Nomenclatura della batteria - Battery nomenclature
La nomenclatura standard delle batterie descrive batterie portatili a secco che hanno dimensioni fisiche e caratteristiche elettriche intercambiabili tra i produttori. La lunga storia delle pile a secco usa e getta significa che molti standard nazionali e specifici del produttore sono stati utilizzati per designare le dimensioni, molto prima che venissero raggiunti gli standard internazionali. Gli standard tecnici per le dimensioni e i tipi di batterie sono stabiliti da organizzazioni di standard come International Electrotechnical Commission (IEC) e American National Standards Institute (ANSI). Le dimensioni più diffuse sono ancora indicate da vecchi standard o designazioni del produttore e alcune designazioni non sistematiche sono state incluse negli attuali standard internazionali a causa dell'ampio utilizzo.
La nomenclatura completa per la batteria specificherà completamente le dimensioni, la composizione chimica, la disposizione dei terminali e le caratteristiche speciali di una batteria. La stessa dimensione di cella fisicamente intercambiabile può avere caratteristiche ampiamente differenti; l'intercambiabilità fisica non è l'unico fattore nella sostituzione delle batterie.
Gli standard nazionali per le batterie a secco sono stati sviluppati da ANSI , JIS , standard nazionali britannici e altri. Esistono tutti gli standard civili, commerciali, governativi e militari. Due degli standard più diffusi attualmente in uso sono la serie IEC 60086 e la serie ANSI C18.1. Entrambi gli standard forniscono dimensioni, caratteristiche di prestazione standard e informazioni sulla sicurezza.
Gli standard moderni contengono sia nomi sistematici per i tipi di cella che forniscono informazioni sulla composizione e la dimensione approssimativa delle celle, sia codici numerici arbitrari per la dimensione delle celle.
Storia della norma IEC
La Commissione Elettrotecnica Internazionale (IEC) è stata istituita in Francia nel 1906 e coordina lo sviluppo di standard per un'ampia gamma di prodotti elettrici. L'IEC mantiene due comitati, TC21 istituito nel 1933 per le batterie ricaricabili e TC35 istituito nel 1948 per le batterie primarie, per sviluppare standard. L'attuale sistema di designazione è stato adottato nel 1992. I tipi di batteria sono designati con una sequenza di lettere/numeri che indica il numero di celle, la chimica delle celle, la forma delle celle, le dimensioni e le caratteristiche speciali. Sono state mantenute alcune designazioni di celle delle precedenti revisioni dello standard.
I primi standard IEC per le dimensioni delle batterie sono stati emessi nel 1957. Dal 1992, lo standard internazionale IEC 60086 definisce un sistema di codifica alfanumerico per le batterie. Lo standard britannico 397 per le batterie primarie è stato ritirato e sostituito dallo standard IEC nel 1996.
Storia dello standard ANSI
La standardizzazione delle batterie negli Stati Uniti è iniziata nel 1919, quando l'US National Bureau of Standards ha pubblicato le procedure di prova raccomandate e le dimensioni standard delle celle. Gli standard americani sono stati rivisti più volte durante i decenni successivi, quando sono state introdotte nuove dimensioni di celle e sono state sviluppate nuove sostanze chimiche, inclusi i tipi a cloruro, alcalini, al mercurio e ricaricabili.
Il primo standard C18 dell'American Standards Association (predecessore dell'ANSI ) è apparso nel 1928. Elencava le dimensioni delle celle utilizzando un codice letterale, approssimativamente in ordine di dimensione dal tipo più piccolo (A) a quello più grande. L'unica designazione numerica era la cella "No. 6" alta 6 pollici. L'edizione del 1934 dello standard C18 ha ampliato il sistema di nomenclatura per includere serie e matrici parallele di celle. Nel 1954, le batterie al mercurio furono incluse nello standard. L'edizione del 1959 identificava i tipi adatti all'uso con le radio a transistor . Nel 1967, NEMA ha assunto la responsabilità dello sviluppo dal National Bureau of Standards . La dodicesima edizione di C18 ha iniziato ad essere armonizzata con lo standard IEC. Le batterie ricaricabili sono state introdotte nello standard C18 nel 1984 e i tipi al litio sono stati standardizzati nel 1991.
