بطارية AA

البطارية AA (أو بطارية AA المزدوجة ) هي بطارية جافة أسطوانية أحادية الخلية بحجم قياسي . يطلق نظام IEC 60086 على الحجم R6 ، ويطلق عليها ANSI C18 اسم 15. [1] وتسميها JIS في اليابان UM-3 . [2] تاريخيًا، تُعرف باسم D14 (بطارية المعينات السمعية)، [3] U12 - لاحقًا U7 (خلية قياسية)، أو HP7 (لإصدار كلوريد الزنك "عالي الطاقة") في الوثائق الرسمية في المملكة المتحدة، أو خلية قلم . [4]
تعد بطاريات AA شائعة الاستخدام في الأجهزة الإلكترونية المحمولة . تتكون بطارية AA من خلية كهروكيميائية واحدة قد تكون إما بطارية أساسية (قابلة للتخلص منها) أو بطارية قابلة لإعادة الشحن. يتم استخدام العديد من المواد الكيميائية المختلفة في بنائها. يعتمد الجهد الطرفي الدقيق والسعة ومعدلات التفريغ العملية على كيمياء الخلية؛ ومع ذلك، فإن الأجهزة المصممة لخلايا AA ستأخذ عادةً 1.2-1.5 فولت فقط ما لم يحدد ذلك من قبل الشركة المصنعة.
تم تقديمها في عام 1907 بواسطة شركة American Ever Ready Company ، [5] [ مصدر خارجي مطلوب ] تم توحيد حجم بطارية AA بواسطة المعهد الوطني الأمريكي للمعايير (ANSI) في عام 1947، ولكن تم استخدامها في المصابيح الكهربائية والأجهزة الكهربائية الجديدة قبل التوحيد الرسمي. تعطي تسمية البطاريات ANSI وIEC عدة تسميات للخلايا بهذا الحجم، اعتمادًا على ميزات الخلية والكيمياء. قبل أن تُسمى بطاريات AA، كانت تُسمى عادةً بطاريات Z، حيث تم بيع البطاريات التي تنتجها شركة Burgess Battery Company باسم "Number Z" (بمعنى أنها أصغر من "Number 1"، والتي كانت مماثلة في الحجم لبطارية C الحديثة). [ بحاجة لمصدر ] ونظرًا لشعبيتها في المصابيح الكهربائية الصغيرة، غالبًا ما يطلق عليها "بطاريات القلم".
أبعاد

يبلغ طول خلية AA ما بين 49.5 إلى 50.5 ملم (1.95 إلى 1.99 بوصة)، بما في ذلك طرف الزر — وقطرها 13.7 إلى 14.5 ملم (0.54 إلى 0.57 بوصة). [6] يجب أن يكون ارتفاع زر الطرف الموجب 1 ملم على الأقل وقطره 5.5 ملم كحد أقصى، ويجب أن يكون قطر الطرف السالب المسطح 7 ملم على الأقل وأن يحمل مسافة بادئة قصوى 0.5 ملم. [1] [6] تكون بطاريات الليثيوم 14500 أطول إذا كانت تتميز بدائرة حماية تصل إلى 53 ملم.
يبلغ وزن خلايا AA القلوية حوالي 23 جرامًا (0.81 أونصة)، [7] وخلايا الليثيوم AA حوالي 15 جرامًا (0.53 أونصة)، [8] وخلايا Ni-MH القابلة لإعادة الشحن حوالي 31 جرامًا (1.1 أونصة). [9]
الكيمياء والقدرة
الخلايا الأولية
تبلغ سعة بطاريات الزنك والكربون ( الخلايا الجافة ) الأساسية (غير القابلة لإعادة الشحن) حوالي 400-900 مللي أمبير في الساعة ، مع اعتماد السعة المقاسة بشكل كبير على ظروف الاختبار ودورة العمل وجهد القطع. يتم تسويق بطاريات الزنك والكربون عادةً على أنها بطاريات "للأغراض العامة". غالبًا ما تُباع بطاريات كلوريد الزنك التي تخزن حوالي 1000 إلى 1500 مللي أمبير في الساعة على أنها "متينة" أو "متينة للغاية". تكلف البطاريات القلوية من 1700 مللي أمبير في الساعة إلى 2850 مللي أمبير في الساعة أكثر من بطاريات كلوريد الزنك، ولكنها تحمل شحنة إضافية. تُسمى البطاريات القلوية بحجم AA باسم LR06 من قبل IEC، وAM-3 من قبل JIS.
