Номенклатура батарей - Battery nomenclature

Стандарт номенклатура батарей описывает портативный сухая ячейка аккумуляторы, физические размеры и электрические характеристики которых взаимозаменяемы между производителями. Долгая история одноразовых сухих ячеек означает, что задолго до того, как были достигнуты международные стандарты, для определения размеров использовалось множество различных национальных стандартов и стандартов производителя. Технические стандарты размеров и типов батарей устанавливаются организации по стандартизации Такие как Международная электротехническая комиссия (IEC) и Американский национальный институт стандартов (ANSI). Популярные размеры по-прежнему обозначаются старыми стандартами или обозначениями производителя, а некоторые несистематические обозначения были включены в текущие международные стандарты из-за их широкого использования.

Полная номенклатура батареи полностью определяет размер, химический состав, расположение клемм и особые характеристики батареи. Один и тот же физически взаимозаменяемый размер ячейки может иметь самые разные характеристики; физическая взаимозаменяемость - не единственный фактор при замене батарей.

Национальные стандарты для сухих аккумуляторных батарей были разработаны ANSI, JIS, Британские национальные стандарты, и другие. Существуют гражданские, коммерческие, государственные и военные стандарты. В настоящее время используются два наиболее распространенных стандарта: серия IEC 60086 и серия ANSI C18.1. В обоих стандартах указаны размеры, стандартные рабочие характеристики и информация по безопасности.

Современные стандарты содержат как систематические названия типов ячеек, дающие информацию о составе и приблизительном размере ячеек, так и произвольные числовые коды размера ячеек.

История стандарта IEC

В Международная электротехническая комиссия (IEC) была основана в Франция в 1906 году и координирует разработку стандартов на широкий спектр электротехнической продукции. МЭК поддерживает два комитета: TC21, созданный в 1933 году для аккумуляторных батарей, и TC35, созданный в 1948 году для первичных батарей, для разработки стандартов.^[1] Текущая система обозначений была принята в 1992 году. Типы батарей обозначаются последовательностью букв / цифр, указывающей количество ячеек, химический состав ячеек, форму ячеек, размеры и специальные характеристики. Определенные обозначения ячеек из более ранних версий стандарта были сохранены.^[2]

Первые стандарты IEC для размеров батарей были выпущены в 1957 году.^[3]С 1992 г. Международный стандарт IEC 60086 определяет буквенно-цифровую систему кодирования батарей.^[2][4]Британский стандарт 397 для первичных батарей был отменен и заменен стандартом IEC в 1996 году.^[5]

История стандарта ANSI

Стандартизация аккумуляторов в Соединенные Штаты началось в 1919 году, когда США Национальное бюро стандартов опубликованы рекомендуемые процедуры испытаний и стандартные размеры ячеек.^[6] Американские стандарты несколько раз пересматривались в течение следующих десятилетий по мере появления новых размеров элементов и разработки нового химического состава, включая хлоридные, щелочные, ртутные и аккумуляторные.

Первая Американская ассоциация стандартов (предшественник ANSI ) стандарт C18 появился в 1928 году. В нем указаны размеры ячеек с использованием буквенного кода, примерно в порядке их размера от наименьшего (A) к большему типу. Единственным числовым обозначением была ячейка "№ 6" высотой 6 дюймов. Издание 1934 года стандарта C18 расширило номенклатурную систему, включив в нее последовательные и параллельные массивы ячеек. В 1954 году в стандарт были включены ртутные батареи. В издании 1959 г. определены типы, подходящие для использования с транзисторные радиоприемники. В 1967 г. NEMA взял на себя ответственность за развитие от Национальное бюро стандартов. 12-е издание C18 начало согласованный со стандартом IEC. Перезаряжаемые батареи были введены в стандарт C18 в 1984 году, а литиевые типы были стандартизированы в 1991 году.

В 1999 году стандарты ANSI были существенно пересмотрены, и были введены отдельные стандарты безопасности. В текущей редакции стандартов ANSI размеры обозначаются произвольным числом, с буквой префикса для обозначения формы и буквой или буквами суффикса для обозначения различного химического состава, клемм или других характеристик.

Номенклатура батарей IEC

Три разных технические комитеты МЭК сделать стандарты на аккумуляторы: TC21 (свинцово-кислотные ), SC21 (другие вторичный ) и TC35 (начальный ). Каждая группа опубликовала стандарты, касающиеся номенклатуры батарей - IEC 60095 для свинцово-кислотных стартерные батареи, IEC 61951-1 и 61951-2 для Ni-Cd и Ni-MH батареи, IEC 61960 для Литий-ионный и IEC 60086-1 для первичных батарей.