Nel 1999 gli standard ANSI sono stati ampiamente rivisti e sono stati forniti standard di sicurezza separati. L'attuale edizione degli standard ANSI designa le dimensioni con un numero arbitrario, con una lettera di prefisso per designare la forma e con una o più lettere suffissi per identificare chimica, terminali o altre caratteristiche diverse.
Nomenclatura della batteria IEC
Tre diversi comitati tecnici dell'IEC definiscono gli standard sulle batterie: TC21 ( acido al piombo ), SC21 (altro secondario ) e TC35 ( primario ). Ciascun gruppo ha pubblicato standard relativi alla nomenclatura delle batterie - IEC 60095 per batterie di avviamento al piombo , IEC 61951-1 e 61951-2 per batterie Ni-Cd e Ni-MH , IEC 61960 per Li-ion e IEC 60086- 1 per batterie primarie.
Batterie primarie
Numerazione della batteria
Esempi di nomenclatura IEC sono le batterie codificate R20, 4R25X, 4LR25-2, 6F22, 6P222/162, CR17345 e LR2616J. Le lettere ei numeri nel codice indicano il numero di celle, la chimica delle celle, la forma, le dimensioni, il numero di percorsi paralleli nella batteria assemblata e le eventuali lettere di modifica ritenute necessarie. Una batteria a più sezioni (due o più tensioni dallo stesso pacchetto) avrà una designazione a più sezioni.
Prima dell'ottobre 1990, le celle rotonde erano designate con un codice di dimensione numerico sequenziale compreso tra R06 e R70, ad esempio R20 è la dimensione di una cella "D" o la dimensione ANSI "13". Dopo l'ottobre 1990, le cellule rotonde vengono sistematicamente identificate con un numero derivato dal loro diametro e dalla loro altezza. Le celle primarie più grandi di 100 mm di diametro o altezza sono indicate con una "/" obliqua tra diametro e altezza.
| Designazione | Celle di serie | Sistema | Forma | Codice standard o codice diametro | Modificatore di diametro | Codice altezza | Modificatore di regolazione dell'altezza | Modificatore/i | Corde parallele | Osservazioni |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| R20 | R | 20 | Una singola cella zinco-carbone , "dimensione 20" che è equivalente a D, o dimensione ANSI "13" | |||||||
| 4R25X | 4 | R | 25 | X | Una batteria lanterna zinco-carbone, composta da 4 celle rotonde "size 25" in serie. Terminato con terminali a molla. | |||||
| 4LR25-2 | 4 | l | R | 25 | 2 | Una batteria alcalina a lanterna, composta da 2 stringhe parallele di 4 celle rotonde "size 25" in serie | ||||
| 6F22 | 6 | F | 22 | Una batteria rettangolare zinco-carbone, composta da 6 celle piatte "size 22". Equivalente a una batteria PP3 o a transistor. | ||||||
| 6P222/162 | 6 | P | 222 | 162 | Una batteria zinco-carbone, dimensioni massime: lunghezza 192 mm, larghezza 113 mm e altezza 162 mm. Composto da 6 celle in serie. | |||||
| CR17345 | C | R | 17 | 345 | Una cella al litio rotonda a cella singola, diametro 17 mm, altezza 34,5 mm | |||||
| LR2616J | l | R | 26 | 16 | J | Una batteria alcalina rotonda a cella singola, diametro 26,2 mm, altezza 1,67 mm | ||||
| LR8D425 | l | R | 8.5 | D | 425 | Una batteria alcalina rotonda a cella singola, diametro 8,8 mm (8,5 + 0,3 per modificatore) e lunghezza 42,5 mm, formato AAAA o ANSI "25" |
Sistema elettrochimico
La prima lettera identifica la composizione chimica della batteria, che implica anche una tensione nominale.
È comune fare riferimento all'elettrodo negativo prima nelle definizioni delle batterie IEC.
