размера в зависимости от характеристик и химического состава элементов. Из-за того, что они популярны в маленьких фонариках, их часто называют «пальчиковые батарейки».
Габаритные размеры
Элемент AA имеет длину 49,2–50,5 мм (1,94–1,99 дюйма), включая кнопочный вывод, и 13,5–14,5 мм (0,53–0,57 дюйма) в диаметре. Кнопка плюсового вывода должна быть высотой минимум 1 мм и диаметром не более 5,5 мм, плоская отрицательная клемма должна быть минимальным диаметром 7 мм. Литиевые батареи 14500 длиннее, если они имеют схему защиты до 53 мм.
Щелочные элементы AA имеют вес примерно 23 г (0,81 унции), литиевые элементы AA около 15 г (0,53 унции) и перезаряжаемые Ni-MH элементы около 31 г (1,1 унции).
Химия и емкость
Первичные клетки
Первичные (неперезаряжаемые) цинк-угольные ( сухие ) батареи AA имеют емкость около 400–900 миллиампер-часов , причем измеренная емкость сильно зависит от условий испытаний, рабочего цикла и напряжения отключения. Углеродно-цинковые батареи обычно продаются как батареи «общего назначения». Хлоридно-цинковые аккумуляторы емкостью от 1000 до 1500 мАч часто продаются как «сверхмощные» или «сверхмощные». Щелочные батареи от 1700 мАч до 2850 мАч стоят дороже, чем хлоридно-цинковые батареи, но имеют дополнительный заряд. Щелочные батареи размера AA обозначаются IEC как LR06, а JIS - как AM-3.
Неперезаряжаемые литий-железо-дисульфидные батареи производятся для устройств, потребляющих больше тока, таких как цифровые фотоаппараты , где их высокая стоимость компенсируется более длительным временем работы между заменами батарей и более постоянным напряжением во время разряда. Емкость щелочных батарей значительно уменьшается по мере увеличения тока разряда, однако емкость Li-FeS2 батареи не зависит от высоких токов разряда почти так же, как щелочные батареи. Еще одно преимущество батарей из дисульфида лития по сравнению с щелочными батареями состоит в том, что они менее подвержены утечкам. Это особенно важно для дорогостоящего оборудования, где протекающая щелочная батарея может повредить оборудование из-за контакта коррозионного электролита с чувствительной электроникой. Литий-железо-дисульфидные батареи предназначены для использования в оборудовании, совместимом с щелочно-цинковыми батареями. Литий-железо-дисульфидные батареи могут иметь напряжение холостого хода до 1,8 В, но напряжение холостого хода уменьшается, что делает этот химический состав совместимым с оборудованием, предназначенным для батарей на основе цинка. Свежая щелочная цинковая батарея может иметь напряжение холостого хода 1,6 В, но литиевая батарея с дисульфидом железа с напряжением холостого хода ниже 1,7 В полностью разряжена.
Аккумуляторные батареи
Перезаряжаемые батареи размера AA доступны в различных химикатах: никель-кадмиевые (NiCd) емкостью примерно 600–1000 мАч, никель-металлогидридные (NiMH) различной емкости от 600 до 2750 мАч и литий-ионные . Литий-ионные аккумуляторы имеют номинальное напряжение 3,6–3,7 вольт, и их называют 14500 литий-ионными батареями, а не AA.
NiMH и литий-ионные элементы AA / 14500 могут обеспечивать большую часть своей емкости даже при сильном потреблении тока (0,5 А и выше), в отличие от щелочных и цинк-хлоридных («Heavy Duty» / «Super Heavy Duty») элементов, которые падают до небольшая часть их низкой текущей емкости еще до достижения 1 C .
Вариант литий-ионных аккумуляторов 14500, продаваемых китайской компанией Kentli как «Kentli PH5» с 2014 года, поставляется с внутренним понижающим преобразователем на положительном электроде для понижения выходного напряжения с нормального 3,7 В до очень постоянного (для сравнения. к щелочным, никель-кадмиевым или даже никель-металлгидридным элементам) 1,5 В стандартное напряжение AA. Он открывает для зарядки обычный литий-ионный электрод 3,7 В в кольце вокруг электрода AA. Его более регулярное напряжение обеспечивает лучшую совместимость при падении с щелочными устройствами AA, а его литий-ионный химический состав обеспечивает более низкий саморазряд на 3% в месяц. Он имеет посредственную емкость 1600 мАч (1,5 В) при потреблении 50 мА, ограниченную низким КПД понижающего преобразователя.
Никель-цинковые аккумуляторные батареи (NiZn) также доступны, но широко не используются.
Сравнение
Химия | Название IEC | Название ANSI / NEDA | Номинальное напряжение ( В ) | Емкость при постоянном сливе 50 мА ( мАч ) | Максимум. энергия при номинальном напряжении и утечке 50 мА ( Втч ) | Перезаряжаемый |
---|---|---|---|---|---|---|
Цинк-углерод | R6 | 15D | 1,50 | 400–1 700 | 2,55 | Нет |
Щелочной | LR6 | 15А | 1,50 | 1,800–2,850 | 3,90 | Некоторые |
Li-FeS 2 | FR6 | 15LF | 1,50 | 2,700–3400 | 5.10 | Нет |
Литий-ионный | ?? R15 / 50 | 14500 | 3,60–3,70 | 600-840 (1600 мАч при 1,5 В) | 2,88–2,96 | да |
NiCd | KR6 | 15 тыс. | 1,20 | 600–1000 | 1,20 | да |
NiMH | HR6 | 15H | 1,20 | 600–2 750 | 3,42 | да |
NiZn | ZR6 | ? | 1,60–1,65 | 1,500–1800 | 2,97 | да |
Использовать
В 2011 году на элементы AA приходилось примерно 60% продаж щелочных батарей в США. В Японии 58% щелочных батарей были проданы AA, известный в этой стране , как Tansan (単三). В Швейцарии батареи AA составили 55% продаж как первичных, так и вторичных (перезаряжаемых) батарей.