батарейка АА
Батарея АА (или батарея двойной А ) представляет собой одноэлементную цилиндрическую сухую батарею стандартного размера . В системе IEC 60086 размер называется R6 , а в ANSI C18 — 15 . [1] назвал его -3 . JIS UM Японии [2] Исторически он известен как D14 (батарейка для слухового аппарата). [3] U12 - более поздняя версия U7 (стандартный элемент) или HP7 (для версии с хлоридом цинка «высокой мощности») в официальной документации в Великобритании, или элемент-ручка . [4]
Батарейки типа АА часто используются в портативных электронных устройствах . Батарея типа АА состоит из одного электрохимического элемента , который может быть либо основной батареей (одноразовой), либо перезаряжаемой батареей. В их конструкции используются различные химические вещества. Точное напряжение на клеммах , емкость и практическая скорость разряда зависят от химического состава элемента; однако устройства, предназначенные для элементов типа АА, обычно потребляют всего 1,2–1,5 В, если не указано иное.
Представлен в 1907 году американской компанией Ever Ready . [5] [ нужен сторонний источник ] Размер батареи АА был стандартизирован Американским национальным институтом стандартов (ANSI) в 1947 году, но до официальной стандартизации он использовался в фонариках и электротехнических новинках. ANSI и IEC Номенклатура батарей дает несколько обозначений элементов такого размера, в зависимости от их характеристик и химического состава. Прежде чем называться батареями АА, их обычно называли батареями Z, поскольку те, которые производились компанией Burgess Battery Company, продавались под номером «Z» (что означало, что они меньше, чем «Номер 1», который по размеру был похож на батарейку типа «АА»). современная батарея C). [ нужна ссылка ] Из-за популярности в небольших фонариках их часто называют «батарейками для фонариков».
Размеры
[ редактировать ]
Длина элемента AA составляет 49,5–50,5 мм (1,95–1,99 дюйма), включая кнопочный разъем , и 13,7–14,5 мм (0,54–0,57 дюйма) в диаметре. [6] Кнопка положительной клеммы должна иметь высоту минимум 1 мм и диаметр максимум 5,5 мм, плоская отрицательная клемма должна иметь минимальный диаметр 7 мм и иметь максимальный выступ 0,5 мм. [1] [6] Литиевые батареи 14500 длиннее, если имеют схему защиты длиной до 53 мм.
Щелочные элементы типа АА имеют вес примерно 23 г (0,81 унции). [7] литиевые элементы типа АА около 15 г (0,53 унции), [8] и перезаряжаемые Ni-MH элементы весом около 31 г (1,1 унции). [9]
Химия и емкость
[ редактировать ]Первичные клетки
[ редактировать ]Первичные (неперезаряжаемые) цинк-углеродные ( сухие ) батареи типа АА имеют емкость около 400–900 миллиампер-часов , при этом измеренная емкость сильно зависит от условий испытаний, рабочего цикла и напряжения отключения. Цинк-углеродные батареи обычно продаются как батареи «общего назначения». Цинк-хлоридные батареи емкостью от 1000 до 1500 мАч часто продаются как «сверхмощные» или «сверхтяжелые». Щелочные батареи емкостью от 1700 мАч до 2850 мАч стоят дороже, чем хлорид-цинковые, но сохраняют дополнительный заряд. Щелочные батареи размера AA обозначаются IEC как LR06 и JIS AM-3.
Неперезаряжаемые литий-железо-дисульфидные батареи производятся для устройств, потребляющих больший ток, таких как цифровые камеры , где их высокая стоимость компенсируется более длительным временем работы между заменами батарей и более постоянным напряжением во время разрядки. Емкость щелочных батарей значительно снижается с увеличением тока разряда, однако на емкость батареи Li-FeS2 высокие токи разряда влияют не так сильно, как на емкость щелочных батарей. Еще одним преимуществом дисульфидных литиевых батарей по сравнению с щелочными является то, что они менее подвержены утечкам . Это особенно важно для дорогостоящего оборудования, где утечка щелочной батареи может повредить оборудование из-за контакта коррозионного электролита с чувствительной электроникой. Литий-железо-дисульфидные батареи предназначены для использования в оборудовании, совместимом с щелочными цинковыми батареями. Литий-железо-дисульфидные батареи могут иметь напряжение холостого хода до 1,8 В, но напряжение замкнутой цепи снижается, 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, а литий-железодисульфидная батарея с напряжением холостого хода ниже 1,7 В полностью разряжена. [10]
Аккумуляторные батареи
[ редактировать ]
Аккумуляторные батареи размера АА доступны в нескольких химических вариантах: никель-кадмиевые (NiCd) емкостью примерно 600–1000 мАч, [11] никель-металлогидридный (NiMH) различной емкости 600–2750 мАч. [12] [13] и литий-ионный . NiCd и NiMH обеспечивают напряжение 1,2 В; литий-ионная химия имеет номинальное напряжение 3,6–3,7 вольт, а элементы размера АА с этим напряжением имеют код 14500, а не АА. Также производятся литий-ионные элементы типоразмера АА со схемой снижения напряжения до 1,5 В стандартных сменных элементов.
