La batería AA (o batería doble A ) es una batería seca cilíndrica de una sola celda de tamaño estándar . El sistema IEC 60086 llama al tamaño R6 y ANSI C18 lo llama 15 . [1] JIS de Japón lo denomina UM-3 . [2] Históricamente, se conoce como D14 (batería para audífonos), [3] U12 , más tarde U7 (celda estándar) o HP7 (para la versión de "alta potencia" de cloruro de zinc) en la documentación oficial del Reino Unido, o como celda de pluma . [4]
Las pilas AA son habituales en los dispositivos electrónicos portátiles . Una batería AA está compuesta por una única celda electroquímica que puede ser una batería primaria (desechable) o una batería recargable. En su construcción se utilizan varias químicas diferentes. El voltaje terminal exacto , la capacidad y las tasas de descarga prácticas dependen de la química de la celda; sin embargo, los dispositivos diseñados para pilas AA normalmente solo consumen entre 1,2 y 1,5 V, a menos que lo especifique el fabricante.
Introducido en 1907 por The American Ever Ready Company , [5] [ se necesita fuente de terceros ] el tamaño de la batería AA fue estandarizado por el Instituto Nacional Estadounidense de Estándares (ANSI) en 1947, pero ya se había utilizado en linternas y novedades eléctricas antes. estandarización formal. La nomenclatura de baterías ANSI e IEC ofrece varias designaciones para celdas de este tamaño, según las características y la química de la celda. Antes de ser llamadas baterías AA, comúnmente se las llamaba baterías Z, ya que las producidas por Burgess Battery Company se vendían como "Número Z" (para indicar que eran más pequeñas que el "Número 1", que era similar en tamaño a una batería C moderna). [ cita necesaria ] Debido a su popularidad en linternas pequeñas, a menudo se les llama "baterías de linterna".
Una pila AA mide 49,2 a 50,5 mm (1,94 a 1,99 pulgadas) de largo, incluido el terminal de botón , y 13,5 a 14,5 mm (0,53 a 0,57 pulgadas) de diámetro [ cita necesaria ] . El botón del terminal positivo debe tener un mínimo de 1 mm de alto y un máximo de 5,5 mm de diámetro, el terminal negativo plano debe tener un diámetro mínimo de 7 mm. [1] Las baterías de litio 14500 son más largas si cuentan con un circuito de protección de hasta 53 mm.
Las pilas alcalinas AA tienen un peso de aproximadamente 23 g (0,81 oz), [6] las pilas AA de litio alrededor de 15 g (0,53 oz), [7] y las pilas recargables Ni-MH alrededor de 31 g (1,1 oz). [8]
Las baterías AA primarias (no recargables) de zinc-carbono ( pilas secas ) tienen una capacidad de alrededor de 400 a 900 miliamperios hora , y la capacidad medida depende en gran medida de las condiciones de prueba, el ciclo de trabajo y el voltaje de corte. Las baterías de zinc-carbono suelen comercializarse como baterías de "uso general". Las baterías de cloruro de zinc que almacenan entre 1.000 y 1.500 mAh suelen venderse como "resistentes" o "superresistentes". Las pilas alcalinas de 1.700 mAh a 2.850 mAh cuestan más que las de cloruro de zinc, pero tienen una carga adicional. Las pilas alcalinas de tamaño AA se denominan LR06 según IEC y AM-3 según JIS.
Las baterías de disulfuro de hierro y litio no recargables se fabrican para dispositivos que consumen más corriente, como las cámaras digitales , donde su alto costo se compensa con un mayor tiempo de funcionamiento entre cambios de batería y un voltaje más constante durante la descarga. La capacidad de las baterías alcalinas se reduce considerablemente a medida que aumenta la corriente de descarga; sin embargo, la capacidad de una batería Li-FeS2 no se ve afectada por las altas corrientes de descarga tanto como las baterías alcalinas. Otra ventaja de las pilas de disulfuro de litio en comparación con las pilas alcalinas es que son menos propensas a sufrir fugas . Esto es particularmente importante en equipos costosos, donde una batería alcalina con fugas puede dañar el equipo debido a que el electrolito corrosivo entra en contacto con componentes electrónicos sensibles. Las baterías de disulfuro de hierro y litio están diseñadas para usarse en equipos compatibles con baterías alcalinas de zinc. Las baterías de disulfuro de litio y hierro pueden tener un voltaje de circuito abierto de hasta 1,8 voltios, pero el voltaje de circuito cerrado disminuye, lo que hace que esta química sea compatible con los equipos destinados a baterías a base de zinc. Una batería alcalina de zinc nueva puede tener un voltaje de circuito abierto de 1,6 voltios, pero una batería de disulfuro de hierro y litio con un voltaje de circuito abierto inferior a 1,7 voltios está completamente descargada. [9]
Las baterías recargables de tamaño AA están disponibles en múltiples químicas: níquel-cadmio (NiCd) con una capacidad de aproximadamente 600 a 1000 mAh, [10] níquel-hidruro metálico (NiMH) en varias capacidades de 600 a 2750 mAh [11] [ 12] y de iones de litio . NiCd y NiMH proporcionan 1,2 V; La química de iones de litio tiene un voltaje nominal de 3,6 a 3,7 voltios, y las celdas de tamaño AA de este voltaje están codificadas como 14500 en lugar de AA. También se fabrican celdas de iones de litio de tamaño AA con circuitos para reducir el voltaje a 1,5 V de las celdas reemplazables estándar.