تُصنع بطاريات ثنائي كبريتيد الليثيوم غير القابلة لإعادة الشحن للأجهزة التي تستهلك تيارًا أكبر، مثل الكاميرات الرقمية ، حيث يتم تعويض تكلفتها العالية من خلال وقت تشغيل أطول بين تغييرات البطارية وجهد أكثر ثباتًا أثناء التفريغ. تقل سعة البطاريات القلوية بشكل كبير مع زيادة تيار التفريغ، ومع ذلك، لا تتأثر سعة بطارية Li-FeS2 بتيارات التفريغ العالية تقريبًا مثل البطاريات القلوية. ميزة أخرى لبطاريات ثنائي كبريتيد الليثيوم مقارنة بالبطاريات القلوية هي أنها أقل عرضة للتسرب . هذا مهم بشكل خاص في المعدات باهظة الثمن، حيث يمكن للبطارية القلوية المتسربة أن تتلف المعدات بسبب ملامسة الإلكتروليت التآكلي للإلكترونيات الحساسة. بطاريات ثنائي كبريتيد الليثيوم مخصصة للاستخدام في المعدات المتوافقة مع بطاريات الزنك القلوية. يمكن أن يكون لبطاريات ثنائي كبريتيد الليثيوم والحديد جهد دائرة مفتوحة يصل إلى 1.8 فولت، ولكن ينخفض جهد الدائرة المغلقة، مما يجعل هذه الكيمياء متوافقة مع المعدات المخصصة للبطاريات القائمة على الزنك. يمكن أن يكون لبطارية الزنك القلوية الطازجة جهد دائرة مفتوحة يبلغ 1.6 فولت، ولكن بطارية ثاني كبريتيد الحديد الليثيوم ذات جهد دائرة مفتوحة أقل من 1.7 فولت تكون فارغة تمامًا. [10]
خلايا قابلة لإعادة الشحن

تتوفر البطاريات القابلة لإعادة الشحن بحجم AA في كيمياء متعددة: النيكل والكادميوم (NiCd) بسعة تقريبية 600-1000 مللي أمبير في الساعة، [11] ونيكل هيدريد المعدن (NiMH) بسعات مختلفة من 600-2750 مللي أمبير في الساعة [12] [13] وليثيوم أيون . توفر بطاريات NiCd وNiMH 1.2 فولت؛ تحتوي كيمياء أيونات الليثيوم على جهد اسمي يتراوح من 3.6 إلى 3.7 فولت، ويتم ترميز الخلايا بحجم AA لهذا الجهد بـ 14500 بدلاً من AA. كما يتم تصنيع خلايا أيون الليثيوم بحجم AA مع دوائر لتقليل الجهد إلى 1.5 فولت للخلايا القابلة للاستبدال القياسية.
يمكن لخلايا NiMH وLithium-ion AA/14500 توفير معظم سعتها حتى عند استنزاف تيار مرتفع (0.5 أمبير وأعلى)، على عكس الخلايا القلوية وكلوريد الزنك ("الخدمة الشاقة"/"الخدمة الشاقة للغاية") والتي تنخفض إلى جزء صغير من سعتها الحالية المنخفضة قبل أن تصل حتى إلى 1 درجة مئوية . [14] [15] [16] [17]
ليثيوم أيون
بطارية ليثيوم أيون 1.5 فولت بحجم AA، تباع من قبل شركة Kentli الصينية باسم "Kentli PH5" منذ عام 2014 ومع بطاريات مماثلة متوفرة لاحقًا من موردين آخرين هي غلاف بطارية بحجم AA يحتوي على خلية ليثيوم أيون قابلة لإعادة الشحن 3.7 فولت مع محول باك داخلي عند الطرف الموجب لتقليل جهد الخرج إلى 1.5 فولت. [18] تعرض بطاريات Kentli قطب ليثيوم أيون 3.7 فولت العادي في حلقة حول قطب AA للسماح بالشحن بواسطة شاحن خاص. إنها توفر نفس 1.5 فولت مثل خلية AA القلوية الطازجة التي يمكن التخلص منها، ولكن بدون أي انخفاض تقريبًا خلال دورة التفريغ، على عكس الخلايا الأخرى التي يمكن التخلص منها أو القابلة لإعادة الشحن. توفر كيمياء أيونات الليثيوم تفريغًا ذاتيًا منخفضًا بنسبة 3٪ شهريًا. [19] تبلغ سعتها عند استنزاف 250 مللي أمبير 1700 مللي أمبير عند 1.5 فولت، أقل من الكيمياء الأخرى، محدودة بسبب انخفاض كفاءة محول التخفيض. [20] تعلن بعض بطاريات Li-ion AA اللاحقة عن سعتها بالمللي واط في الساعة (mWh) بدلاً من الملي أمبير في الساعة (mAh) المعتادة، لذلك يتم جذب انتباه العميل إلى الرقم، والذي عادة ما يكون 3000 أو أكثر، والذي في الواقع 2000 مللي أمبير في الساعة.
