Bateria AA

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania
Bateria AA
Standardowe wymiary baterii AA
Porównanie wielkości baterii AA z zapałką
Adapter wielkości baterii 3R12

Bateria AAbateria w kształcie walca powszechnie używane w sprzęcie elektronicznym. Bateria typu AA została znormalizowana przez ANSI w 1947 roku i jest znana także jako R6 (węglowo-cynkowa), LR6 (alkaliczna), FR6 (litowo-żelazowa) oraz Mignon. W Polsce popularnie nazywana paluszkiem.

Baterii AA nie należy mylić z akumulatorami AA - czyli ogniwami wielokrotnego ładowania/rozładowania o tych samych wymiarach.

Wymiary i masa baterii[edytuj | edytuj kod]

Ogniwo AA ma kształt walca o długości całkowitej ok. 51 mm, średnicy rzędu 13,50–14,50 mm (zwykle 14,05 do 14,15 mm). Tradycyjne baterie alkaliczne odznaczają się masą w przybliżeniu 23 g, podczas gdy akumulatory niklowo-metalowo-wodorkowe ważą od 26 g do 31 g. Znacznie lżejsze są baterie litowe (o napięciu 1,7 V), które ważą ok. 15 g przy większej pojemności (3000 mAh) niż baterie alkaliczne czy akumulatory NiMH.

Baterie cynkowo-węglowe i alkaliczne typu AA cechują się nominalnym napięciem 1,5 wolta, podczas gdy akumulatory niklowo-kadmowe i niklowo-metalowo-wodorkowe charakteryzują się nominalnym napięciem 1,2 V.

Historia i chemia baterii AA[edytuj | edytuj kod]

Baterie cynkowo-węglowe[edytuj | edytuj kod]

Pierwszym rodzajem wprowadzonych na rynek baterii AA były baterie cynkowo-węglowe wytwarzane w oparciu o technologię ogniwa Leclanchégo. Z powodu obecności chlorku amonu, który hydrolizuje z utworzeniem środowiska kwasowego, znane są także jako baterie kwasowe.

Wadą ogniw cynkowo-węglowych jest, że są mało odporne na długie przechowywanie a po dużym rozładowaniu mogą wylać elektrolit. Z zalet tych ogniw należy wymienić możliwość obciążeniach ich dość dużymi prądami (rzędu 0,2 C) bez dużej utraty pojemności i spadku napięcia. Ogniwa takie są dobrym wyborem do zabawek, tanich latarek żarówkowych, pilotów zdalnego sterowania, zegarów i budzików.

Baterie alkaliczne[edytuj | edytuj kod]

Baterie alkaliczne są podobne w budowie do baterii cynkowo-węglowych ale jako elektrolitu użyto roztworu o odczynie zasadowym (alkalicznym) – stąd ich nazwa. Elektrolitem jest roztwór KOH (wodorotlenku potasu) lub tańszego NaOH (wodorotlenku sodu). W ogniwach tych stosuje się również czystsze reagenty na elektrody, co przekłada się na ich większą pojemność i dłuższą trwałość w trakcie przechowywania.

Wadą ogniw alkalicznych jest ich znacznie wyższa, od ogniw cynkowo-węglowych, cena i niewielka (ale istniejąca) podatność na wylanie żrącego elektrolitu, który silnie niszczy powierzchnie aluminiowe. Z zalet tych ogniw należy wymienić możliwość obciążenia ich dużymi prądami (rzędu 0,5C) bez dużej utraty pojemności i spadku napięcia. Wylania elektrolitu zdarzają się znacznie rzadziej niż tańszym bateriom cynkowo-węglowym (i jeśli to po całkowitym rozładowaniu ogniwa). Dobrze nadają się do odtwarzaczy MP3, aparatów cyfrowych, lamp błyskowych, latarek dużej mocy, pilotów zdalnego sterowania, zegarów i budzików, bezprzewodowych myszy i klawiatur.

Baterie typu Oxyride[edytuj | edytuj kod]

Baterie typy Oxyride, zawierające oksowodorotlenek niklu(III) o wzorze Ni(O)OH dodany do dwutlenku manganu w katodzie, mają nominalne napięcie 1,7 V i nieco większą (30% do 70%) pojemność w porównaniu do baterii alkalicznych. Baterie te zyskały nazwę od zastrzeżonej marki Oxyride firmy Panasonic, która pierwsza wprowadziła baterie tego typu na rynek w maju 2005 roku. Obecnie wiele firm produkuje baterie z dodatkiem NiOOH np. DURACELL NiOOH PowerPix. Głównym zastosowaniem ogniw tego typu są aparaty cyfrowe i zaawansowane latarki.

W połowie roku 2007 firma Energizer wprowadziła na rynek amerykański Energizer E Squared AA Titanium Alkaline Batteries czyli baterie tytanowe. Są to baterie alkaliczne z dodatkiem tytanu do katody. Powoduje to niewielki (do 30%) wzrost wydajności przy dużym obciążeniu baterii.

Baterie litowe Li-FeS2[edytuj | edytuj kod]

Baterie litowe (Li-FeS2) wprowadzone zostały na rynek popularnej elektoniki konsmenckiej na początku roku 2007 przez firmę Energizer (baterie Energizer Ultimate Lithium). W połowie czerwca 2008 firma Philips wprowadziła baterie Philips Lithium Ultra. Ogniwo litowo-żelazo zbudowane jest z litowej (metalicznej) anody i katody w formie pasty ze sproszkowanego siarczku żelaza, zmieszanego z grafitem zanurzonej w ciekłym roztworze elektrolitu. Elektrolitem jest zwykle jodek litu (LiI) a jako rozpuszczalniki stosowane są związki organiczne np. węglan propylenu, dioksolan, dimetoksyetan.

