Таблеточный элемент , батарейка для часов или батарейка-таблетка представляет собой небольшую одноэлементную батарейку в форме приземистого цилиндра , обычно диаметром от 5 до 25 мм (0,197–0,984 дюйма) и высотой от 1 до 6 мм (0,039–0,236 дюйма), напоминающую кнопка . Нержавеющая сталь обычно образует нижнюю часть корпуса и положительный вывод ячейки; изолированная от него металлическая верхняя крышка образует отрицательную клемму.
Кнопочные элементы используются для питания небольших портативных электронных устройств, таких как наручные часы и карманные калькуляторы . Более широкие варианты обычно называют монетообразными ячейками . Устройства, использующие кнопочные элементы, обычно разрабатываются на основе элемента, обеспечивающего длительный срок службы, обычно более года при непрерывном использовании в наручных часах. Большинство таблеточных элементов имеют низкий саморазряд и сохраняют заряд в течение длительного времени, если не используются. В относительно мощных устройствах, таких как слуховые аппараты, может использоваться воздушно-цинковая батарея , которая имеет гораздо большую емкость для данного размера, но высыхает через несколько недель, даже если она не используется. [ нужна цитата ]
Кнопочные элементы представляют собой одиночные ячейки, обычно одноразовые первичные ячейки . Обычными анодными материалами являются цинк или литий . Обычными катодными материалами являются диоксид марганца , оксид серебра , монофторид углерода , оксид меди или кислород из воздуха. [ нужна цитация ] Кнопочные элементы из оксида ртути раньше были распространены, но больше не доступны из-за токсичности и воздействия ртути на окружающую среду .
Кнопочные элементы опасны для маленьких детей, так как при проглатывании они могут вызвать серьезные внутренние ожоги и серьезные травмы или смерть. [1] Компания Duracell попыталась смягчить эту проблему, добавив в свои батареи горький налет . [2]
Ячейки разного химического состава, выполненные в одном размере, механически взаимозаменяемы. Однако состав может повлиять на срок службы и стабильность напряжения . Использование неправильного элемента может привести к короткому сроку службы или неправильной работе (например, для измерения освещенности в камере требуется стабильное напряжение, поэтому обычно используются серебряные элементы). Иногда разные элементы одного и того же типа, размера и емкости оптимизируются для разных нагрузок за счет использования разных электролитов , так что один из них может иметь более длительный срок службы, чем другой, при подаче относительно высокого тока . [ нужна цитата ]
Щелочные батареи изготавливаются с кнопками того же размера, что и другие типы, но обычно обеспечивают меньшую емкость и менее стабильное напряжение, чем более дорогие элементы из оксида серебра или лития. [3]
Серебряные элементы могут иметь стабильное выходное напряжение до тех пор, пока оно внезапно не упадет в конце срока службы. Это варьируется для отдельных типов; один производитель ( Energizer ) предлагает три элемента из оксида серебра одинакового размера: 357–303, 357-303H и EPX76, емкостью от 150 до 200 мАч , характеристики напряжения варьируются от постепенно снижающихся до довольно постоянных, а некоторые заявлены как для постоянный низкий расход с высоким импульсом по требованию, другие для использования в фотографиях. [ нужна цитата ]
Ртутные батареи также обеспечивают стабильное напряжение, но сейчас запрещены во многих странах из-за их токсичности и воздействия на окружающую среду. [ нужна цитата ]
Воздушно-цинковые батареи используют воздух в качестве деполяризатора и имеют гораздо большую емкость, чем другие типы, поскольку они забирают этот воздух из атмосферы. Ячейки имеют герметичную заглушку, которую необходимо удалить перед использованием; затем они высохнут через несколько недель, независимо от использования. [ нужна цитата ]
Для сравнения, свойства некоторых ячеек одного производителя диаметром 11,6 мм и высотой 5,4 мм в 2009 году были указаны как: [4]
Изучение технических характеристик линейки производителя [4] может показать щелочную батарею большой емкости, емкость которой равна емкости одного из серебряных типов малой емкости; или конкретный серебряный элемент с емкостью в два раза большей, чем конкретный щелочной элемент. Если питаемому оборудованию для правильной работы требуется относительно высокое напряжение (например, 1,3 В), серебряный элемент с плоской разрядной характеристикой прослужит гораздо дольше, чем щелочной элемент, даже если он имеет ту же указанную емкость в мАч до конца. -точка 0,9 В. Если кажется, что устройство «съедает» батареи после замены оригинальной батареи, поставляемой производителем, может быть полезно проверить требования к устройству и характеристики сменной батареи. В частности, для цифровых штангенциркулей некоторые требуют для работы не менее 1,25 В, а другие — 1,38 В. [5] [6]
Хотя щелочные, оксидно-серебряные и ртутные батареи одного размера могут быть механически взаимозаменяемы в любом устройстве, использование элемента с правильным напряжением, но неподходящими характеристиками может привести к сокращению срока службы батареи или выходу оборудования из строя. Обычные литиевые первичные элементы с напряжением на выводах около 3 В не производятся в размерах, взаимозаменяемых с элементами на 1,5 В. Использование батареи со значительно более высоким напряжением, чем рассчитано на оборудование, может привести к необратимому повреждению.
