Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Ячейки для кнопок, монет или часов

Часы батарея , клетка кнопки или монета батарея является небольшой одной клеткой батареи в форме приземистого цилиндра обычно от 5 до 25 мм (0,197 до 0,984 дюйма) в диаметре и от 1 до 6 мм (0,039 до 0,236 дюйма) высокого - похожий на кнопку . Нержавеющая сталь обычно образует нижний корпус и положительный полюс элемента. Изолированная верхняя крышка является отрицательной клеммой.

Использование кнопочной ячейки в модулях RTC в качестве источника питания

Кнопочные элементы используются для питания небольших портативных электронных устройств, таких как наручные часы и карманные калькуляторы . Более широкие варианты обычно называют монетными ячейками . Устройства, использующие кнопочные элементы, обычно проектируются вокруг элемента, обеспечивающего длительный срок службы, обычно более года при непрерывном использовании в наручных часах. Большинство кнопочных элементов имеют низкий саморазряд и долго держат заряд, если не используются. В относительно мощных устройствах, таких как слуховые аппараты, могут использоваться воздушно-цинковые батареи, которые имеют гораздо большую емкость для данного размера, но высыхают через несколько недель, даже если они не используются.

Ячейки-пуговицы представляют собой одиночные ячейки, обычно одноразовые первичные ячейки . Обычные анодные материалы - цинк или литий . Обычными катодными материалами являются диоксид марганца , оксид серебра , монофторид углерода , оксид меди или кислород из воздуха. Кнопочные элементы из оксида ртути раньше были обычным явлением, но больше не доступны из-за токсичности и воздействия ртути на окружающую среду .

Ячейки разного химического состава, выполненные одинакового размера, механически взаимозаменяемы. Однако состав может повлиять на срок службы и стабильность напряжения. Использование неправильной ячейки может привести к короткому сроку службы или неправильной работе (например, для замера света на камере требуется стабильное напряжение, и обычно указываются серебряные ячейки). Иногда разные элементы одного типа и размера с указанной емкостью в миллиампер-часах (мАч) оптимизируются для разных нагрузок за счет использования разных электролитов, так что один может иметь более длительный срок службы, чем другой, при подаче относительно высокого тока.

Ячейки-пуговицы очень опасны для маленьких детей. Проглатывание пуговичных клеток может вызвать серьезные внутренние ожоги и серьезные травмы или смерть. [1] [2]

Свойства химического состава клеток [ править ]

Щелочные батареи изготавливаются с такими же размерами кнопок, как и другие типы, но обычно имеют меньшую емкость и менее стабильное напряжение, чем более дорогие элементы из оксида серебра или литиевые элементы. [3]

Серебряные элементы могут иметь стабильное выходное напряжение, пока оно внезапно не упадет в конце срока службы. Это зависит от индивидуальных типов; один производитель (Energizer) предлагает три элемента из оксида серебра одинакового размера, 357-303, 357-303H и EPX76, с емкостью от 150 до 200 мАч, с характеристиками напряжения от постепенно снижающихся до довольно постоянных, а некоторые заявили, что предназначены для непрерывный низкий сток с высоким импульсом по запросу, другие для использования в фотографиях. [ необходима цитата ]

Ртутные батареи также обеспечивают стабильное напряжение, но сейчас они запрещены во многих странах из-за их токсичности и воздействия на окружающую среду.

Цинково-воздушные батареи используют воздух в качестве деполяризатора и имеют гораздо большую емкость, чем другие типы, поскольку они берут этот воздух из атмосферы. Ячейки имеют герметичную заглушку, которую необходимо удалить перед использованием; они высохнут через несколько недель независимо от использования.

