Názvosloví baterií - Battery nomenclature
Standard nomenklatura baterií popisuje přenosný suchá buňka baterie, které mají fyzické rozměry a elektrické vlastnosti zaměnitelné mezi výrobci. Dlouhá historie jednorázových suchých buněk znamená, že k označení velikostí bylo použito mnoho různých národních norem specifických pro výrobce a dlouho předtím, než bylo dosaženo mezinárodních standardů. Technické normy pro velikosti a typy baterií jsou stanoveny v normalizační organizace jako Mezinárodní elektrotechnická komise (IEC) a Americký národní normalizační institut (ANSI). Populární velikosti jsou stále označovány starými standardy nebo označeními výrobců a některá nesystematická označení byla zahrnuta do současných mezinárodních standardů kvůli širokému použití.
Úplná nomenklatura pro baterii plně specifikuje velikost, chemii, uspořádání svorek a speciální vlastnosti baterie. Stejná fyzicky zaměnitelná velikost buněk může mít velmi odlišné vlastnosti; fyzická zaměnitelnost není jediným faktorem při výměně baterií.
Národní standardy pro baterie se suchými články byly vyvinuty ANSI, JIS, Britské národní normy, a další. Civilní, komerční, vládní a vojenské standardy existují. Dva z nejběžnějších standardů, které se v současné době používají, jsou řada IEC 60086 a řada ANSI C18.1. Obě normy uvádějí rozměry, standardní výkonové charakteristiky a bezpečnostní informace.
Moderní standardy obsahují jak systematické názvy typů buněk, které poskytují informace o složení a přibližné velikosti buněk, tak i libovolné číselné kódy velikosti buněk.
Historie normy IEC
The Mezinárodní elektrotechnická komise (IEC) byla založena v roce Francie v roce 1906 a koordinuje vývoj norem pro širokou škálu elektrických výrobků. IEC udržuje dva výbory, TC21 ustavený v roce 1933 pro dobíjecí baterie a TC35 ustavený v roce 1948 pro primární baterie, pro vývoj standardů.[1] Současný systém označování byl přijat v roce 1992. Typy baterií jsou označeny posloupností písmen / čísel označujících počet článků, chemii článků, tvar článků, rozměry a speciální vlastnosti. Byla zachována určitá označení buněk z dřívějších revizí normy.[2]
První normy IEC pro velikosti baterií byly vydány v roce 1957.[3]Od roku 1992 Mezinárodní standard Norma IEC 60086 definuje alfanumerický systém kódování baterií.[2][4]Britská norma 397 pro primární baterie byla stažena a nahrazena normou IEC v roce 1996.[5]
Historie standardu ANSI
Tato sekce potřebuje další citace pro ověření.Říjen 2013) (Zjistěte, jak a kdy odstranit tuto zprávu šablony) ( |
Standardizace baterií v EU Spojené státy začala v roce 1919, kdy USA Národní úřad pro standardy publikované doporučené zkušební postupy a standardní rozměry buněk.[6] Americké standardy byly během následujících desetiletí několikrát revidovány, protože byly zavedeny nové velikosti buněk a vyvinuta nová chemie, včetně chloridových, alkalických, rtuti a dobíjecích typů.
První americká asociace pro normalizaci (předchůdce ANSI ) Standard C18 se objevil v roce 1928. Uváděl velikosti buněk pomocí písmenného kódu, zhruba v pořadí podle velikosti od nejmenšího (A) po větší typy. Jediným číselným označením byla 6palcová buňka „č. 6“. Vydání standardu C18 z roku 1934 rozšířilo systém nomenklatury tak, aby zahrnoval řadová a paralelní pole buněk. V roce 1954 byly do standardu zahrnuty rtuťové baterie. Vydání z roku 1959 identifikovalo typy vhodné pro použití s tranzistorová rádia. V roce 1967 NEMA převzal odpovědnost za rozvoj od Národní úřad pro standardy. Začalo být 12. vydání C18 harmonizované podle normy IEC. Dobíjecí baterie byly zavedeny do standardu C18 v roce 1984 a lithiové typy byly standardizovány v roce 1991.
V roce 1999 byly standardy ANSI důkladně revidovány a byly poskytnuty samostatné bezpečnostní standardy. Aktuální vydání standardů ANSI označuje velikosti libovolným číslem, písmenem předpony pro označení tvaru a písmenem nebo písmeny přípon pro identifikaci různých chemikálií, terminálů nebo jiných funkcí.