بحلول عام 2023، أصبحت العديد من العلامات التجارية لبطاريات ليثيوم أيون القابلة لإعادة الشحن بجهد 1.5 فولت في كل من أحجام AA وAAA (مع دائرة تحويل الجهد حتى في غلاف AAA الصغير) متاحة. تستخدم طرق شحن مختلفة، بدون القطب الثالث الخاص بحلقة كنتلي. بعضها يحتوي على شواحن خاصة - لن يوفر شاحن لخلية 1.2 فولت جهدًا كافيًا - لكنها لا تستخدم قطبًا ثالثًا. [21] يحتوي البعض الآخر على منفذ USB مدمج في الخلية نفسها. [22]
النيكل والزنك
تتوفر أيضًا بطاريات AA وAAA قابلة لإعادة الشحن بجهد 1.65 فولت ومصنوعة من النيكل والزنك (NiZn)، ولكنها غير مستخدمة على نطاق واسع. وتتطلب دائرة شحن قادرة على توفير هذا الجهد.
مقارنة
لا يستشهد هذا القسم بأي مصادر . ( مايو 2024 ) |
| كيمياء | اسم IEC | اسم ANSI/NEDA | الجهد الاسمي ( فولت ) | السعة أقل من 50 مللي أمبير استنزاف ثابت ( مللي أمبير ) | الحد الأقصى للطاقة عند الجهد الاسمي واستنزاف 50 مللي أمبير ( Wh ) | قابلة لإعادة الشحن |
|---|---|---|---|---|---|---|
| الزنك والكربون | ر6 | 15د | 1.50 | 400-1700 | 2.55 | لا |
| قلوي | LR06 | 15 أمبير | 1.50 | 1800-2850 | 3.90 | بعض |
| بطارية ليثيوم-حديد 2 | اف ار 6 | 15LF | 1.50 | 2700-3400 | 5.10 | لا |
| ليثيوم أيون | ??15ر/50 | 14500 | 3.60–3.70 | 600–1,100 (1,600 مللي أمبير في الساعة عند 1.5 فولت) | 3.88 | نعم |
| بطارية ليثيوم بوليمر | 14500 | 3.2–3.3 | 600–1000+ | 2.80 | نعم | |
| النيكل والكادميوم | كيه ار 6 | 15 ألف | 1.20 | 600-1000 | 1.20 | نعم |
| النيكل والهيدروجين المعدني | HR6 | 15 ساعة | 1.20 | 600–2750 | 3.42 | نعم |
| النيكل والزنك | زد ار 6 | ؟ | 1.60–1.65 | 1500-1800 | 2.97 | نعم |
يستخدم
في عام 2011، شكلت خلايا AA ما يقرب من 60% من مبيعات البطاريات القلوية في الولايات المتحدة. وفي اليابان، كانت 58% من البطاريات القلوية المباعة من نوع AA، والمعروفة في ذلك البلد باسم tansan (単三). وفي سويسرا، بلغت نسبة مبيعات البطاريات AA 55% في كل من مبيعات البطاريات الأولية والثانوية (القابلة لإعادة الشحن) . [23] [24] [25]
اختبار الارتداد
في بطاريات الزنك القلوية AA، يتحول هلام الزنك ببطء إلى سيراميك مع استهلاك الطاقة. وهذا يعني أن البطاريات المشحونة بالكامل لا ترتد عند سقوطها على سطح صلب، ولكن البطاريات الفارغة بالكامل تفعل ذلك. ولأن الانتقال يحدث تدريجيًا وغير خطي، فإن الارتداد لا يعني أن البطارية مستنفدة بالكامل، ولكن عدم الارتداد يعني أنها بها شحنة متبقية. أنتج باحثون في جامعة برينستون مقطع فيديو يوضح ارتفاع الارتداد مع كل 10% من التفريغ. [26]
انظر أيضا
مراجع
- ^ ورقة بيانات ab Classic (LR6) من موقع energizer.com
- ^ "ما هي بطاريات UM3؟". Ask Media Group, LLC. 4 أغسطس 2015. تم الاسترجاع في 29 مارس 2020 .
- ^ "بطارية "A" لجهاز السمع Eveready D14".
- ^ موسوعة بطارية بلاوكاتز
- ^ "نبذة عن Eveready®". Eveready . مؤرشف من الأصل في 9 مايو 2017 . تم الاسترجاع في 8 أغسطس 2017 .