Для сравнения свойства некоторых ячеек от одного производителя диаметром 11,6 мм и высотой 5,4 мм были указаны в 2009 году как: [4]

  • Серебро: емкость 200 мАч с конечной точкой 0,9 В, внутреннее сопротивление 5–15 Ом, вес 2,3 г
  • Щелочной (диоксид марганца): 150 мАч (0,9), 3–9 Ом, 2,4 г
  • Ртуть: 200 мАч, 2,6 г
  • Цинк-воздух: 620 мАч, 1,9 г

Изучение технических характеристик ассортимента производителя [4] может показать щелочной элемент большой емкости с емкостью, равной емкости одного из типов серебра меньшей емкости; или конкретный серебряный элемент с удвоенной емкостью конкретного щелочного элемента. Если питаемое оборудование требует относительно высокого напряжения (например, 1,3 В) для правильной работы, серебряный элемент с плоской характеристикой разряда прослужит намного дольше, чем щелочной элемент, даже если он имеет такую ​​же указанную емкость в мАч до конца. -точка 0,9 В. Если устройство кажется "съедает" батареи после замены оригинала, поставленного производителем, может быть полезно проверить требования к устройству и характеристики заменяемого аккумулятора. Для цифровых штангенциркулей, в частности, для некоторых требуется не менее 1,25 В для работы, а для других - 1,38 В. [5] [6]

В то время как щелочные, оксидно-серебряные и ртутные батареи одного размера могут быть механически взаимозаменяемыми в любом конкретном устройстве, использование элемента с подходящим напряжением, но с неподходящими характеристиками может привести к короткому сроку службы батареи или отказу в работе оборудования. Обычные литиевые первичные элементы с напряжением на клеммах около 3 В не имеют размеров, взаимозаменяемых с элементами на 1,5 В. Использование батареи со значительно более высоким напряжением, чем предназначено для оборудования, может привести к необратимым повреждениям.

Обозначение типа [ править ]

Щелочная батарея LR44

Международный стандарт IEC 60086-3 определяет буквенно-цифровую систему кодирования «батарейки для часов». Производители часто имеют свою собственную систему именования; например, ячейка, называемая LR1154 по стандарту МЭК, получила название AG13, LR44, 357, A76 и другие названия разными производителями. Стандарт IEC и некоторые другие кодируют размер корпуса таким образом, чтобы числовая часть кода однозначно определялась 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.

Электрохимическая система [ править ]

Первая буква в стандартной системе IEC обозначает химический состав батареи, что также подразумевает номинальное напряжение:


Для типов со стабильным напряжением, резко падающим в конце срока службы (график зависимости напряжения от времени на вершине обрыва), конечным напряжением является значение на «границе обрыва», после которого напряжение падает очень быстро. Для типов, которые теряют напряжение постепенно (наклонный график, без обрыва), конечной точкой является напряжение, при превышении которого дальнейшая разрядка вызовет повреждение либо батареи, либо устройства, которое она питает, обычно 1,0 или 0,9 В.

Общие имена скорее условны, чем однозначно описательны; например, серебряный (оксидный) элемент имеет щелочной электролит.

Ячейки типа L , S и C сегодня являются наиболее часто используемыми типами в кварцевых часах , калькуляторах , небольших КПК , компьютерных часах и мигающих лампах . Миниатюрные цинк-воздушные батареи - P типа - используются в слуховых аппаратов и медицинских инструментов. В системе IEC более крупные элементы могут не иметь префикса для химической системы, что указывает на то, что они являются угольно-цинковыми батареями ; такие типы недоступны в формате ячейки кнопки.

Вторая буква R обозначает круглую (цилиндрическую) форму.

Стандарт описывает только первичные батареи. Перезаряжаемые типы, сделанные в одном размере корпуса, будут иметь другой префикс, не указанный в стандарте IEC, например, в некоторых кнопочных элементах ML и LiR используется перезаряжаемая литиевая технология.

Размер упаковки [ править ]

Несколько размеров кнопочного и монетного элемента с четырьмя батареями 9 В для сравнения размеров

Размер упаковки кнопочных батарей со стандартными названиями обозначается двухзначным кодом, представляющим стандартный размер корпуса, или трех- или четырехзначным кодом, представляющим диаметр и высоту элемента. Первые одна или две цифры обозначают внешний диаметр батареи в миллиметрах с округлением в меньшую сторону; точные диаметры указаны стандартом, нет двусмысленности; например, любая ячейка с начальной цифрой 9 имеет диаметр 9,5 мм, другие значения между 9,0 и 9,9 не используются. Последние две цифры - это общая высота в десятых долях миллиметра.

