Номенклатура аккумуляторов

Стандартная номенклатура аккумуляторов описывает портативные сухие аккумуляторы, физические размеры и электрические характеристики которых взаимозаменяемы между производителями. Долгая история одноразовых сухих элементов означает, что для обозначения размеров использовались многие национальные стандарты и стандарты производителей, задолго до появления международных стандартов. Технические стандарты размеров и типов батарей устанавливаются такими организациями по стандартизации, как Международная электротехническая комиссия (МЭК) и Американский национальный институт стандартов (ANSI). Популярные размеры по-прежнему обозначаются старыми стандартами или обозначениями производителей, а некоторые несистематические обозначения были включены в действующие международные стандарты из-за широкого использования.

В полной номенклатуре батареи будут полностью указаны размер, химический состав, расположение клемм и особые характеристики батареи. Один и тот же физически взаимозаменяемый размер ячейки может иметь совершенно разные характеристики; физическая взаимозаменяемость не является единственным фактором замены батарей.

Национальные стандарты для сухих батарей разработаны ANSI , JIS , британскими национальными стандартами и другими. Существуют гражданские, коммерческие, правительственные и военные стандарты. Двумя наиболее распространенными стандартами, используемыми в настоящее время, являются серия IEC 60086 и серия ANSI C18.1. В обоих стандартах указаны размеры, стандартные эксплуатационные характеристики и информация по безопасности.

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

История стандарта МЭК

Международная электротехническая комиссия (МЭК) была создана во Франции в 1906 году и координирует разработку стандартов для широкого спектра электротехнической продукции. В МЭК есть два комитета: TC21, созданный в 1933 году для аккумуляторных батарей, и TC35, созданный в 1948 году для первичных батарей, для разработки стандартов. Действующая система обозначения была принята в 1992 году. Типы батарей обозначаются буквенно-цифровой последовательностью, указывающей количество ячеек, химический состав элементов, форму элементов, размеры и особые характеристики. Некоторые обозначения ячеек из более ранних версий стандарта были сохранены.

Первые стандарты МЭК по размерам батарей были выпущены в 1957 году. С 1992 года международный стандарт IEC 60086 определяет буквенно-цифровую систему кодирования аккумуляторов. Британский стандарт 397 для первичных батарей был отменен и заменен стандартом IEC в 1996 году.

История стандарта ANSI

Стандартизация батарей в США США началась в 1919 году, когда Национальное бюро стандартов опубликовало рекомендуемые процедуры испытаний и стандартные размеры элементов. Американские стандарты несколько раз пересматривались в течение следующих десятилетий, поскольку были введены новые размеры элементов и разработана новая химия, включая хлоридные, щелочные, ртутные и перезаряжаемые типы.

Первый стандарт C18 Американской ассоциации стандартов (предшественник ANSI ) появился в 1928 году. В нем указаны размеры ячеек с использованием буквенного кода, примерно в порядке размера от самого маленького (A) до более крупного типа. Единственным числовым обозначением была ячейка «№ 6» высотой 6 дюймов. Производство старых батарей от «№ 1» до «№ 5» было прекращено, каждая имела высоту от 1 до 5 дюймов соответственно, хотя батареи Burgess аналогичного размера № 1 (элемент C) и № 2 (элемент D) все еще производились под это имя в течение 1950-х годов. В конце концов, к 1970-м годам № 6 был снят с производства и постепенно заменен 6-вольтовой четырехэлементной батареей. Издание стандарта C18 1934 года расширило систему номенклатуры, включив в нее последовательные и параллельные массивы ячеек. В 1954 году ртутные батареи были включены в стандарт. В издании 1959 года определены типы, подходящие для использования с транзисторными радиоприемниками . В 1967 году NEMA взяла на себя ответственность за разработку от Национального бюро стандартов . 12-е издание C18 начало гармонизироваться со стандартом IEC. Аккумуляторные батареи были представлены в стандарте C18 в 1984 году, а литиевые типы были стандартизированы в 1991 году.

В 1999 году стандарты ANSI были тщательно пересмотрены и введены отдельные стандарты безопасности. В текущей редакции стандартов ANSI размеры обозначаются произвольным числом, буквой-префиксом для обозначения формы и буквой-суффиксом или буквами для обозначения различных химических свойств, клемм или других характеристик.

Номенклатура батарей IEC

Три различных технических комитета IEC разрабатывают стандарты для аккумуляторов: TC21 ( свинцово-кислотные ), SC21 (другие вторичные ) и TC35 ( первичные ). Каждая группа опубликовала стандарты, касающиеся номенклатуры аккумуляторов — IEC 60095 для свинцово-кислотных стартерных аккумуляторов , IEC 61951-1 и 61951-2 для Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторов, IEC 61960 для литий-ионных и IEC 60086-. 1 для первичных батарей.