Las pilas AA/14500 de NiMH y de iones de litio pueden suministrar la mayor parte de su capacidad incluso cuando se encuentran bajo un alto consumo de corriente (0,5 A y superior), a diferencia de las pilas alcalinas y de cloruro de zinc ("Heavy Duty"/"Super Heavy Duty") que caen. a una pequeña fracción de su baja capacidad de corriente antes incluso de alcanzar 1 C. [13] [14] [15] [16]
Una batería de iones de litio de 1,5 V de tamaño AA, vendida por la empresa china Kentli como "Kentli PH5" desde 2014 y con baterías similares disponibles posteriormente de otros proveedores, es una carcasa de batería de tamaño AA que contiene una celda de iones de litio recargable de 3,7 V con un convertidor reductor interno en el terminal positivo para reducir el voltaje de salida a 1,5 V. [17] Las baterías Kentli exponen el electrodo de iones de litio normal de 3,7 V en un anillo alrededor del electrodo AA para permitir la carga con un cargador especial. Suministra los mismos 1,5 V que una pila AA alcalina desechable nueva, pero prácticamente sin caída durante el ciclo de descarga, a diferencia de otras pilas desechables o recargables. Su química de iones de litio proporciona una baja autodescarga del 3% mensual. [18] Su capacidad con un drenaje de 250 mA es de 1700 mAh a 1,5 V, menos que otras químicas, limitada por la baja eficiencia del convertidor reductor. [19] Algunas baterías AA de iones de litio posteriores anuncian su capacidad en milivatios-hora (mWh) en lugar de los habituales miliamperios-hora (mAh), por lo que la atención del cliente se dirige a la cifra, generalmente 3000 o más, que se afirma en realidad 2.000 mAh.
Para 2023, estaban disponibles varias marcas de baterías recargables de iones de litio de 1,5 V en tamaños AA y AAA (con circuitos de conversión de voltaje incluso en la pequeña carcasa AAA). Utilizan varios métodos de carga, sin el tercer electrodo especial de anillo Kentli. Algunos tienen cargadores especiales (un cargador para una celda de 1,2 V no proporcionará suficiente voltaje) pero no utilizan un tercer electrodo. [20] Otros tienen un puerto USB integrado en el propio celular. [21]
También se encuentran disponibles pilas AA y AAA recargables de 1,65 V con pilas de níquel-zinc (NiZn), pero no se utilizan mucho. Requieren de un circuito de carga capaz de suministrar ese voltaje.
En 2011, las pilas AA representaron aproximadamente el 60% de las ventas de pilas alcalinas en Estados Unidos. En Japón, el 58% de las pilas alcalinas vendidas eran AA, conocidas en ese país como tansan (単三). En Suiza, las pilas AA representaron el 55% de las ventas de pilas primarias y secundarias (recargables) . [22] [23] [24]
En las pilas AA alcalinas de zinc, un gel de zinc se convierte lentamente en cerámica a medida que se consume energía. Esto significa que las baterías completamente cargadas no rebotan cuando se dejan caer sobre una superficie dura, pero las baterías completamente descargadas sí. Debido a que la transición ocurre de manera gradual y no lineal, un rebote no significa que la batería esté completamente agotada, pero un no rebote sí significa que le queda carga. Investigadores de la Universidad de Princeton produjeron un vídeo que muestra la altura del rebote con cada 10% de descarga. [25]
Medios relacionados con las pilas AA en Wikimedia Commons