Примеры:

  • CR2032: литий, диаметр 20 мм, высота 3,2 мм, 220 мАч
  • CR2032H; литий, диаметр 20 мм, высота 3,2 мм, 240 мАч
  • CR2025: литий, диаметр 20 мм, высота 2,5 мм, 170 мАч
  • SR516: серебристый, диаметр 5,8 мм, высота 1,6 мм
  • LR1154 / SR1154: щелочной / серебряный, диаметр 11,6 мм, высота 5,4 мм. Для этого размера часто используются двузначные коды LR44 / SR44.

Некоторые монетные элементы, особенно литиевые, сделаны с выводами под пайку для постоянной установки, например, для питания памяти для информации о конфигурации устройства. Полная номенклатура будет иметь префиксы и суффиксы, указывающие на особые схемы расположения клемм. Например, в дополнение к CR2330 есть подключаемый модуль и впаянный CR2032, подключаемый модуль и три впаянных BR2330, а также множество аккумуляторов 2032, 2330 и других размеров. [7]

Буквенный суффикс [ править ]

После кода упаковки в обозначении типа при желании могут появиться следующие дополнительные буквы, указывающие на используемый электролит:

  • P: электролит гидроксида калия
  • S: электролит гидроксида натрия
  • Без буквы: органический электролит
  • SW: тип с низким сливом для кварцевых часов (аналоговых или цифровых) без функций подсветки, будильника или хронографа
  • W: тип с высоким сливом для всех кварцевых часов, калькуляторов и фотоаппаратов. Батарея соответствует всем требованиям международного стандарта IEC 60086-3 [8] для часовых батарей.
Батарея для часов типа CR2032 (литиевый анод, 3 В, 20,0 мм × 3,2 мм)
Протекшая и корродированная кнопочная ячейка

Другая маркировка упаковки [ править ]

Помимо кода типа, описанного в предыдущем разделе, батарейки для часов также должны иметь маркировку.

  • название или товарный знак производителя или поставщика;
  • полярность (+);
  • дата изготовления.

Коды дат [ править ]

Часто это двухбуквенный код (иногда сбоку батареи), где первая буква идентифицирует производителя, а вторая - год выпуска. Например:

  • YN - буква N - 14-я буква в алфавите - указывает, что ячейка была произведена в 2014 году.

Универсального стандарта нет.

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 1990 г. или январь 2000 г., 9Y = ноябрь 1999 г. или ноябрь 2009 г.).

Общий код производителя [ править ]

Некоторые производители используют код AG (щелочной) или SG (серебряный), за которым следует число, как показано ниже.

Для тех, кто знаком с химическим символом серебра, Ag, это может неверно указывать на то, что клетки AG являются серебром.


Монетные ячейки проходят испытания

Перезаряжаемые варианты [ править ]

В дополнение к одноразовым (одноразовым) кнопочным элементам доступны перезаряжаемые батареи многих одинаковых размеров с меньшей емкостью, чем у одноразовых элементов. Одноразовые и перезаряжаемые батареи изготавливаются для размещения в держателе или с паяными бирками для постоянного соединения. В оборудовании с держателем батареи могут использоваться одноразовые или аккумуляторные батареи, если напряжение совместимо.

Типичное использование небольшой аккумуляторной батареи (в монетном или другом формате) - это резервное копирование настроек оборудования, которое обычно постоянно работает 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 (ток потребления чрезвычайно мал, а срок службы большой), либо впаянную перезаряжаемую. [9]

Перезаряжаемые кнопочные элементы NiCd часто были компонентами резервной батареи старых компьютеров; неперезаряжаемые литиевые кнопочные элементы со сроком службы несколько лет используются в более позднем оборудовании.