Первичные батареи

Нумерация батарей

Система обозначения типа батареи IEC 60086

Примерами номенклатуры IEC являются батареи с кодами R20, 4R25X, 4LR25-2, 6F22, 6P222/162, CR17345 и LR2616J. Буквы и цифры в коде обозначают количество элементов, химический состав элементов, форму, размеры, количество параллельных путей в собранной батарее и любые модифицирующие буквы, которые считаются необходимыми. Многосекционная батарея (два и более напряжения из одной упаковки) 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 г. круглые клетки систематически обозначаются номером, зависящим от их диаметра и высоты. Первичные ячейки диаметром или высотой более 100 мм обозначаются косой чертой «/» между диаметром и высотой.

Примеры обозначений батарей IEC

Обозначение	Серия ячеек	Система	Форма	Стандартизированный код или код диаметра	Модификатор диаметра	Код высоты	Модификатор регулировки высоты	Модификатор(ы)	Параллельные строки	Примечания
20 рэндов			Р	20						Одиночный цинк-углеродный элемент «размера 20», что эквивалентно размеру D или ANSI «13».
4R25X	4		Р	25				Х		Цинк-угольная фонарная батарея, состоящая из 4 круглых ячеек типоразмера 25, последовательно соединенных. Завершено пружинными клеммами.
4LR25-2	4	л	Р	25					2	Щелочная батарея для фонаря, состоящая из двух параллельных цепочек по 4 круглых элемента типа 25, последовательно соединенных.
6Ф22	6		Ф	22						Цинк-углеродная батарея прямоугольной формы, состоящая из 6 плоских элементов «размера 22». Эквивалент PP3 или транзисторной батареи.
6П222/162	6		П	222		162				Угольно-цинковый аккумулятор, максимальные размеры: длина 192 мм, ширина 113 мм, высота 162 мм. Состоит из 6 ячеек последовательно.
CR17345		С	Р	17		345				Одноэлементный круглый литиевый элемент диаметром 17 мм, высотой 34,5 мм.
LR2616J		л	Р	26		16	Дж			Одноэлементная круглая щелочная батарея диаметром 26,2 мм, высотой 1,67 мм.
LR8D425		л	Р	8.5	Д	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 идентифицирует химический состав аккумулятора, из которого также следует номинальное напряжение.

В определениях батарей IEC обычно первым упоминается отрицательный электрод.

Коды IEC для аккумуляторных электрохимических систем

Письмо код	Отрицательный электрод	Электролит	Положительный электрод	Номинальный voltage (V)	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	Воздушно-цинковая батарея
Б	Литий	Органический электролит	Монофторид углерода	3.0	3.7	Литиевая батарея
С	Литий	Органический электролит	Диоксид марганца	3.0	3.7
И	Литий	Неводный неорганический электролит	Тионилхлорид	3.6	3.9
Ф	Литий	Органический электролит	Дисульфид железа	1.5	1.83
Г	Литий	Органический электролит	Оксид меди(II)	1.5	2.3
л	Цинк	Гидроксид щелочного металла	Диоксид марганца	1.5	1.65	Щелочная батарея
М (снято)	Цинк	Гидроксид щелочного металла	Оксид ртути	1.35		Ртутная батарея
Н (снято)	Цинк	Гидроксид щелочного металла	Оксид ртути, диоксид марганца	1.4
П	Цинк	Гидроксид щелочного металла	Кислород	1.4	1.68	Воздушно-цинковая батарея
С	Цинк	Гидроксид щелочного металла	Оксид серебра	1.55	1.63	Серебряно-оксидный аккумулятор
С	Цинк	Гидроксид щелочного металла	Диоксид марганца, оксигидроксид никеля	1.5	1.78	Никель-оксигидроксидный аккумулятор

Курсивом обозначена химическая система, которую вряд ли можно найти в аккумуляторах потребительского или общего назначения или исключить из действующего стандарта.

Форма

LR44 Щелочная батарея

Коды формы:

R Круглый (монета, пуговица или цилиндрический)

П Не круглый

F Flat (построенный слоями)

S Квадратный (или прямоугольный, или призматический)

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

Код размера

Определенные размеры, обозначаемые одно- или двухзначными числами, представляют собой коды стандартных размеров из предыдущих редакций стандарта. Размеры, представленные четырьмя или более цифрами, обозначают диаметр батареи и общую высоту.