IEC nomenklatura baterií
Tato sekce potřebuje další citace pro ověření.Květen 2019) (Zjistěte, jak a kdy odstranit tuto zprávu šablony) ( |
Tři různé technické výbory IEC vytvořit standardy pro baterie: TC21 (kyselina olovnatá ), SC21 (jiné sekundární ) a TC35 (hlavní ). Každá skupina vydala normy týkající se nomenklatury baterií - IEC 60095 pro olovo-kyselinu startovací baterie, IEC 61951-1 a 61951-2 pro Ni-Cd a Ni-MH baterie, IEC 61960 pro Li-ion a IEC 60086-1 pro primární baterie.
Primární baterie
Číslování baterií
Příkladem nomenklatury IEC jsou baterie kódované R20, 4R25X, 4LR25-2, 6F22, 6P222 / 162, CR17345 a LR2616J. Písmena a čísla v kódu označují počet článků, chemii buněk, tvar, rozměry, počet paralelních cest ve smontované baterii a případná modifikační písmena považovaná za nezbytná. Vícedílná baterie (dvě nebo více napětí ze stejného balení) bude mít vícedílné označení.
Před říjnem 1990 byly kulaté buňky označeny kódem postupné číselné velikosti v rozmezí od R06 do R70, například R20 je velikost buňky „D“ nebo velikosti ANSI „13“. Po říjnu 1990 jsou kulaté buňky systematicky identifikovány číslem odvozeným od jejich průměru a výšky. Primární buňky větší než 100 mm v průměru nebo výšce jsou označeny šikmým znakem „/“ mezi průměrem a výškou.
Označení | Sériové buňky | Systém | Tvar | Standardizovaný kód nebo kód průměru | Modifikátor průměru | Kód výšky | Modifikátor úpravy výšky | Modifikátor (modifikátoři) | Paralelní struny | Poznámky |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
R20 | R | 20 | Jediný zinek-uhlík buňka, „velikost 20“, která odpovídá D, nebo velikost ANSI „13“ | |||||||
4R25X | 4 | R | 25 | X | Zinko-uhlíková lucerna, skládající se ze 4 kulatých článků „velikosti 25“ v sérii. Zakončeno pružinovými svorkami. | |||||
4LR25-2 | 4 | L | R | 25 | 2 | Alkalická lampová baterie, skládající se ze 2 paralelních řetězců se 4 kulatými články velikosti „25“ v sérii | ||||
6F22 | 6 | F | 22 | Zink-uhlíková obdélníková baterie, skládající se ze 6 plochých článků „velikosti 22“. Ekvivalent k PP3 nebo tranzistorové baterii. | ||||||
6P222 / 162 | 6 | P | 222 | 162 | Zinko-uhlíková baterie, maximální rozměry: délka 192 mm, šířka 113 mm a výška 162 mm. Skládá se ze 6 buněk v sérii. | |||||
CR17345 | C | R | 17 | 345 | Jednobunkový kulatý lithiový článek, průměr 17 mm, výška 34,5 mm | |||||
LR2616J | L | R | 26 | 16 | J | Jednobunková kulatá alkalická baterie, průměr 26,2 mm, výška 1,67 mm | ||||
LR8D425 | L | R | 8.5 | D | 425 | Jednobunková kulatá alkalická baterie, průměr 8,8 mm (8,5 +0,3 pro modifikátor) a 42,5 mm dlouhá, velikost AAAA nebo ANSI „25“ |
Elektrochemický systém
První písmeno označuje chemické složení baterie, což také znamená jmenovité napětí.
V definicích IEC baterií je běžné odkazovat na zápornou elektrodu jako první.
