Батарея типа АА (или батарея типа АА ) — это стандартная цилиндрическая сухая батарея с одним элементом . В системе IEC 60086 она обозначена как R6 , а в системе ANSI C18 — как 15. [1] Согласно JIS Японии, она называется UM-3 . [2] Исторически она известна как D14 (батарея для слуховых аппаратов), [3] U12 — позднее U7 (стандартная ячейка) или HP7 (для версии с хлоридом цинка «высокой мощности») в официальной документации Соединенного Королевства, или ручка-элемент . [4]
Батарейки типа АА широко распространены в портативных электронных устройствах . Батарея типа АА состоит из одного электрохимического элемента , который может быть как первичной батареей (одноразовой), так и перезаряжаемой батареей. В их конструкции используются несколько различных химических составов. Точное напряжение на клеммах , емкость и практические скорости разряда зависят от химического состава элемента; однако устройства, предназначенные для элементов типа АА, обычно потребляют только 1,2–1,5 В, если иное не указано производителем.
Представленный в 1907 году компанией The American Ever Ready Company , [5] [ необходим сторонний источник ] размер батареи AA был стандартизирован Американским национальным институтом стандартов (ANSI) в 1947 году, но он использовался в фонариках и электрических новинках до официальной стандартизации. Номенклатура батарей ANSI и IEC дает несколько обозначений для элементов этого размера в зависимости от характеристик элемента и химии. До того, как их назвали батареями AA, их обычно называли батареями Z, так как те, что производила компания Burgess Battery Company, продавались как «Number Z» (что означало, что они меньше, чем «Number 1», которая была похожа по размеру на современную батарею C). [ необходима цитата ] Из-за их популярности в небольших фонариках их часто называют «пальчиковыми батарейками».
Элемент AA имеет длину 49,5–50,5 мм (1,95–1,99 дюйма), включая клемму- кнопку , и диаметр 13,7–14,5 мм (0,54–0,57 дюйма). [6] Кнопка положительного полюса должна быть высотой не менее 1 мм и диаметром не более 5,5 мм, плоский отрицательный полюс должен иметь диаметр не менее 7 мм и иметь выемку не более 0,5 мм. [1] [6] Литиевые батареи 14500 длиннее, если они оснащены защитной схемой длиной до 53 мм.
Щелочные элементы типа АА весят около 23 г (0,81 унции) [7], литиевые элементы типа АА — около 15 г (0,53 унции) [8] , а перезаряжаемые элементы Ni-MH — около 31 г (1,1 унции) [9] .
Первичные (неперезаряжаемые) цинково-угольные ( сухие элементы ) батарейки AA имеют емкость около 400–900 миллиампер-часов , причем измеренная емкость сильно зависит от условий испытаний, рабочего цикла и напряжения отключения. Цинково-угольные батарейки обычно продаются как «батареи общего назначения». Цинково-хлоридные батарейки емкостью около 1000–1500 мАч часто продаются как «тяжелые» или «сверхтяжелые». Щелочные батарейки емкостью от 1700 мАч до 2850 мАч стоят дороже цинково-хлоридных батарей, но удерживают дополнительный заряд. Щелочные батарейки размера AA обозначаются как LR6 по IEC и AM-3 по JIS.
Неперезаряжаемые литий-железо-дисульфидные батареи производятся для устройств, потребляющих больше тока, таких как цифровые камеры , где их высокая стоимость компенсируется более длительным временем работы между заменами батареи и более постоянным напряжением во время разряда. Емкость щелочных батарей значительно уменьшается с увеличением тока разряда, однако емкость батареи Li-FeS2 не зависит от высоких токов разряда почти так же сильно, как щелочные батареи. Еще одним преимуществом литий-дисульфидных батарей по сравнению со щелочными батареями является то, что они менее склонны к утечкам . Это особенно важно в дорогом оборудовании, где протекающая щелочная батарея может повредить оборудование из-за контакта едкого 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 вольт, но напряжение замкнутой цепи уменьшается, что делает эту химию совместимой с оборудованием, предназначенным для цинковых батарей. Свежая щелочно-цинковая батарея может иметь напряжение холостого хода 1,6 вольта, но литий-железо-дисульфидная батарея с напряжением холостого хода ниже 1,7 вольта полностью разряжена. [10]
Аккумуляторные батареи размера AA доступны в нескольких химических вариантах: никель-кадмиевые (NiCd) с емкостью примерно 600–1000 мАч, [11] никель-металлгидридные (NiMH) с различной емкостью 600–2750 мАч [12] [13] и литий-ионные . NiCd и NiMH обеспечивают 1,2 В; литий-ионные имеют номинальное напряжение 3,6–3,7 вольт, и элементы размера AA с таким напряжением кодируются как 14500, а не AA. Также производятся литий-ионные элементы размера AA со схемой для снижения напряжения до 1,5 В стандартных сменных элементов.