Международный стандарт IEC 60086-3 определяет буквенно-цифровую систему кодирования «батарейки для часов». Производители часто имеют собственную систему именования; например, ячейка, называемая LR1154 по стандарту IEC, имеет названия AG13, LR44, 357, A76 и другие названия от разных производителей. Стандарт IEC и некоторые другие кодируют размер корпуса так, что числовая часть кода однозначно определяется размером корпуса; другие коды не кодируют размер напрямую.
Примерами батарей, соответствующих стандарту IEC, являются CR2032, SR516 и LR1154, где буквы и цифры обозначают следующие характеристики.
Первая буква в системе стандартов IEC идентифицирует химический состав батареи, который также подразумевает номинальное напряжение:
Для типов со стабильным напряжением, резко падающим в конце срока службы (график зависимости напряжения на вершине обрыва от времени), конечным напряжением является значение на «крае обрыва», после которого напряжение падает очень быстро. Для типов, которые теряют напряжение постепенно (наклонный график, отсутствие перепада напряжения), конечной точкой является напряжение, за которым дальнейший разряд приведет к повреждению аккумулятора и, возможно, устройства, которое он питает, обычно 1,0 или 0,9 В.
Общие имена скорее условны, чем однозначно описательны; например, серебряный (оксидный) элемент имеет щелочной электролит.
Элементы типов L , S и C сегодня являются наиболее часто используемыми типами в кварцевых часах , калькуляторах , небольших КПК , компьютерных часах и мигающих лампах . Миниатюрные воздушно-цинковые батарейки типа Р используются в слуховых аппаратах и медицинских инструментах. В системе IEC более крупные элементы могут не иметь префикса химической системы, что указывает на то, что это углеродно-цинковые батареи ; такие типы недоступны в формате ячеек-кнопок.
Вторая буква R указывает на круглую (цилиндрическую) форму.
Стандарт описывает только первичные батареи. Перезаряжаемые типы, изготовленные в корпусе одинакового размера, будут иметь другой префикс, не указанный в стандарте IEC, например, в некоторых кнопочных элементах ML и LiR используется литиевая перезаряжаемая технология.
.png/1280px-Button_cells_and_9v_cells_(3).png)
Размер упаковки таблеточных батарей со стандартными названиями обозначается двухзначным кодом, обозначающим стандартный размер корпуса, или трех- или четырехзначным кодом, обозначающим диаметр и высоту элемента. Первые одна или две цифры кодируют внешний диаметр аккумулятора в целых миллиметрах, округленный в меньшую сторону; точные диаметры указаны стандартом, и здесь нет никакой двусмысленности; например, любая ячейка с начальной цифрой 9 имеет диаметр 9,5 мм, никакие другие значения между 9,0 и 9,9 не используются. Последние две цифры — это общая высота в десятых долях миллиметра.
Примеры:
Некоторые батарейки типа «таблетка», особенно литиевые, изготавливаются с выводами под пайку для постоянной установки, например, для питания памяти для хранения информации о конфигурации устройства. Полная номенклатура будет иметь префиксы и суффиксы, обозначающие специальные устройства терминалов. Например, есть сменный и впаиваемый CR2032, вставной и три впаиваемых BR2330 в дополнение к CR2330, а также множество аккумуляторов 2032, 2330 и других размеров. [7]
После кода упаковки в обозначении типа могут дополнительно присутствовать следующие дополнительные буквы для обозначения используемого электролита:
Помимо кода типа, описанного в предыдущем разделе, батарейки для часов также должны иметь маркировку
Часто это двухбуквенный код (иногда на боковой стороне батареи), где первая буква идентифицирует производителя, а вторая — год изготовления. Например:
Универсального стандарта не существует.
Дата изготовления может быть сокращена до последней цифры года, за которой следует цифра или буква, обозначающая месяц, где O, Y и Z используются для октября, ноября и декабря соответственно (например, 01 = январь 2010 или 2000 г.). , 9Y = ноябрь 2019 или 2009 г.).
Код, используемый некоторыми производителями, — AG (щелочной) или SG (серебристый), за которым следует номер, как показано ниже.
Те, кто знаком с химическим символом серебра Ag , могут ошибочно предположить, что клетки AG являются серебряными.