- ^ ab [IEC 60086-2] IEC 60086-2:2021: البطاريات الأولية - الجزء 2: المواصفات الفيزيائية والكهربائية اللجنة الكهروتقنية الدولية، جنيف، سويسرا. https://webstore.iec.ch/en/publication/60969
- ^ "مواصفات بطارية AA القلوية من Energizer" (PDF) . ورقة بيانات المنتج . Energizer . تم الاسترجاع في 21 أكتوبر 2015 .
- ^ "مواصفات بطارية Energizer Lithium AA" (PDF) . Energizer . تم الاسترجاع في 21 أكتوبر 2015 .
- ^ "مواصفات بطارية Energizer NiMH AA" (PDF) . Energizer . تم الاسترجاع في 21 أكتوبر 2015 .
- ^ دليل استخدام ثنائي كبريتيد الحديد الليثيوم ، الإصدار LI4.04، شركة إنرجايزر لتصنيع البطاريات.
- ^ Bergveld, H; Kruijt, W; Notten, P (فبراير 1999). "النمذجة الإلكترونية للشبكات لخلايا NiCd القابلة لإعادة الشحن وتطبيقها على تصميم أنظمة إدارة البطاريات". مجلة مصادر الطاقة . 72 (2): 143-158. Bibcode :1999JPS....77..143B. doi :10.1016/S0378-7753(98)00188-8.
- ^ "دليل باناسونيك لبطاريات NI-MH الصناعية" (PDF) . باناسونيك. 2014. ص 22-55.
- ^ "كتالوج باناسونيك 2018-2019" (PDF) . بطاريات باناسونيك. ص 32-43، 60-62.
- ^ "اختبار بطارية Eneloop AA HR-3UTGB 1,900mAh (اللون الأبيض)". lygte-info.dk . تم الاسترجاع في 2019-02-13 .
- ^ "اختبار Keeppower 14500 840mAh (أسود) 2014". lygte-info.dk . تم الاسترجاع في 2019-02-13 .
- ^ "اختبار Duracell Ultra Power AA". lygte-info.dk . تم الاسترجاع في 2019-02-13 .
- ^ "اختبار بطاريات باناسونيك سوبر هيفي ديوتي AA CAN". lygte-info.dk . تم الاسترجاع في 2019-02-13 .
- ^ جين، جيسون (7 ديسمبر 2014). "تفكيك بطارية Kentli PH5 1.5 V Li-Ion AA". Rip It Apart - مدونة جيسون للإلكترونيات . تم الاسترجاع في 24 أبريل 2018 .
- ^ جين، جيسون (2 مايو 2018). "تم الانتهاء من: اختبار التفريغ الذاتي لبطارية Kentli PH5 1.5V Li-ion AA (الجزء 6)". Rip It Apart - مدونة جيسون للإلكترونيات .
- ^ جين، جيسون (17 يونيو 2015). "تحليل الأداء/مراجعة بطارية Kentli PH5 Li-ion 1.5V AA". Rip It Apart - مدونة جيسون الإلكترونية .
- ^ مراجعة وتفكيك: بطارية Tenavolts AA مقاس 1.5 فولت ليثيوم أيون (فيديو مدته 13 دقيقة) . 18 يونيو 2019 – عبر YouTube.تحليل الأداء والشحن والتفكيك لخلية ليثيوم أيون 1.5 فولت
- ^ Witherspoon, Thomas (12 أبريل 2022). "مراجعة بطاريات Li-Ion AA من Pale Blue Earth". QRPer .
- ^ Absatzzahlen 2008 إحصائيات INOBAT 2008.
- ^ "تأثيرات دورة حياة البطاريات القلوية مع التركيز على نهاية عمرها الافتراضي" (PDF) . 3 مارس 2016. مؤرشف من الأصل (PDF) في 3 مارس 2016.
- ^ "موقع BAJ الإلكتروني - إحصائيات مبيعات البطاريات الشهرية". www.baj.or.jp . مؤرشف من الأصل في 2010-12-06 . تم استرجاعه في 2011-06-13 .
- ^ مارك لورش (8 أبريل 2015). "اتضح أن هناك حقيقة في "ارتداد البطارية الميتة" بعد كل شيء". المحادثة .
روابط خارجية
الوسائط المتعلقة ببطاريات AA في ويكيميديا كومنز- ورقة بيانات البطارية القلوية AA من Energizer (E91)
- ورقة بيانات لبطارية ليثيوم AA من Energizer (L91)
- ورقة بيانات البطارية القلوية AA من Duracell (MN1500)