Codice lettera |
Elettrodo negativo | elettrolita | Elettrodo positivo | Tensione nominale (V) |
Tensione massima a circuito aperto (V) |
articolo principale |
|---|---|---|---|---|---|---|
| (nessuno) | Zinco | Cloruro di ammonio , Cloruro di zinco | Biossido di manganese | 1.5 | 1.725 | Batteria zinco-carbone |
| UN | Zinco | Cloruro di ammonio, Cloruro di zinco | Ossigeno | 1.4 | 1.55 | Batteria zinco-aria |
| B | Litio | Elettrolita organico | Monofluoruro di carbonio | 3.0 | 3.7 | Batteria al litio |
| C | Litio | Elettrolita organico | Biossido di manganese | 3.0 | 3.7 | |
| E | Litio | Elettrolita inorganico non acquoso | Cloruro di tionile | 3.6 | 3.9 | |
| F | Litio | Elettrolita organico | Disolfuro di ferro | 1.5 | 1.83 | |
| G | Litio | Elettrolita organico | Ossido di rame(II) | 1.5 | 2.3 | |
| l | Zinco | Idrossido di metalli alcalini | Biossido di manganese | 1.5 | 1.65 | Batteria alcalina |
| M (ritirato) |
Zinco | Idrossido di metalli alcalini | Ossido di mercurio | 1.35 | Batteria al mercurio | |
| N (ritirato) |
Zinco | Idrossido di metalli alcalini | Ossido mercurico, biossido di manganese | 1.4 | ||
| P | Zinco | Idrossido di metalli alcalini | Ossigeno | 1.4 | 1.68 | Batteria zinco-aria |
| S | Zinco | Idrossido di metalli alcalini | Ossido d'argento | 1.55 | 1.63 | Batteria all'ossido d'argento |
| Z | Zinco | Idrossido di metalli alcalini | Biossido di manganese, ossiidrossido di nichel | 1.5 | 1.78 | Batteria all'ossiidrossido di nichel |
Il corsivo indica un sistema chimico improbabile da trovare nelle batterie di consumo o di uso generale, o ritirato dallo standard attuale.
Forma
I codici forma sono:
- R Rotondo, (moneta, bottone o cilindrico)
- P Non rotondo
- F Piatto (costruito a strati)
- S Quadrato (o rettangolare o prismatico)
I codici forma F e S sono ancora in uso ma non devono essere utilizzati per nuove definizioni di batterie.
Codice taglia
Alcune taglie, date da numeri a una o due cifre, rappresentano codici di dimensioni standard delle precedenti edizioni dello standard. Le dimensioni fornite come 4 o più cifre indicano il diametro della batteria e l'altezza complessiva.
I numeri nel codice sono correlati alle dimensioni della batteria. Per batterie di dimensioni < 100 mm il diametro (troncato) in millimetri, seguito dall'altezza in decimi di millimetro; per batterie di dimensione unica ≥ 100 mm il diametro in millimetri, poi una barra (/) seguita dall'altezza in millimetri.
Oltre alle definizioni dei codici taglia consigliati, ci sono anche dieci lettere di suffisso modificabili che possono essere aggiunte alla fine del codice taglia specifico. Questi vanno da A a L (omettendo F e I) e, a seconda della dimensione massima della batteria, possono significare dimensioni massime di 0,0 – 0,9 mm o dimensioni massime di 0,00 – 0,09 mm con A pari a 0,0 o 0,00 e L pari a 0,9 o 0,09.
Per le celle piatte il codice del diametro è dato come il diametro di un cerchio circoscritto all'intera area della cella.
I codici di dimensioni standardizzati per batterie rotonde che non seguono la nomenclatura attuale ma sono stati mantenuti per facilità d'uso sono forniti da un numero di una o due cifre dopo la R. Questi includono ma non sono limitati a:
| Codice numerico |
Diametro nominale |
Altezza nominale |
Nome comune |
|---|---|---|---|
| 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 |
Le batterie a bottone rotonde hanno anche codici di dimensioni a due cifre come R44, vedere la tabella delle batterie a bottone per le dimensioni tipiche. Altre dimensioni rotonde, piatte e quadrate sono state standardizzate, ma sono utilizzate principalmente per i componenti delle batterie multicella.
.png)
Di seguito è riportato un elenco parziale dei codici di diametro e altezza raccomandati dallo standard IEC per le celle rotonde:
| Codice numerico |
Diametro massimo |
Altezza massima |
|---|---|---|
| 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 |
Modificatori
Dopo il/i codice/i delle dimensioni del pacco, possono apparire facoltativamente lettere aggiuntive. Gli stili dei terminali e le varianti della stessa batteria possono essere designati con le lettere X o Y. I livelli di prestazione possono anche essere designati con C, P, S, CF, HH o HB o altri suffissi di lettere. Una lettera "W" allegata afferma che questa batteria è conforme a tutti i requisiti dello standard IEC 60086-3 per le batterie per orologi, come tolleranza dimensionale, perdite di sostanze chimiche e metodi di prova.