Элементы NiMH и литий-ионные AA/14500 могут обеспечивать большую часть своей емкости даже при высоком токе потребления (0,5 А и выше), в отличие от щелочных и цинк-хлоридных («Heavy Duty»/«Super Heavy Duty») элементов, которые падают до малой доли своей емкости низкого тока, даже не достигнув 1 С. [ 14] [15] [16] [17]
Литий-ионная батарея 1,5 В размера AA, продаваемая китайской компанией Kentli как «Kentli PH5» с 2014 года и с аналогичными батареями, доступными позже у других поставщиков, представляет собой корпус батареи размера AA, содержащий перезаряжаемую литий-ионную ячейку 3,7 В с внутренним понижающим преобразователем на положительном выводе для снижения выходного напряжения до 1,5 В. [18] Батареи Kentli выставляют обычный литий-ионный электрод 3,7 В в кольце вокруг электрода AA, чтобы обеспечить зарядку специальным зарядным устройством. Она подает те же 1,5 В, что и новая одноразовая щелочная ячейка AA, но практически без падения в течение цикла разряда, в отличие от других одноразовых или перезаряжаемых ячеек. Ее литий-ионная химия обеспечивает низкий саморазряд 3% в месяц. [19] Ее емкость при стоке 250 мА составляет 1700 мАч при 1,5 В, что меньше, чем у других химических схем, ограниченных низкой эффективностью понижающего преобразователя. [20] Некоторые более поздние литий-ионные аккумуляторы типа АА указывают свою емкость в милливатт-часах (мВт-ч) вместо обычных миллиампер-часов (мАч), поэтому внимание покупателя привлекается к цифре, обычно заявленной в размере 3000 или более, что на самом деле составляет 2000 мАч.
К 2023 году было доступно несколько марок литий-ионных аккумуляторов 1,5 В как в размерах AA, так и AAA (с схемой преобразования напряжения даже в небольшом корпусе AAA). Они используют различные методы зарядки, без специального кольца Kentli третьего электрода. Некоторые имеют специальные зарядные устройства — зарядное устройство для элемента 1,2 В не обеспечит достаточного напряжения — но не используют третий электрод. [21] Другие имеют порт USB, встроенный в сам элемент. [22]
Также доступны перезаряжаемые элементы AA и AAA на основе никель-цинковых элементов (NiZn) на 1,65 В, но они не получили широкого распространения. Для них требуется зарядная схема, способная обеспечить такое напряжение.
В 2011 году элементы AA составили около 60% продаж щелочных батареек в Соединенных Штатах. В Японии 58% проданных щелочных батареек были типа AA, известные в этой стране как tansan (単三). В Швейцарии батареи AA составили 55% продаж как первичных, так и вторичных (перезаряжаемых) батареек. [23] [24] [25]
В цинковых щелочных батареях типа АА цинковый гель медленно превращается в керамику по мере потребления энергии. Это означает, что полностью заряженные батареи не подпрыгивают при падении на твердую поверхность, но полностью разряженные батареи подпрыгивают. Поскольку переход происходит постепенно и нелинейно, подпрыгивание не означает, что батарея полностью разряжена, но отсутствие подпрыгивания означает, что у нее остался заряд. Исследователи из Принстонского университета сняли видео, на котором показана высота подпрыгивания с каждыми 10% разряда. [26]
Медиа, связанные с батарейками типа АА на Wikimedia Commons