Аккумуляторы обычно имеют одинаковый числовой код, основанный на размерах, с разными буквами; таким образом, CR2032 - это одноразовая батарея, а ML2032, VL2032 и LIR2032 - это аккумуляторные батареи, которые помещаются в один и тот же держатель, если не оснащены припоями. Механически возможно, хотя и опасно, поместить одноразовую батарею в держатель, предназначенный для перезаряжаемой батареи; держатели устанавливаются в части оборудования, доступ к которым в таких случаях может получить только обслуживающий персонал.

Проблемы со здоровьем [ править ]

Случайное проглатывание [ править ]

ХРАНИТЬ В НЕДОСТУПНОМ ДЛЯ ДЕТЕЙ значок, требуемый IEC 60086-4 [10] на монетных элементах (литиевых кнопочных элементах) диаметром 20 мм и более

Ячейки-пуговицы привлекательны для маленьких детей; они могут положить их в рот и проглотить. Проглоченный аккумулятор может вызвать серьезные повреждения внутренних органов. Батарея вступает в реакцию с биологическими жидкостями, такими как слизь или слюна, создавая цепь, которая может выделять щелочь, достаточно сильную, чтобы прожечь человеческие ткани. [11]

Проглоченные батарейки могут вызвать повреждение слизистой оболочки пищевода и образовать отверстие в слизистой оболочке пищевода за два часа. [11] В тяжелых случаях повреждение может вызвать проход между пищеводом и трахеей . Проглоченные кнопочные клетки могут повредить голосовые связки. Они могут даже прожечь кровеносные сосуды в области груди, включая аорту . [11]

В Большом Манчестере , Англия, с населением 2700000 человек, двое детей в возрасте от 12 месяцев до шести лет умерли, а пятеро получили травмы, изменившие их жизнь, за 18 месяцев до октября 2014 года. В США в среднем более 3000 Ежегодно сообщается о приеме внутрь педиатрических кнопочных батарей с тенденцией к увеличению серьезных и летальных исходов. [12] Ячейки для монет диаметром 20 мм и более вызывают самые серьезные травмы, даже если они израсходованы и не повреждены. [12] [13] По состоянию на 2018 год в Окленде, Новая Зеландия, ежегодно регистрировалось около 20 случаев, требующих госпитализации. [14]

В 2020 году Duracell объявила, что покрыла некоторые из своих литиевых кнопочных элементов горьким составом, чтобы дети не проглатывали их. [15]

Ртуть и кадмий [ править ]

Некоторые кнопочные элементы содержат ртуть или кадмий , которые ядовиты. В начале 2013 года Комитет по окружающей среде Европейского парламента проголосовал за запрет на экспорт и импорт ряда ртутьсодержащих продуктов, таких как кнопочные элементы и другие батареи, который будет введен с 2020 года. [16] [17]

Литий [ править ]

Литиевые элементы при проглатывании очень опасны. В педиатрии особую озабоченность вызывает возможность застревания одной из этих батарей в пищеводе . [12] [13] Такие соударения могут быстро исчезнуть и вызвать серьезное повреждение тканей всего за два часа. [13] [18] [19] Повреждение вызвано не содержимым батареи, а электрическим током, который возникает, когда анодная (отрицательная) поверхность батареи входит в контакт с богатой электролитом тканью пищевода. Окружающая вода подвергается реакции гидролиза, в результате чего образуется гидроксид натрия.(едкий натр) на поверхности анода батареи (катодная реакция в электролите). Это приводит к разжижающемуся некрозу ткани, процессу, при котором ткань эффективно расплавляется под действием щелочного раствора. [18] Могут возникнуть серьезные осложнения, такие как эрозия близлежащих структур, таких как трахея или крупные кровеносные сосуды , последние из которых могут вызвать фатальные кровотечения.