Помимо одноразовых кнопочных элементов, доступны перезаряжаемые батареи многих одинаковых размеров, но с меньшей емкостью, чем одноразовые элементы. Одноразовые и перезаряжаемые батареи изготавливаются с возможностью установки в держатель или с припаянными метками для постоянного подключения. В оборудовании с держателем батарей можно использовать одноразовые или перезаряжаемые батареи, если напряжение совместимо.
Типичное использование небольшой аккумуляторной батареи (в монетах или другом формате) — резервное копирование настроек оборудования, которое обычно постоянно питается от сети, в случае сбоя питания. Например, многие контроллеры центрального отопления хранят время работы и аналогичную информацию в энергозависимой памяти , которая теряется в случае сбоя питания. Обычно такие системы включают в себя резервную батарею, либо одноразовую в держателе (потеря тока чрезвычайно мала, а срок службы длительный), либо впаянную перезаряжаемую. [9]
Перезаряжаемые никель-кадмиевые кнопочные элементы часто были компонентами резервной батареи старых компьютеров; в более позднем оборудовании используются неперезаряжаемые литиевые кнопочные элементы со сроком службы несколько лет.
Аккумуляторные батареи обычно имеют один и тот же цифровой код, основанный на размерах, но с разными буквами; таким образом, CR2032 представляет собой одноразовую батарею, а ML2032, VL2032 и LIR2032 — это перезаряжаемые аккумуляторы, которые помещаются в один и тот же держатель, если не оснащены метками для пайки. Механически возможно, хотя и опасно, поместить одноразовую батарею в держатель, предназначенный для перезаряжаемой батареи; держатели устанавливаются в частях оборудования, доступ к которым в таких случаях возможен только для обслуживающего персонала.
Кнопочные клетки привлекательны для маленьких детей; они могут положить их в рот и проглотить. Проглоченная батарейка может нанести значительный вред внутренним органам. Батарея вступает в реакцию с биологическими жидкостями, такими как слизь или слюна, создавая цепь, которая может выделять щелочь, достаточно сильную, чтобы прожечь ткани человека. [11] [12]
Проглоченные батарейки могут привести к повреждению слизистой оболочки пищевода и создать дыру в слизистой оболочке пищевода за два часа. [11] В тяжелых случаях повреждение может вызвать проход между пищеводом и трахеей . Проглоченные пуговичные клетки могут повредить голосовые связки. Они могут даже прожечь кровеносные сосуды в области грудной клетки, включая аорту . [11] В США в 2002–2021 годах было зарегистрировано 44 случая детской смерти в результате проглатывания батарейки-таблетки. [12]
В Большом Манчестере , Англия, с населением 2 700 000 человек, двое детей в возрасте от 12 месяцев до шести лет умерли и пятеро получили травмы, изменившие их жизнь, за 18 месяцев, предшествовавших октябрю 2014 года. В Соединенных Штатах в среднем более Ежегодно сообщается о 3000 случаях проглатывания таблеточных батареек детьми. Увеличивается доля тяжелых и фатальных исходов. [13] Монетные ячейки диаметром 20 мм и более вызывают самые серьезные травмы, даже если они израсходованы и не повреждены. [13] [14] В Окленде, Новая Зеландия, по состоянию на 2018 год регистрируется около 20 случаев в год, требующих госпитализации. [15]
В 2020 году Duracell объявила, что покрывает некоторые из своих литиевых батареек горьким составом, чтобы дети не проглатывали их. [16] Альтернативным решением является исключение (или судебное разбирательство ) проблемных элементов, в основном литиевых элементов диаметром 20 мм, из цепочки поставок. [17]
Наиболее подвержены риску проглатывания батарейки-таблетки дети в возрасте 5 лет и младше. [17] Три случая смерти детей в Австралии показывают, что в каждом случае: i) проглатывание не было свидетелем, ii) источник батареи остается неизвестным, iii) первоначальный ошибочный диагноз задержал соответствующее вмешательство, iv) диагноз был подтвержден рентгеном, v) в каждом случае батарейка застряла в пищеводе ребенка, vi) батарейки-нарушители представляли собой литиевые элементы диаметром 20 мм, vii) смерть наступила в период от 19 дней до 3 недель после проглатывания. [17] Симптомы проглатывания пуговчатых клеток могут быть неправильно диагностированы и отнесены к распространенным неопасным для жизни детским заболеваниям.
Некоторые батарейки-таблетки содержат ртуть или кадмий , которые токсичны. В начале 2013 года комитет Европейского парламента по окружающей среде проголосовал за запрет на экспорт и импорт ряда ртутьсодержащих продуктов, таких как таблеточные элементы и другие батареи, который будет введен с 2020 года. [18] [19]