Цифры в коде соответствуют размерам батареи. Для батарей размером < 100 мм указывается (усеченный) диаметр в миллиметрах, за которым следует высота в десятых долях миллиметра; для батарей с одним размером ≥ 100 мм — диаметр в миллиметрах, затем косая черта (/), а затем высота в миллиметрах.

Помимо рекомендуемых определений кода размера, есть также десять модифицирующих суффиксных букв, которые можно добавить в конец конкретного кода размера. Они располагаются от A до L (без учета 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, при этом A равно 0,0 или 0,00, а L равно 0,9 или 0,09.

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

Стандартизированные коды размеров круглых батарей, которые не соответствуют действующей номенклатуре, но сохранены для простоты использования, обозначаются одно- или двухзначным числом после буквы R. К ним относятся, помимо прочего:

Коды размеров IEC для круглых батарей

Число код	Номинальный диаметр	Номинальный высота	Общее имя
25 рэндов	32	91	Ф
20 рэндов	34.2	61.5	Д
Р14	26.2	50.0	С
Р6	14.5	50.5	АА
Р1	12.0	30.2	Н
Р03	10.5	44.5	ААА

Батареи с круглыми таблетками также имеют двузначный код размера, например R44; см. в таблице батарей-таблеток типичные размеры . Другие круглые, плоские и квадратные размеры стандартизированы, но используются в основном для компонентов многоэлементных батарей.

Различные размеры кнопочных и монетных элементов, в том числе щелочных и оксидно-серебряных . Для сравнения размеров также показаны четыре прямоугольные батареи на 9 В. Увеличьте, чтобы увидеть маркировку кода размера кнопки и монетницы.

Ниже приводится неполный список рекомендуемых по стандарту IEC кодов диаметра и высоты для круглых ячеек:

Рекомендуемые IEC коды диаметра и высоты круглых ячеек

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 размера упаковки могут дополнительно отображаться дополнительные буквы. Типы клемм и варианты одной и той же батареи могут обозначаться буквами X или Y. Уровни производительности также могут обозначаться буквами C, P, S, CF, HH или HB или другими буквенными суффиксами.Добавленная буква «W» указывает, что эта батарея соответствует всем требованиям стандарта IEC 60086-3 для часовых батарей, таким как допуски по размерам, утечка химических веществ и методы испытаний.

Категории аккумуляторов

Номенклатура IEC классифицирует батареи в соответствии с их общей формой и внешним видом. Однако эти категории не указаны в номенклатуре батарей IEC:

• Категория 1 : Цилиндрические элементы с выступающими положительными и утопленными или плоскими отрицательными клеммами. Положительная клемма должна быть концентрична всей ячейке. Общая высота элемента не обязательно равна общему расстоянию между клеммами (это касается выступов, углублений и корпусов батарей). Корпус ячейки изолирован. Например, R1 и LR8D425.
• Категория 2 : Цилиндрические элементы с выступающими положительными и выступающими или плоскими отрицательными клеммами. Общая высота ячейки равна общему расстоянию между терминалами. Корпус ячейки изолирован. Например, CR14250, LR61
• Категория 3 : Цилиндрические элементы с плоскими положительными и отрицательными клеммами. Общая высота ячейки не обязательно равна общему расстоянию между клеммами (это учитывает любые выступы от отрицательной клеммы). Корпус ячейки соединен с положительной клеммой. Ни одна часть ячейки не должна выступать за пределы положительной терминальной поверхности. Например, CR11108, LR9
• Категория 4 : Цилиндрические элементы с выступающим плоским отрицательным полюсом. Общая высота ячейки равна общему расстоянию между терминалами. Корпус ячейки является положительной клеммой, поэтому для положительного подключения рекомендуется использовать внешнюю поверхность, даже если это возможно со стороны основания. Ни одна часть ячейки не должна выступать за пределы положительной терминальной поверхности. Например, LR44, CR2032
• Категория 5 : Цилиндрические батареи, не подпадающие ни под одну из других категорий. Например, Р40, 8LR23.
• Категория 6 : Нецилиндрические батареи. Например, 3R12, 4R25, 6F22.

Аккумуляторные батареи

Никель-кадмиевые и никель-металлогидридные аккумуляторы.