В то время как единственным лекарством от закупорки пищевода является эндоскопическое удаление, исследование Детской больницы Филадельфии , проведенное в 2018 году Рэйчел Р. Анфанг и его коллегами, показало, что раннее и частое употребление меда или суспензии сукральфата перед удалением может в значительной степени снизить тяжесть травмы. . [19] В результате этих выводов Национальный центр по борьбе с отравлениями в столице США (по борьбе с отравлениями) обновил свои рекомендации по сортировке и лечению при проглатывании таблеточных батарей, включив в него введение меда и / или сукральфата как можно скорее после известного или подозреваемого проглатывание. [20]Профилактические меры Национальной целевой группы по кнопочным батареям в США в сотрудничестве с лидерами отрасли привели к изменениям в упаковке и конструкции батарейного отсека в электронных устройствах, чтобы ограничить доступ детей к этим батареям. [21] [22] Тем не менее, население и медицинское сообщество по-прежнему недостаточно осведомлены о его опасностях. Госпитальный фонд Центрального Манчестерского университета предупреждает, что «многие врачи не знают, что это может причинить вред». [1]

См. Также [ править ]

  • Список размеров батарей
  • Список типов батарей
  • Утилизация аккумуляторов
  • Искусственный кардиостимулятор
  • Имплантируемый кардиовертер-дефибриллятор

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b BBC News: Предупреждение о детских смертельных случаях в Манчестере, 14 октября 2014 г., «батарейка-пуговица». Архивировано 15 октября 2014 г. в Wayback Machine . Bbc.co.uk. Проверено 8 ноября 2015.
  2. ^ «Посмотрите, что батарейка-пуговица может сделать с горлом ребенка» . BBC News Online . 22 сентября 2016 года. Архивировано 22 сентября 2016 года.
  3. ^ Щелочная кнопочная батарея . amazon.co.uk. Карта с названием Hyundai с 30 кнопочными ячейками 5 размеров, произведенными в Китае, с указанием, что они щелочные, но с изображениями часов, калькуляторов и т. Д., Продается в Великобритании по ценам от 1 до 4 фунтов стерлингов.
  4. ^ a b Веб-сайт Energizer. Архивировано 28 августа 2009 г. на Wayback Machine , с таблицами данных на многие батареи с разными химическими составами.
  5. ^ Покупка кнопочных элементов для цифровых суппортов. Архивировано 27 июля 2010 г. в Wayback Machine . Truetex.com. Проверено 8 ноября 2015.
  6. ^ Суппорт Срок службы батареи архивации 2010-06-21 в Wayback Machine . Davehylands.com. Проверено 8 ноября 2015.
  7. ^ Страница данных о батареях Panasonic CR. Заархивировано 2 июля2013 г. на Wayback Machine. На ней показано множество подключаемых, горизонтальных и вертикальных паяных версий батарей. На том же сайте перечислены перезаряжаемые элементы с различным химическим составом, тех же размеров и опций, что и одноразовые батареи того же кода размера и, следовательно, взаимозаменяемые механически, хотя они несут риск выхода из строя и повреждения.
  8. ^ IEC 60086-3 Стандарт для аккумуляторов Watch (отозваны) в архив 2013-06-27 в Wayback Machine . (PDF). Просто прицел / предварительный просмотр. Проверено 8 ноября 2015.
  9. ^ Техническое описание дымовой пожарной сигнализации с питанием от сети, модели с питанием от одноразовой батареи или перезаряжаемой кнопочной батареи UL2330. Архивировано 5 августа 2013 г. на Wayback Machine . Kiddefirex.co.uk (01.10.2015). Проверено 8 ноября 2015.
  10. ^ . «Пункт 9: Маркировка и упаковка». В МЭК (ред.).IEC 60086-4: 2019 Первичные батареи - Часть 4: Безопасность литиевых батарей (PDF) . Женева. ISBN 978-2-8322-6808-7.CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
