Quelles sont les différences entre les piles AA et AAA ?

Les équipements portables de faible puissance sont souvent conçus pour être alimentés par de petites piles sèches qui ne sont pas conçues pour être rechargées. À la maison, ces sources de tension chimique jetables sont connues sous le nom de piles. Les piles de taille AA et AAA sont populaires. Ces lettres désignent le format externe de la batterie. La disposition interne peut être très différente. Différents types de piles sont disponibles dans ce facteur de forme, notamment des piles rechargeables (batteries rechargeables).

Qu'est-ce qu'une batterie ?

Le terme "batterie" n'est pas tout à fait correct. Une batterie est une source d'énergie composée de plusieurs éléments. Par exemple, une batterie complète peut être appelée 3R12 (3LR12) - la "batterie carrée" (336 dans la classification soviétique) - composée de trois éléments. La batterie est également composée de 6 cellules de 6R61 (6LR61) - "Crone", "Corundum". Mais le nom de "pile" s'applique également, à la maison, aux sources d'énergie chimiques unipolaires, notamment les formats AA et AAA. Dans la terminologie anglaise, une seule cellule est appelée Cell et une batterie de deux ou plusieurs sources de tension est appelée Battery.

Les cellules sont des récipients cylindriques hermétiquement fermés. La conversion de l'énergie chimique en énergie électrique a lieu dans les cellules. l'énergie chimique en énergie électrique. Les réactifs (oxydant et réducteur) qui créent le CEM sont placés dans un bécher en zinc ou en acier. Le fond du bécher sert de borne négative. Par le passé, toute la surface extérieure de la coupelle était exposée au pôle négatif, mais ce parcours provoquait de fréquents courts-circuits. La surface du cylindre était également corrodée, ce qui a réduit la durée de vie et de stockage de la cellule. Dans les batteries actuelles, un revêtement est appliqué à l'extérieur pour protéger contre la corrosion et servir d'isolation contre les courts-circuits. Le conducteur de courant du pôle positif est une tige de graphite qui mène vers l'extérieur.

Types de batteries

Les batteries sont classées en fonction de différents critères. La principale est la composition chimique - la technologie utilisée pour produire de l'énergie électrique. Pour les applications pratiques, il existe également plusieurs caractéristiques différentes.

Selon la composition chimique

La différence de potentiel aux pôles des cellules galvaniques est créée par une réaction chimique entre les substances contenues dans la solution d'électrolyte et cesse lorsque les ingrédients ont complètement réagi. Les processus nécessaires peuvent être réalisés de différentes manières. Selon ce critère, les batteries sont divisées en deux catégories :

1. Batteries salines. Le type traditionnel de batterie, inventé il y a environ 100 ans. La réaction entre le zinc et le dioxyde de manganèse a lieu dans un milieu électrolytique, une solution épaissie de sel d'ammonium. En plus d'être légères et peu coûteuses, ces cellules présentent un certain nombre d'inconvénients majeurs.

• faible capacité de chargement ;
• susceptibles de s'autodécharger pendant le stockage ;
• des performances médiocres à basse température.

La technologie de production est considérée comme obsolète, c'est pourquoi ces cellules ont été remplacées par des types plus récents sur le marché des cellules galvaniques.

2. Les cellules alcalines sont considérées comme plus modernes. Ils sont construits de la même manière mais l'électrolyte est une solution d'alcali (hydroxyde de potassium). Ces piles présentent des avantages par rapport aux piles alcalines :

• une capacité et une charge plus élevées ;
• faible courant d'autodécharge pour une longue durée de conservation
• bon fonctionnement à basse température.

Le prix à payer pour cela est un poids et un prix plus élevés.

3. À l'heure actuelle, les cellules les plus avancées sont les batteries au lithium (à ne pas confondre avec les piles au lithium !). Ils utilisent le lithium comme réactif "plus". lithiumLe moins un peut être différent. Différents liquides sont également utilisés comme électrolyte. Cette technologie permet d'obtenir des cellules qui présentent les avantages suivants :

• poids faible (inférieur à celui des autres types) ;
• longue durée de conservation grâce à une très faible autodécharge ;
• une capacité plus élevée et une forte capacité de charge.

À l'autre bout de l'échelle se trouve le coût élevé.

Ces trois technologies sont utilisées pour fabriquer des piles AA et AAA. Il existe deux autres types de piles qui méritent d'être mentionnés :

• mercure ;
• argent.

Ces technologies sont principalement utilisées pour fabriquer des batteries en forme de disque. Ces piles présentent des avantages et des inconvénients, mais les jours des piles au mercure sont comptés - les accords internationaux prévoient une baisse de la production et une interdiction totale de la production dans les prochaines années.

En termes de taille,

La taille (ou plutôt le volume) d'une batterie définit clairement sa capacité électrique (dans le cadre de la technologie). Plus vous pouvez faire entrer de réactifs dans le cylindre, plus le temps de réaction est long. La capacité d'une pile saline de taille AA sera plus importante que celle d'une pile saline de taille AAA. D'autres facteurs de forme de piles AA sont également disponibles :

• A (plus grand que AA) ;
• AAAA (plus petit que AAA) ;
• C - longueur moyenne et épaisseur accrue ;
• D - plus long et plus épais.