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

Письмо код	Отрицательный электрод	Положительный электрод	Номинальный voltage (V)	Основная статья
ЧАС	Водопоглощающий сплав	Оксид никеля	1.2	Никель-металлогидридный аккумулятор
К	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, КФ 18.07.49.
• Цилиндрические ячейки : KR или HR, за которыми следует буква, обозначающая скорость разряда (L, M, H или X для низкой, средней, высокой и очень высокой соответственно); затем может быть добавлена ​​еще одна буква для обозначения использования при повышенных температурах (T или U) или быстрой зарядки (R); затем максимальный диаметр в мм/максимальная высота в мм. Например, KRL 33/62, HRHR 23/43.
• Кнопочные ячейки : KB или HB, за которыми следует максимальный диаметр в десятых долях мм/максимальная высота в десятых долях мм. Например, КБЛ 116/055.

Литий-ионные аккумуляторы

Система обозначения типа батареи IEC 61960

У литий-ионных батарей другое правило наименования, которое применяется как к батареям с несколькими элементами, так и к батареям с одним элементом. Они будут обозначаться как:

Н ₁ А ₁ А ₂ А ₃ Н ₂ /Н ₃ /Н ₄ -Н ₅

где N ₁ обозначает количество последовательно соединенных ячеек, а N ₅ обозначает количество параллельно соединенных ячеек (только когда это число больше 1); эти цифры относятся только к батареям.

Цифра ₁ указывает на основу фазы отрицательного электрода, где I — ион лития, а L — металлический или сплав лития.

Цифра ₂ указывает на основу фазы положительного электрода и может быть C, N, M, V или T для кобальта, никеля, марганца, ванадия и титана соответственно.

3 _— форма ячейки; либо R для цилиндра, либо P для призмы.

N ₂ — максимальный диаметр (в случае цилиндрических ячеек) или толщина (призматических ячеек) в мм.

N ₃ используется только для призматических ячеек для обозначения максимальной ширины в мм.

N ₄ – 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

В ранних изданиях стандарта ANSI для обозначения размеров ячейки использовался буквенный код. Поскольку в то время существовали только углеродно-цинковые элементы, никаких суффиксных букв или других обозначений не требовалось. Буквенная система была введена в издании стандарта 1924 года, где буквы от A до J были назначены примерно в порядке увеличения объема ячейки для ячеек, обычно производившихся в то время. К 1934 году система была пересмотрена и расширена до 17 размеров — от NS до Диаметр 7 ⁄ дюйма на Высота 3 ⁄ дюйма , размер J при 1 + 3 ⁄ дюйма в диаметре на 5 + 7 ⁄ 8 дюймов в высоту, до самой большой стандартной ячейки, сохранившей старое обозначение № 6 и которая была 2 + 1 ⁄ . дюйма в диаметре и 6 дюймов в высоту

Коды размера и формы

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

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

Размеры первичных ячеек ANSI и эквивалентные обозначения размеров

Число код	Другое имя	Размер МЭК	Пример
13	Д	20 рэндов
14	С	Р14
15	АА	Р6	15А LR6 РАЗМЕР/ФОРМАТ AA 1,5 В
24	ААА	Р03	24A LR03 РАЗМЕР/ФОРМАТ AAA 1,5 В
25	АААА	Р8Д425

Так как стандарты аккумуляторов IEC и ANSI были гармонизированы, 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.Монетным ячейкам были присвоены коды размера в диапазоне 5000.

Вторичные элементы, использующие системы H и K (никель-металлогидрид и никель-сульфид железа), имеют отдельную серию кодов размеров, но по размерам элементы взаимозаменяемы с первичными элементами.

Буквы суффикса системы и производительности

Информация об электрохимической системе и ее характеристиках указана суффиксными буквами.

Суффиксные буквы ANSI

Письмо	Значение	Системное письмо МЭК
(никто)	углеродно-цинковый	(никто)
А	щелочной	л
переменного тока	щелочной промышленный
АП	щелочной фотографический
С	углеродно-цинковый промышленный	(никто)
компакт-диск	угольно-цинковый промышленный, для тяжелых условий эксплуатации
Д	углерод-цинк, для тяжелых условий эксплуатации
Ф	углерод-цинковый, общего назначения
ЧАС	никель-металлогидрид (перезаряжаемый)	ЧАС
К	никель-кадмий (перезаряжаемый)	К
ФУНТ	монофторид лития-углерода	Б
ЛК	диоксид лития-марганца	С
НЧ	дисульфид лития-железа	Ф
М (снято)	оксид ртути	М (снято)
ТАК	оксид серебра	С
СОП	оксид серебра фотографический
С	цинк-воздух	П
ЗД	воздушно-цинковый, для тяжелых условий эксплуатации

См. также

• Утилизация аккумуляторов
• Сравнение коммерческих типов аккумуляторов
• История аккумулятора
• Список размеров батарей
• Список типов батарей
• В поисках супербатареи (фильм PBS, 2017)