  11. ^ a b c «Кнопочные батарейки - безопасное использование» . Больница на Грейт-Ормонд-стрит . Детская больница на Грейт-Ормонд-стрит. Октябрь 2018 . Проверено 19 октября 2019 .
  12. ^ a b c «Статистика батареи кнопок» . www.poison.org . Проверено 30 июня 2018 .
  13. ^ a b c Литовиц, Тоби; Уитакер, Николь; Кларк, Линн; Уайт, Николь С .; Марсолек, Мелинда (01.06.2010). «Возникающая опасность проглатывания батареи: клинические последствия» . Педиатрия . 125 (6): 1168–1177. DOI : 10.1542 / peds.2009-3037 . ISSN 0031-4005 . PMID 20498173 .  
  14. ^ «Риск проглатывания смертоносных батарей типа« таблетка »требует новой политики безопасности в отрасли» . Вещи . Проверено 7 апреля 2018 .
  15. ^ Gartenberg, Хаим (2020-09-29). «Новые батарейки Duracell для монет имеют горький налет, отчего они ужасны на вкус» . Грань . Проверено 29 сентября 2020 .
  16. ^ «Резюме EUBatteryDirective (2006/66 / EC)» (PDF) . 8 декабря 2009 . Eveready Battery Company, Inc. Архивировано (PDF) с оригинала 10 июля 2012 года . Проверено 20 июня 2013 года . 148 Кб
  17. ^ «Директива 2013/56 / ЕС, вносящая поправки в Директиву 2006/66 / ЕС». Архивировано 4 марта 2016 г. в Wayback Machine , Европейский парламент и Совет, 20 ноября 2013 г.,дата обращения7 апреля 2015 г.
  18. ^ a b Jatana, Kris R .; Роудс, Кит; Милкович, Скотт; Джейкобс, Ян Н. (09.11.2016). «Основной механизм травм, вызванных проглатыванием батарейки-пуговицы, и новые стратегии смягчения последствий после диагностики и удаления». Ларингоскоп . 127 (6): 1276–1282. DOI : 10.1002 / lary.26362 . ISSN 0023-852X . PMID 27859311 .  
  19. ^ a b Anfang, Рэйчел Р .; Jatana, Kris R .; Линн, Ребекка Л .; Роудс, Кит; Фрай, Джаред; Джейкобс, Ян Н. (2018-06-11). «pH-нейтрализующие ирригации пищевода как новая стратегия смягчения последствий травмы от батарейки-пуговицы». Ларингоскоп . 129 : 49–57. DOI : 10.1002 / lary.27312 . ISSN 0023-852X . PMID 29889306 .  
  20. ^ "Руководство" . www.poison.org . Проверено 30 июня 2018 .
  21. ^ Литовиц, Тоби; Уитакер, Николь; Кларк, Линн (01.06.2010). «Предотвращение проглатывания батареи: анализ 8648 случаев» . Педиатрия . 125 (6): 1178–1183. DOI : 10.1542 / peds.2009-3038 . ISSN 0031-4005 . PMID 20498172 .  
  22. ^ Jatana, Kris R .; Литовиц, Тоби; Рейли, Джеймс С .; Колтай, Питер Дж .; Райдер, Джин; Джейкобс, Ян Н. (1 сентября 2013 г.). «Педиатрические травмы пуговичного аккумулятора: обновление оперативной группы 2013 г.» . Международный журнал детской оториноларингологии . 77 (9): 1392–1399. DOI : 10.1016 / j.ijporl.2013.06.006 . ISSN 0165-5876 . PMID 23896385 .  

Источники [ править ]

  • IEC 60086-3: Первичные батареи - Часть 3: Батареи для наблюдения. Международная электротехническая комиссия , Женева, 1995 г. (также: BS EN 60086-3: 1996)
  • Образец паспортов, доступных в компании Energizer  : «CR2032 Technical Details» (PDF) .  (56,2  КБ )
  • «Исследование альтернатив миниатюрным батареям, содержащим ртуть» (PDF) . (440  КБ )

Внешние ссылки [ править ]

  • Справочная таблица монетных ячеек
  • Смотрите таблицу перекрестных ссылок на батареи
  • «IEC 60086-2 Первичные батареи. Часть 2: Физические и электрические характеристики» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 2 ноября 2013 года. (включая характеристики разряда)
  • «ДИРЕКТИВА ЕВРОПЕЙСКОГО ПАРЛАМЕНТА И СОВЕТА 2006/66 / EC» . (407 Кб) 6 сентября 2006 г. (вторичная переработка и утилизация аккумуляторов)