Ces types de cellules ne sont pas aussi populaires et leur gamme d'applications est limitée. Ces deux types sont uniquement disponibles en technologie alcaline et saline.

En fonction de la tension nominale

La tension nominale d'une batterie monocellulaire est déterminée par sa composition chimique. Des piles galvaniques alcalines simples et salines fournissent une tension de 1,5 V au ralenti. Les alimentations au lithium sont disponibles à la fois en 1,5V (pour la compatibilité avec d'autres types) et en tensions plus élevées (jusqu'à 3V). Mais seules les cellules de 1,5 volt peuvent être achetées dans les tailles en question - pour éviter toute confusion.

Les batteries neuves ont une tension proche de cette valeur sous charge nominale. Plus la source chimique est déchargée, plus la tension de sortie chute sous charge.

Les cellules peuvent être assemblées en batteries. La tension de sortie devient alors un multiple de la tension d'une seule cellule. Par exemple, une batterie 6R61 ("Krona") contient 6 cellules de demi-volt. Ils délivrent une tension totale de 9 volts. La taille de chaque cellule est petite et la capacité d'une telle batterie est faible.

Quelles piles sont appelées "piles à doigts" et "piles à petits doigts" ?

Ces deux types de piles galvaniques appartiennent à la catégorie des piles de la taille d'un doigt. Ce terme technique est utilisé depuis l'époque soviétique pour décrire les batteries de cette forme. En URSS, les cellules alcalines unicellulaires Uranium M (316) et Kvant (A316) ont été produites, correspondant au type AA actuel. Il y avait également d'autres cellules digitales de forme cylindrique dans d'autres tailles et proportions.

Dans les années 1990, le terme de piles "pinky" a été inventé par les commerçants sur les marchés pour distinguer les piles AAA des autres facteurs de forme. Le nom est devenu courant dans le foyer. Mais l'utiliser dans des documents techniques est à tout le moins peu professionnel.

Principales caractéristiques techniques des piles AA et AAA

La principale différence entre les facteurs de forme AA et AAA est la taille. Et ceci, comme déjà dit, détermine la capacité.

Il faut se rappeler que la capacité électrique dépend du courant de décharge, et que sa valeur nominale, quel que soit le type de pile, ne dépasse pas quelques dizaines de milliampères. Pour des courants supérieurs à 100 mA, la capacité de la batterie sera beaucoup plus faible. Cela signifie qu'une cellule de 1000mA⋅h avec un courant de décharge de 10mA durera environ 100 heures. Cependant, si le courant de décharge est de 200 mA, la charge s'épuisera bien plus tôt que 5 heures. La capacité sera réduite de plusieurs fois. De même, la capacité électrique de toutes les cellules diminue lorsque la température baisse.

Selon la taille et la technologie, les piles ont un poids différent, bien que cette caractéristique soit rarement décisive - le poids de l'appareil est dans la plupart des cas beaucoup plus important que le poids de quelques piles. Il est plus souvent nécessaire de le savoir pour le stockage et le transport des cellules galvaniques.

Le poids des piles varie, en fonction non seulement de la technologie de fabrication, mais aussi de la manière dont le verre est produit. Il peut être métallique avec un revêtement plastique ou entièrement polymérisé. Avec trois powercells, vous pouvez gagner au mieux 30 grammes de poids. Il est peu probable que cela soit un critère de sélection décisif.

La durée de stockage est déterminée par le courant d'autodécharge et la capacité de la cellule. L'autodécharge dépend de la technologie, de la capacité et du facteur de forme. Mais dans la pratique, la seconde caractéristique contribue moins aux fuites de charge pendant le stockage. C'est du moins ce qu'assurent les fabricants, qui indiquent que la durée de vie des piles AA et AAA est approximativement la même. La durée de stockage est également influencée par la température. Plus la température augmente, plus la durée de stockage diminue.

Il y a un autre problème avec les cellules salines. Les batteries de qualité inférieure peuvent présenter une fuite d'électrolyte. Le temps de stockage réel est donc encore plus court dans ce cas.

Les alimentations peuvent être utilisées dans différentes conditions, notamment de température. Et l'adéquation des cellules galvaniques varie - également en fonction de la technologie de fabrication. Il a été mentionné que les batteries au sel ne fonctionnent pas bien à des températures inférieures à zéro. Les piles au lithium, malgré tous leurs avantages, ont une limite supérieure de +55°C (la limite inférieure peut descendre jusqu'à moins 40 (généralement moins 20), selon le fabricant). Les alcalins ont une large plage de températures, d'environ moins 30 à +60 °C, et sont les plus polyvalents à cet égard.

En résumé, la famille AA et AAA comprend en fait un grand nombre de variantes de cellules galvaniques. Il est possible de sélectionner une batterie pour une large gamme de conditions de fonctionnement et un large éventail de coûts.

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