Первичные батареи

Нумерация батарей

Система обозначения типа батареи IEC 60086

Примерами номенклатуры МЭК являются батареи с кодами R20, 4R25X, 4LR25-2, 6F22, 6P222 / 162, CR17345 и LR2616J. Буквы и цифры в коде указывают количество ячеек, химический состав ячеек, форму, размеры, количество параллельных путей в собранной батарее и любые изменяющие буквы, которые считаются необходимыми. Многосекционная батарея (два или более напряжения из одного корпуса) будет иметь обозначение многосекционной.

До октября 1990 года круглые ячейки обозначались последовательным числовым кодом размера в диапазоне от R06 до R70, например R20 - это размер ячейки «D» или размер ANSI «13». После октября 1990 года круглые клетки систематически обозначаются числом, основанным на их диаметре и высоте. Первичные ячейки диаметром или высотой более 100 мм обозначаются косой чертой «/» между диаметром и высотой.

Примеры обозначений батарей IEC

Обозначение	Ячейки серии	Система	Форма	Стандартный код или код диаметра	Модификатор диаметра	Код высоты	Модификатор регулировки высоты	Модификатор (ы)	Параллельные струны	Замечания
R20			р	20						Один цинк-углерод ячейка "размер 20", что эквивалентно D, или размер "13" по ANSI
4R25X	4		р	25				Икс		Цинково-угольная батарея для фонарей, состоящая из 4 последовательно соединенных круглых 25-дюймовых элементов. Завершается пружинными клеммами.
4LR25-2	4	L	р	25					2	Щелочная батарея для фонаря, состоящая из 2 параллельных цепочек по 4 последовательно соединенных круглых элемента размером 25 дюймов.
6F22	6		F	22						Углеродно-цинковая батарея прямоугольной формы, состоящая из 6 плоских элементов размером 22 дюйма. Эквивалентен PP3 или транзисторной батарее.
6P222 / 162	6		п	222		162				Цинк-угольный аккумулятор, максимальные размеры: длина 192 мм, ширина 113 мм и высота 162 мм. Состоит из 6 последовательно соединенных ячеек.
CR17345		C	р	17		345				Однокамерный круглый литиевый элемент, диаметр 17 мм, высота 34,5 мм
LR2616J		L	р	26		16	J			Одноэлементная круглая щелочная батарея, диаметр 26,2 мм, высота 1,67 мм
LR8D425		L	р	8.5	D	425				Одноэлементная круглая щелочная батарея диаметром 8,8 мм (8,5 + 0,3 для модификатора) и длиной 42,5 мм, размер AAAA или ANSI "25"

Электрохимическая система

Первая буква обозначает химический состав аккумулятора, который также подразумевает номинальное напряжение.

Обычно в определениях батарей IEC в первую очередь ссылаются на отрицательный электрод.

Коды IEC для аккумуляторных электрохимических систем^[7]

Письмо код	Отрицательный электрод	Электролит	Положительный электрод	Номинальный напряжение (В)	Максимальное открытие напряжение цепи (В)	основная статья
(никто)	Цинк	Хлорид аммония, Хлорид цинка	Диоксид марганца	1.5	1.725	Цинк-угольный аккумулятор
А	Цинк	Хлорид аммония, хлорид цинка	Кислород	1.4	1.55	Цинково-воздушная батарея
B	Литий	Органический электролит	Монофторид углерода	3.0	3.7	Литиевая батарея
C	Литий	Органический электролит	Диоксид марганца	3.0	3.7
E	Литий	Неводный неорганический электролит	Тионил хлорид	3.6	3.9
F	Литий	Органический электролит	Дисульфид железа	1.5	1.83
грамм	Литий	Органический электролит	Оксид меди (II)	1.5	2.3
L	Цинк	Гидроксид щелочного металла	Диоксид марганца	1.5	1.65	Щелочная батарея
M (снято)	Цинк	Гидроксид щелочного металла	Оксид ртути	1.35		Ртутный аккумулятор
N (снято)	Цинк	Гидроксид щелочного металла	Оксид ртути, диоксид марганца	1.4
п	Цинк	Гидроксид щелочного металла	Кислород	1.4	1.68	Цинково-воздушная батарея
S	Цинк	Гидроксид щелочного металла	Оксид серебра	1.55	1.63	Батарея из оксида серебра
Z	Цинк	Гидроксид щелочного металла	Диоксид марганца, оксигидроксид никеля	1.5	1.78	Батарея оксигидроксида никеля

Курсив указывают на химическую систему, которая вряд ли будет найдена в бытовых или аккумуляторных батареях общего назначения или исключена из действующего стандарта.