Baterie te cechują się nominalnym napięciem 1,7 V lecz na początku pracy dostarczają nawet 1,8 V. Większość urządzeń elektrycznych zniesie taką różnicę lecz niektóre mogą ulec zniszczeniu szczególnie latarki z żarówkami i żarnikami oraz latarki posiadające diody LED zasilane bezpośrednio z baterii (tzw. Direct Drive). Baterie litowe są odporne na temperatury od -35 do +60 st. C, i mają bardzo długi - bo aż 15 letni okres przydatności do użytku.

Głównym zastosowaniem baterii litowych są aparaty cyfrowe i inne zaawansowane urządzania elektryczne (ważnym jest aby posiadały regulator napięcia, który zniesie większe napięcie szczególnie na początku pracy ogniwa).

Producenci baterii litowych twierdzą, że można nimi wykonać do 7 razy więcej zdjęć niż tradycyjnymi bateriami alkalicznymi. Baterie litowe są bardzo odporne na rozładowanie dużym prądem a takie obciążenie występuje przy ładowaniu lampy błyskowej oraz są odporne na temperatury poniżej 0 °C. Natomiast baterie alkaliczne tracą na pojemności (nawet 90%) poniżej temperatury -5 °C ponieważ zamarza ich elektrolit. Kombinacja temperatury poniżej -5 °C i dużego obciążenia prądowego powoduje, że baterie alkaliczne szybko odmawiają posłuszeństwa w takich warunkach pracy.

Pomiary przeprowadzone w takich samych warunkach - w temperaturze pokojowej (około 20 °C) pokazują, że baterie litowe przy niewielkim obciążeniu prądowym mają około 60% większą pojemność od baterii alkalicznych. Przy obciążeniu dużym prądem rozładowania baterie litowe wykazują 4 razy (czyli 400%) większą pojemność od baterii alkalicznych[1].

Trwałość baterii[edytuj | edytuj kod]

Na każdej baterii lub jej opakowaniu zbiorczym powinien być podany jej okres przydatności do użycia. Zwykle jest to czas do samorozładowania na poziomie 80% (czyli pozostaje 20% pierwotnej pojemności), jednak różni producenci mogą przyjmować różne wartości poziomu samorozładowania.

  • Baterie cynkowo-węglowe mają najkrótszy okres przechowywania - 1 do 4 lat
  • Baterie alkaliczne mają okres przechowywania - 4 do 8 lat
  • Baterie typu Oxyride mają okres przechowywania - 6 do 10 lat
  • Baterie litowe mają najdłuższe okresy przechowywania - do 15 lat (według producentów)

Pojemność baterii AA[edytuj | edytuj kod]

Ze względu na wielkość baterie AA mają większą pojemność niż baterie AAA, a mniejszą niż baterie C i D. Producenci zasadniczo nie podają pojemności baterii (w przeciwieństwie do akumulatorów NiCd i NiMH). Powodem takiego postępowania jest trudność ustalenia pojemności baterii. Zależy ona w dużej mierze od warunków pomiarowych:

  • zastosowanego prądu rozładowania,
  • temperatury otoczenia i temperatury baterii,
  • czy rozładowanie jest ciągłe czy chwilowe, czy też z przerwami,
  • warunki i czas przechowywania baterii przed testem jak i w jego trakcie.

Orientacyjne porównanie pojemności ogniw typy AA: Kolejność chronologiczna

  • 400–1000 mAh baterie węglowo-cynkowe
  • 600–1000 mAh akumulatory NiCd
  • do 2300 mAh baterie alkaliczne
  • 1700–2900 mAh akumulatory NiMH
  • około 3000 mAh baterie Lithium oparte na Li-FeS2

Producenci baterii podają w reklamach, że baterie alkaliczne działają do 10 razy dłużej od baterii cynkowo-węglowych, a baterie litowe działają do 7 razy dłużej niż baterie alkaliczne.

Nietypowe warianty baterii/akumulatorów AA[edytuj | edytuj kod]

Dwie litowe baterie AA zapakowane obok siebie i połączone szeregowo w jednej obudowie to bateria CR-V3. Taki pakiet ma napięcie równe sumie dwóch baterii AA. Baterie takie są stosowane zamiennie z dwoma bateriami AA, w niektórych aparatach fotograficznych[2].

Na rynku są też dostępne akumulatorki i baterie o rozmiarze AA zbudowane z ogniw litowo-jonowych. Tego rodzaju akumulatorki mają napięcie do 3,6 V. Dostępne na rynku są też baterie AA "połówkowe" i "dwie trzecie", czyli o tej samej średnicy ale odpowiednio o połowę lub 1/3 krótsze. Takie baterie mają napięcie 1,5 V lub 3,6 V, ale odpowiednio mniejszą pojemność[3][4].

Wikimedia Commons

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Przypisy

  1. Flashlight Reviews and LED Modifications
  2. J. Andrzej Wrotniak: The rechargeable RCR-V3 battery An alternative to NiMH AA's? (ang.). 2005-02-01. [dostęp 2010-11-02].
  3. 14500 900mAh protected (pol.). UltraFire. [dostęp 2010-11-02].
  4. Li-socl2 battery (ang.). GMB Power. [dostęp 2010-11-02].