Categorie di batterie
La nomenclatura IEC classifica le batterie in base alla loro forma generale e all'aspetto fisico generale. Queste categorie, tuttavia, non sono identificate nella nomenclatura delle batterie IEC:
- Categoria 1 : Celle cilindriche con terminali positivi sporgenti e negativi incassati o piatti. Il terminale positivo deve essere concentrico con la cella nel suo complesso. L'altezza totale della cella non è necessariamente uguale alla distanza totale tra i terminali (questo tiene conto di sporgenze, rientranze e involucri della batteria). L'involucro della cella è isolato. Ad esempio R1 e LR8D425
- Categoria 2 : Celle cilindriche con terminali positivi sporgenti e terminali negativi sporgenti o piatti. L'altezza totale della cella è uguale alla distanza totale tra i terminali. L'involucro della cella è isolato. Es. CR14250, LR61
- Categoria 3 : Celle cilindriche con terminali positivi e negativi piatti. L'altezza totale della cella non è necessariamente uguale alla distanza totale tra i terminali (questo tiene conto di eventuali protuberanze dal terminale negativo). L'involucro della cella è in connessione con il terminale positivo. Nessuna parte della cella può sporgere dalla superficie del terminale positivo. Ad esempio CR11108, LR9
- Categoria 4 : celle cilindriche con terminale negativo piatto sporgente. L'altezza totale della cella è uguale alla distanza totale tra i terminali. L'involucro della cella è il terminale positivo e si consiglia di utilizzare la superficie esterna per il collegamento positivo anche se è possibile dalla base. Nessuna parte della cella può sporgere dalla superficie del terminale positivo. Ad esempio LR44, CR2032
- Categoria 5 : batterie cilindriche che non rientrano in nessuna delle altre categorie. Es. R40, 8LR23
- Categoria 6 : batterie non cilindriche. Ad esempio 3R12, 4R25, 6F22
Batterie secondarie
Batterie al nichel-cadmio e al nichel-metallo idruro
Le batterie al nichel-cadmio e al nichel-metallo idruro seguono una regola simile al sistema sopra; in particolare le celle cilindriche progettate per essere dimensionalmente intercambiabili con le batterie primarie utilizzano la stessa designazione delle batterie primarie, i codici per i sistemi elettrochimici come di seguito.
Codice lettera |
Elettrodo negativo | Elettrodo positivo | Tensione nominale (V) |
articolo principale |
|---|---|---|---|---|
| h | Lega che assorbe l'idrogeno | Ossido di nichel | 1.2 | Batteria al nichel-idruro di metallo |
| K | Cadmio | Ossido di nichel | 1.2 | Batteria al nichel-cadmio |
Tutte le altre celle utilizzano il seguente sistema:
- Celle prismatiche piccole : KF o HF seguite da larghezza massima in mm / spessore massimo in mm / altezza massima in mm. Es. KF 18/07/49
- Celle cilindriche : KR o HR seguito da una lettera che indica la velocità di scarica (L, H, M o X rispettivamente per bassa, media, alta e molto alta); poi si può aggiungere un'altra lettera per indicare l'uso a temperature elevate (T o U) oa carica rapida (R); quindi diametro massimo in mm / altezza massima in mm. Ad esempio KRL 33/62, HRHR 23/43
- Pile a bottone : KB o HB seguito da diametro massimo in decimi di mm / altezza massima in decimi di mm. Es. KBL 116/055
Batterie agli ioni di litio
Le batterie agli ioni di litio hanno una regola diversa per la denominazione, che si applica sia alle batterie a più celle che a quelle a cella singola. Saranno designati come:
N 1 A 1 A 2 A 3 N 2 /N 3 /N 4 -N 5
dove N 1 indica il numero di celle collegate in serie e N 5 indica il numero di celle collegate in parallelo (solo quando il numero è maggiore di 1); questi numeri si applicano solo alle batterie.
A 1 indica la base della fase dell'elettrodo negativo, dove I è per ioni di litio e L è per metallo o lega di litio.