Форма

LR44 щелочная ячейка

Коды формы:

R Круглый, (монетный, пуговичный или цилиндрический)

P Не круглый

F Flat (слой построен)

S Квадратный (прямоугольный или призматический)

В F и S коды формы все еще используются, но не должны использоваться для новых определений батарей.

Код размера

Некоторые размеры, обозначенные однозначными или двузначными числами, представляют коды стандартных размеров из предыдущих изданий стандарта. Размеры, указанные в виде 4 или более цифр, указывают диаметр батареи и общую высоту.

Цифры в коде соответствуют размерам аккумулятора. Для батарей размером <100 мм (усеченный) диаметр в миллиметрах, за которым следует высота в десятых долях миллиметра; для батарей с единичным размером ≥ 100 мм - диаметр в миллиметрах, затем косая черта (/), за которой следует высота в миллиметрах.

Помимо рекомендуемых определений кода размера, есть также десять модифицирующих букв суффикса, которые можно добавить в конец кода определенного размера. Они проходят от A до L (без F и I) и в зависимости от наибольшего размера батареи могут обозначать максимальные размеры 0,0–0,9 мм или максимальные размеры 0,00–0,09 мм, где A составляет 0,0 или 0,00, а L - 0,9 или 0,09.

Для плоских ячеек код диаметра дается как диаметр круга, описанного вокруг всей площади ячейки.

Стандартные коды размеров для круглых батарей, которые не соответствуют текущей номенклатуре, но были сохранены для простоты использования, даются одно- или двухзначным числом после R. Они включают, но не ограничиваются:^[8]

Коды размеров IEC для круглых батарей

Число код	Номинальный диаметр	Номинальный высота	Распространенное имя
R25	32	91	F
R20	34.2	61.5	D
R14	26.2	50.0	C
R6	14.5	50.5	AA
R1	12.0	30.2	N
R03	10.5	44.5	AAA

Батарейки с круглыми кнопками также имеют двузначный код размера, например R44, см. таблица батареи кнопки для типичных размеров. Другие круглые, плоские и квадратные размеры стандартизированы, но используются в основном для компонентов многоэлементных батарей.

Различные размеры ячеек для пуговиц и монет, в том числе щелочной и оксид серебра химия. Для сравнения размеров также показаны четыре прямоугольные батареи на 9 Вольт. Увеличьте, чтобы увидеть маркировку кода размера ячейки кнопки и монеты.

Ниже приведен неполный список стандартных рекомендованных МЭК кодов диаметра и высоты для круглых ячеек:

Коды диаметра и высоты круглой ячейки, рекомендованные МЭК

Число код	Максимум диаметр	Максимум высота
4	4.8
5	5.8
6	6.8
7	7.9
9	9.5
10	10.0
11	11.6
12	12.5	1.20
16	16	1.60
20	20	2.00
23	23
24	24.5
25		2.50
30		3.00
36		3.60
50		5.00

Модификаторы

После кода (ов) размера упаковки, по желанию могут появиться дополнительные буквы. Стили клемм и варианты одной и той же батареи могут быть обозначены буквами X или Y. Уровни производительности также могут быть обозначены буквами C, P, S, CF, HH или HB или другими буквенными суффиксами. Добавленная буква «W» указывает на что эта батарея соответствует всем требованиям стандарта IEC 60086-3 для часовых батарей, таким как допуск на размеры, химическая утечка и методы испытаний.