NiMH и литий-ионные элементы AA/14500 могут обеспечить большую часть своей емкости даже при высоком токе потребления (0,5 А и выше), в отличие от щелочных и хлоридно-цинковых элементов («Heavy Duty» / «Super Heavy Duty»), которые падают. до небольшой доли их низкой токовой емкости, даже не достигнув 1 C. [14] [15] [16] [17]
Литий-ионный
[ редактировать ]Литий-ионная батарея размера AA на 1,5 В, продаваемая китайской компанией Kentli под названием «Kentli PH5» с 2014 года и с аналогичными батареями, которые позже будут доступны у других поставщиков, представляет собой корпус батареи размера AA, содержащий перезаряжаемую литий-ионную ячейку 3,7 В с внутренний понижающий преобразователь на положительной клемме для снижения выходного напряжения до 1,5 В. [18] Батареи Kentli имеют обычный литий-ионный электрод напряжением 3,7 В в кольце вокруг электрода АА, что позволяет заряжать их с помощью специального зарядного устройства. Он выдает то же напряжение 1,5 В, что и новый одноразовый щелочной элемент типа АА, но практически без падения напряжения в течение цикла разряда, в отличие от других одноразовых или перезаряжаемых элементов. Его литий-ионный химический состав обеспечивает низкий саморазряд 3% в месяц. [19] Его емкость при токе 250 мА составляет 1700 мАч при напряжении 1,5 В, что меньше, чем у других химий, что ограничено низким КПД понижающего преобразователя. [20] Некоторые более поздние литий-ионные батареи типа АА указывают свою емкость в милливатт-часах (мВтч) вместо обычных миллиампер-часов (мАч), поэтому внимание покупателя привлекает цифра, обычно заявленная 3000 или более, которая на самом деле равна 2000. мАч.
К 2023 году было доступно несколько марок литий-ионных аккумуляторных батарей напряжением 1,5 В типоразмеров AA и AAA (со схемой преобразования напряжения даже в небольшом корпусе AAA). Они используют различные методы зарядки без специального кольцевого третьего электрода Kentli. У некоторых есть специальные зарядные устройства — зарядное устройство для элемента на 1,2 В не обеспечит достаточного напряжения, — но не используйте третий электрод. [21] Другие имеют USB-порт, встроенный в сам элемент. [22]
НиЦн
[ редактировать ]Никель-цинковые (NiZn) перезаряжаемые элементы типа АА и ААА на 1,65 В также доступны, но широко не используются. Им требуется схема зарядки, способная подавать это напряжение.
Сравнение
[ редактировать ] |
| Химия | название МЭК | Название ANSI/NEDA | Nominal voltage ( V ) | Емкость постоянного тока до 50 мА ( мАч ) | Макс. энергия при номинальном напряжении и токе потребления 50 мА ( Втч ) | Перезаряжаемый |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Цинк-углерод | Р6 | 15Д | 1.50 | 400–1,700 | 2.55 | Нет |
| Щелочной | LR06 | 15А | 1.50 | 1,800–2,850 | 3.90 | Некоторый |
| Ли-ФеС 2 | ФР6 | 15LF | 1.50 | 2,700–3,400 | 5.10 | Нет |
| Литий-ионный | 15/50 рэндов | 14500 | 3.60–3.70 | 600–1100 (1600 мАч при 1,5 В) | 3.88 | Да |
| ЛиФеПО4 | 14500 | 3.2–3.3 | 600–1,000+ | 2.80 | Да | |
| NiCd | КР6 | 15 тыс. | 1.20 | 600–1,000 | 1.20 | Да |
| NiMH | HR6 | 15 ч. | 1.20 | 600–2,750 | 3.42 | Да |
| НиЦн | ЗР6 | ? | 1.60–1.65 | 1,500–1,800 | 2.97 | Да |
Использовать
[ редактировать ]В 2011 году на элементы типа АА приходилось около 60% продаж щелочных батарей в США. В Японии 58% проданных щелочных батарей были типа АА, известные в этой стране как тансан (単三). В Швейцарии на батарейки типа АА пришлось 55% продаж как первичных, так и вторичных (перезаряжаемых) батарей. [23] [24] [25]
Тест на отскок
[ редактировать ]В цинково-щелочных батареях типа АА по мере потребления энергии цинковый гель медленно превращается в керамику. Это означает, что полностью заряженные батареи не подпрыгивают при падении на твердую поверхность, в отличие от полностью разряженных. Поскольку переход происходит постепенно и нелинейно, отскок не означает, что батарея полностью разряжена, но отсутствие отскока означает, что у нее еще есть заряд. Исследователи из Принстонского университета создали видео, показывающее высоту отскока при каждом 10% разряда. [26]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Техническое описание Classic (LR6) с сайта energizer.com
- ^ «Что такое батареи UM3?» . ООО «Аск Медиа Групп». 4 августа 2015 г. Проверено 29 марта 2020 г.