A 2 indica la base della fase dell'elettrodo positivo e potrebbe essere C, N, M, V o T rispettivamente per cobalto, nichel, manganese, vanadio e titanio.
Un 3 è per la forma della cella; o R per cilindro o P per prisma.
N 2 è il diametro massimo (nel caso di celle cilindriche) o lo spessore (celle prismatiche) in mm.
N 3 è utilizzato solo per le celle prismatiche per indicare la larghezza massima in mm.
N 4 è l'altezza massima complessiva in mm.
(Per una qualsiasi delle lunghezze sopra, se la dimensione è inferiore a 1 mm può essere scritta come tN, dove N è decimi di mm)
Es. ICR19/66, ICP9/35/48, 2ICP20/34/70, 1ICP20/68/70-2
Nomenclatura della batteria ANSI
Le prime edizioni dello standard ANSI utilizzavano un codice letterale per identificare le dimensioni della cella. Poiché all'epoca esistevano solo celle carbonio-zinco, non erano necessarie lettere di suffisso o altra notazione. Il sistema di lettere è stato introdotto nell'edizione del 1924 dello standard, con le lettere dalla A alla J assegnate approssimativamente in ordine di aumento del volume delle celle, per le celle tipicamente prodotte in quel momento. Nel 1934, il sistema era stato rivisto ed esteso a 17 taglie che andavano da NS a 7 ⁄ 16 pollici di diametro per 3 ⁄ 4 pollici di altezza, fino alla taglia J a 1+3 ⁄ 4 pollici di diametro per 5+7 ⁄ 8 pollici di altezza, alla cella standard più grande che ha mantenuto la sua vecchia designazione di n. 6 e che era 2+1 ⁄ 2 pollici di diametro e 6 pollici di altezza.
Codici di dimensioni e forma
L'attuale edizione dello standard utilizza un codice numerico per mostrare la dimensione della cella. Le dimensioni comuni delle celle rotonde sono:
| Codice numerico |
Altro nome | Dimensioni IEC | Esempio |
|---|---|---|---|
| 13 | D | R20 | |
| 14 | C | R14 | |
| 15 | aa | R6 | |
| 24 | AAA | R03 | |
| 25 | AAAA | R8D425 |
Poiché questi standard di batteria IEC e ANSI sono stati armonizzati, ad esempio, una cella R20 avrà le stesse dimensioni di una cella ANSI 13.
Le celle piatte, utilizzate come componenti di batterie multicella, hanno un prefisso F e una serie di numeri per identificare le dimensioni. Alle pile a bottone sono stati assegnati codici di dimensione nell'intervallo 5000.
Le celle secondarie che utilizzano i sistemi H e K (nichel-metallo idruro e nichel-solfuro di ferro) hanno una serie separata di codici dimensionali, ma le celle sono dimensionalmente intercambiabili con le celle primarie.
Lettere di suffisso di sistema e prestazioni
Il sistema elettrochimico e le informazioni sulle prestazioni sono fornite in lettere di suffisso.
| Lettera | Significato | Lettera di sistema IEC |
|---|---|---|
| (nessuno) | carbonio-zinco | (nessuno) |
| UN | alcalino | l |
| AC | alcalino industriale | |
| AP | fotografico alcalino | |
| C | carbonio-zinco industriale | (nessuno) |
| cd | zinco-carbone industriale, per impieghi gravosi | |
| D | zinco carbonio, per impieghi gravosi | |
| F | zinco carbonio, uso generale | |
| h | nichel metallo idruro (ricaricabile) |
h |
| K | nichel cadmio (ricaricabile) |
K |
| LIBBRE | monofluoruro di litio-carbonio | B |
| LC | biossido di litio-manganese | C |
| LF | disolfuro di litio-ferro | F |
| M (ritirato) |
ossido di mercurio | M (ritirato) |
| COSÌ | ossido d'argento | S |
| SOP | ossido d'argento fotografico | |
| Z | zinco-aria | P |
| ZD | zinco-aria, per impieghi gravosi |
Guarda anche
- Riciclo delle batterie
- Confronto tra i tipi di batterie commerciali
- Storia della batteria
- Elenco delle dimensioni della batteria
- Elenco dei tipi di batteria
- Alla ricerca della Super Batteria (film PBS 2017)