Категории батарей

В номенклатуре МЭК батареи классифицируются по их общей форме и общему внешнему виду. Эти категории, однако, не указаны в номенклатуре батарей IEC:^[9][10]

• Категория 1: Цилиндрические элементы с выступающими положительными и утопленными или плоскими отрицательными выводами. Положительный вывод должен быть концентрическим по отношению к ячейке в целом. Общая высота элемента не обязательно равна общему расстоянию между выводами (это учитывает выступы, углубления и кожухи батарей). Кожух ячейки изолирован. Например. R1 и LR8D425
• Категория 2: Цилиндрические ячейки с выступающими положительными и выступающими или плоскими отрицательными терминалами. Общая высота ячейки равна общему расстоянию между терминалами. Кожух ячейки изолирован. Например. CR14250, LR61
• Категория 3: Цилиндрические ячейки с плоскими положительными и отрицательными выводами. Общая высота ячейки не обязательно совпадает с общим расстоянием между выводами (это учитывает любые выступы от отрицательного вывода). Кожух ячейки соединен с положительным выводом. Никакая часть клетки не должна выступать из положительной концевой поверхности. Например. CR11108, LR9
• Категория 4: Цилиндрические ячейки с выступающей плоской отрицательной клеммой. Общая высота ячейки равна общему расстоянию между терминалами. Корпус элемента является положительным выводом, и рекомендуется использовать внешнюю поверхность для положительного соединения, даже если это возможно со стороны основания. Никакая часть клетки не должна выступать из положительной концевой поверхности. Например. LR44, CR2032
• Категория 5: Цилиндрические батареи, не подходящие ни к одной из других категорий. Например. R40, 8LR23
• Категория 6: Нецилиндрические батареи. Например. 3Р12, 4Р25, 6Ф22

Вторичные батареи

Никель-кадмиевые и никель-металлогидридные батареи

Никель-кадмиевые и никель-металлогидридные батареи подчиняются тому же правилу, что и система выше;^[11][12] особенно цилиндрические элементы, предназначенные для взаимозаменяемости размеров с первичными батареями, используют то же обозначение, что и первичные батареи, коды для электрохимических систем, как показано ниже.

Письмо код	Отрицательный электрод	Положительный электрод	Номинальный напряжение (В)	основная статья
ЧАС	Сплав, поглощающий водород	Оксид никеля	1.2	Никель-металлогидридная батарея
K	Кадмий	Оксид никеля	1.2	Никель-кадмиевый аккумулятор

Все остальные ячейки используют следующую систему:

• Маленькие призматические ячейки: KF или HF, за которыми следует максимальная ширина в мм / максимальная толщина в мм / максимальная высота в мм. Например. KF 18/07/49
• Цилиндрические ячейки: KR или HR, за которыми следует буква, обозначающая скорость разряда (L, H, M или X для низкого, среднего, высокого и очень высокого, соответственно); затем можно добавить еще одну букву, чтобы указать на использование при повышенных температурах (T или U) или быструю зарядку (R); затем максимальный диаметр в мм / максимальная высота в мм. Например. KRL 33/62, HRHR 23/43
• Кнопочные ячейки: KB или HB, за которым следует максимальный диаметр в десятых долях мм / максимальная высота в десятых долях мм. Например. KBL 116/055

Литий-ионные аккумуляторы

Система обозначения типов батарей IEC 61960

Литий-ионные батареи имеют другое правило наименования, которое применяется как к многоэлементным, так и к одноэлементным батареям. Они будут обозначены как:^[13]

N₁А₁А₂А₃N₂/ N₃/ N₄-N₅

где N₁ обозначает количество последовательно соединенных ячеек, а N₅ обозначает количество параллельно соединенных ячеек (только если число больше 1); эти числа относятся только к батареям.

А₁ указывает основу фазы отрицательного электрода, где I - ион лития, а L - металлический или сплав лития.

А₂ указывает основу фазы положительного электрода и может быть C, N, M, V или T для кобальта, никеля, марганца, ванадия и титана соответственно.

А₃ по форме ячейки; либо R для цилиндра, либо P для призмы.

N₂ - максимальный диаметр (для цилиндрических ячеек) или толщина (для призматических ячеек) в мм.

N₃ используется только для призматических ячеек для обозначения максимальной ширины в мм.

N₄ максимальная общая высота в мм.

(Для любой из указанных выше длин, если размер меньше 1 мм, его можно записать как tN, где N - десятые доли мм)

Например. ICR19 / 66, ICP9 / 35/48, 2ICP20 / 34/70, 1ICP20 / 68 / 70-2

Номенклатура батарей ANSI

Ранние версии стандарта ANSI использовали буквенный код для обозначения размеров ячейки. Поскольку в то время использовались только углеродно-цинковые элементы, никаких буквенных суффиксов или других обозначений не требовалось. Буквенная система была введена в издании стандарта 1924 года, с буквами от A до J, назначенными приблизительно в порядке увеличения объема ячейки для ячеек, которые обычно производились в то время.^[6] К 1934 году система была пересмотрена и расширена до 17 типоразмеров от NS до⁷⁄₁₆ диаметр дюйма на³⁄₄ дюйм высотой, сквозной размер J при1 ³⁄₄ диаметр дюймов на5 ⁷⁄₈ дюймов высотой, до самой большой стандартной ячейки, которая сохранила свое старое обозначение № 6 и была2 ¹⁄₂ дюймов в диаметре и 6 дюймов в высоту.