- ^ «Батарея «А» для слухового аппарата Eveready D14» .
- ^ Энциклопедия аккумуляторов Blaukatz
- ^ «О Eveready®» . Всегда . Архивировано из оригинала 9 мая 2017 года . Проверено 8 августа 2017 г.
- ^ Jump up to: а б [МЭК 60086-2]IEC 60086-2:2021: Первичные батареи. Часть 2. Физические и электрические характеристики.Международная электротехническая комиссия, Женева, Швейцария. https://webstore.iec.ch/en/publication/60969
- ^ «Спецификация щелочной батареи Energizer AA» (PDF) . Технический паспорт продукта . Энергайзер . Проверено 21 октября 2015 г.
- ^ «Спецификация литиевой батареи Energizer AA» (PDF) . Энергайзер . Проверено 21 октября 2015 г.
- ^ «Технические характеристики NiMH батареи Energizer AA» (PDF) . Энергайзер . Проверено 21 октября 2015 г.
- ^ Справочник и руководство по применению дисульфида лития и железа , версия LI4.04, Energizer Battery Manufacturing Inc.
- ^ Бергвелд, Х; Круйт, В; Ноттен, П. (февраль 1999 г.). «Электронно-сетевое моделирование перезаряжаемых NiCd элементов и его применение для проектирования систем управления батареями». Журнал источников энергии . 72 (2): 143–158. Бибкод : 1999JPS....77..143B . дои : 10.1016/S0378-7753(98)00188-8 .
- ^ «Справочник Panasonic NI-MH. Промышленные аккумуляторы» (PDF) . Панасоник. 2014. стр. 22–55.
- ^ «Каталог Panasonic 2018–2019» (PDF) . Батарейки Панасоник. стр. 32–43, 60–62.
- ^ «Тест Eneloop AA HR-3UTGB 1900 мАч (белый)» . lygte-info.dk . Проверено 13 февраля 2019 г.
- ^ «Тест Keeppower 14500 840 мАч (черный) 2014 г.» . lygte-info.dk . Проверено 13 февраля 2019 г.
- ^ «Тест Duracell Ultra Power AA» . lygte-info.dk . Проверено 13 февраля 2019 г.
- ^ «Тест Panasonic Super Heavy Duty AA CAN» . lygte-info.dk . Проверено 13 февраля 2019 г.
- ^ Джин, Джейсон (7 декабря 2014 г.). «Разбор литий-ионного аккумулятора типа АА Kentli PH5 1,5 В» . Rip It Apart — блог Джейсона об электронике . Проверено 24 апреля 2018 г.
- ^ Джин, Джейсон (2 мая 2018 г.). «Завершено: Испытание саморазряда литий-ионного аккумулятора типа AA Kentli PH5 1,5 В (Часть 6)» . Rip It Apart — блог Джейсона об электронике .
- ^ Джин, Джейсон (17 июня 2015 г.). «Анализ производительности/обзор литий-ионной батареи типа АА Kentli PH5 1,5 В» . Rip It Apart — блог Джейсона об электронике .
- ^ Обзор и разбор: литий-ионный аккумулятор Tenavolts AA, размер 1,5 В (видео 13 футов) . 18 июня 2019 г. – через YouTube. Анализ производительности, зарядка и демонтаж литий-ионного аккумулятора напряжением 1,5 В.
- ^ Уизерспун, Томас (12 апреля 2022 г.). «Обзор литий-ионных аккумуляторов типа AA Pale Blue Earth» . QRPer .
- ^ Показатели продаж за 2008 г. Статистика INOBAT за 2008 г.
- ^ «ВЛИЯНИЕ НА ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ ЩЕЛОЧНЫХ БАТАРЕЙ С ОРИЕНТИРОВАНИЕМ НА КОНЕЦ СРОКА СРОКА» (PDF) . 3 марта 2016 г. Архивировано из оригинала (PDF) 3 марта 2016 г.
- ^ «Сайт BAJ — Ежемесячная статистика продаж аккумуляторов» . www.baj.or.jp. Архивировано из оригинала 6 декабря 2010 г. Проверено 13 июня 2011 г.
- ^ Марк Лорх (8 апреля 2015 г.). «Оказывается, в конце концов, в «отскоке разряженной батареи» есть правда» . Разговор .