Коды размеров и форм

Элементы 4,5 В, D, C, AA, AAA, AAAA, A23, 9 В, CR2032 и LR44

В текущей редакции стандарта для отображения размера ячейки используется числовой код. Обычные размеры круглых ячеек:

Размеры первичных ячеек ANSI и обозначения эквивалентных размеров

Число код	Другое имя	Размер IEC	Пример
13	D	R20
14	C	R14
15	AA	R6	15A LR6 РАЗМЕР / ФОРМАТ AA 1,5 В
24	AAA	R03	24A LR03 РАЗМЕР / ФОРМАТ AAA 1,5 В
25	AAAA	R8D425

Так как эти стандарты батарей IEC и ANSI были согласованы, например, элемент R20 будет иметь те же размеры, что и элемент ANSI 13.

Плоские элементы, используемые в качестве компонентов многоэлементных батарей, имеют префикс F и ряд цифр для обозначения размеров. Ячейкам с монетами были присвоены коды размеров в диапазоне 5000.

Вторичные элементы, использующие системы H и K (никель-металлгидрид и никель-железный сульфид), имеют отдельные серии кодов размеров, но размеры ячеек взаимозаменяемы с первичными ячейками.

Буквы суффиксов системы и производительности

Информация об электрохимической системе и характеристиках дается буквами суффикса.

Буквы суффикса ANSI^[2]

Письмо	Значимость	Системное письмо IEC
(никто)	углерод-цинк	(никто)
А	щелочной	L
AC	щелочной промышленный
AP	щелочной фотографический
C	углеродно-цинковые промышленные	(никто)
CD	углерод цинк промышленный, тяжелый
D	углерод-цинк, тяжелые условия
F	углерод-цинк общего назначения
ЧАС	никель-металлогидрид (перезаряжаемый)	ЧАС
K	никель кадмий (перезаряжаемый)	K
ФУНТ	монофторид лития и углерода	B
LC	диоксид лития-марганца	C
LF	дисульфид лития-железа	F
M (снято)	оксид ртути	M (снято)
ТАК	оксид серебра	S
СОП	оксид серебра фотографический
Z	цинково-воздушный	п
ZD	воздушно-цинковые, тяжелые

Смотрите также

• Утилизация аккумуляторов
• Сравнение коммерческих типов батарей
• История батареи
• Список размеров батарей
• Список типов батарей
• Найдите супер аккумулятор (Фильм PBS 2017)

Рекомендации

1. http://www.iec.ch/about/history/techline/ получено 12 января 2010 г.
2. Дэвид Линден, Томас Б. Редди (редактор). Справочник батарей 3-е издание, Макгроу-Хилл, Нью-Йорк, 2002 г. ISBN  0-07-135978-8 Глава 4
3. М. Барак Электрохимические источники энергии: первичные и вторичные батареи., ИЭПП, 1980 г. ISBN  0-906048-26-5, стр. 51
4. Томас Рой Кромптон, Справочник аккумуляторов, Newnes, 2000 ISBN  0-7506-4625-X, Приложение 2
5. Британские стандарты
6. Рон Ранклз (ред) Краткая история стандартизации портативных элементов и батарей в США, Комитет по стандартам C18, аккредитованный Американским национальным институтом стандартов по портативным элементам и батареям, 2002 г., История стандартизации батарей ANSI . Проверено 9 января 2010.
7. IEC 60086-1 ed10.0
8. Более полную таблицу можно найти в действующем стандарте IEC (таблица C.1, приложение C) или в Barak 1980, стр. 53
9. Как указано в IEC 60086-2 §7
10. Вся информация соответствует текущей версии (2011 г.) стандарта IEC 60086 (части с 1 по 3). По состоянию на четверг 9 июня 2011 г.
11. IEC61951-1 ed2.1
12. МЭК 61951-2 ред2.0
13. IEC 61960 ed1.0