Dopis kód | Záporná elektroda | Elektrolyt | Pozitivní elektroda | Nominální napětí (V) | Maximum otevřené napětí obvodu (V) | Hlavní článek |
---|---|---|---|---|---|---|
(žádný) | Zinek | Chlorid amonný, Chlorid zinečnatý | Oxid manganičitý | 1.5 | 1.725 | Zinko-uhlíková baterie |
A | Zinek | Chlorid amonný, chlorid zinečnatý | Kyslík | 1.4 | 1.55 | Zinko-vzduchová baterie |
B | Lithium | Organický elektrolyt | Uhlík monofluorid | 3.0 | 3.7 | Lithiová baterie |
C | Lithium | Organický elektrolyt | Oxid manganičitý | 3.0 | 3.7 | |
E | Lithium | Nevodný anorganický elektrolyt | Thionylchlorid | 3.6 | 3.9 | |
F | Lithium | Organický elektrolyt | Disulfid železa | 1.5 | 1.83 | |
G | Lithium | Organický elektrolyt | Oxid měďnatý | 1.5 | 2.3 | |
L | Zinek | Hydroxid alkalického kovu | Oxid manganičitý | 1.5 | 1.65 | Alkalická baterie |
M (stažen) | Zinek | Hydroxid alkalického kovu | Oxid rtuťnatý | 1.35 | Rtuťová baterie | |
N (stažen) | Zinek | Hydroxid alkalického kovu | Oxid rtuťnatý, oxid manganičitý | 1.4 | ||
P | Zinek | Hydroxid alkalického kovu | Kyslík | 1.4 | 1.68 | Zinko-vzduchová baterie |
S | Zinek | Hydroxid alkalického kovu | Oxid stříbrný | 1.55 | 1.63 | Baterie z oxidu stříbrného |
Z | Zinek | Hydroxid alkalického kovu | Oxid manganičitý, oxyhydroxid nikelnatý | 1.5 | 1.78 | Nikl-oxyhydroxidová baterie |
Kurzíva označují chemický systém, který pravděpodobně nebude nalezen ve spotřebitelských nebo univerzálních bateriích nebo vyňat ze současné normy.
Tvar
Kódy tvaru jsou:
- R kulaté (mince, knoflíky nebo válcové)
- P Není kulaté
- F Plochý (vrstvený)
- S Čtvercový (nebo obdélníkový nebo hranolový)
The F a S kódy tvaru se stále používají, ale nemají se používat pro nové definice baterií.
Kód velikosti
Určité velikosti, dané jedním nebo dvěma číslicemi, představují kódy standardní velikosti z předchozích vydání normy. Velikosti uvedené jako 4 nebo více číslic označují průměr baterie a celkovou výšku.
Čísla v kódu korelují s rozměry baterie. U baterií o rozměrech <100 mm (zkrácený) průměr v milimetrech, následovaný výškou v desetinách milimetru; u baterií s jediným rozměrem ≥ 100 mm průměr v milimetrech, pak lomítko (/) následované výškou v milimetrech.
Kromě doporučených definic kódu velikosti existuje také deset písmen modifikačních přípon, která lze přidat na konec kódu konkrétní velikosti. Ty probíhají od A do L (s vynecháním F a I) a v závislosti na největším rozměru baterie mohou znamenat buď maximální rozměry 0,0 - 0,9 mm, nebo maximální rozměry 0,00 - 0,09 mm, přičemž A je 0,0 nebo 0,00 a L je 0,9 nebo 0,09.
U plochých buněk je kód průměru uveden jako průměr kruhu ohraničeného kolem oblasti celé buňky.
Kódy standardizovaných velikostí pro kulaté baterie, které neodpovídají současné nomenklatuře, ale byly zachovány pro snadné použití, jsou dány jedno nebo dvouciferným číslem za písmenem R. Patří sem mimo jiné:[8]
Číslo kód | Nominální průměr | Nominální výška | Běžné jméno |
---|---|---|---|
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 |
Kulaté knoflíkové baterie také nesou dvouciferné kódy velikosti, jako je R44, viz knoflíková baterie pro typické rozměry. Ostatní kulaté, ploché a čtvercové velikosti byly standardizovány, ale používají se většinou pro součásti vícečlánkových baterií.
Následuje částečný seznam kódů průměrů a výšek doporučených podle normy IEC pro kulaté buňky:
Číslo kód | Maximum průměr | Maximum výška |
---|---|---|
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 |
Modifikátory
Za kódy velikosti balíku se případně mohou objevit další písmena. Styly svorek a varianty stejné baterie lze označit písmeny X nebo Y. Úrovně výkonu lze označit také příponami C, P, S, CF, HH nebo HB nebo jinými písmeny. Připojené písmeno „W“ uvádí že tato baterie splňuje všechny požadavky normy IEC 60086-3 pro baterie hodinek, jako je rozměrová tolerance, únik chemikálií a zkušební metody.
Kategorie baterií
Názvosloví IEC klasifikuje baterie podle jejich obecného tvaru a celkového fyzického vzhledu. Tyto kategorie však v nomenklatuře baterií IEC nejsou identifikovány:[9][10]
- Kategorie 1: Válcové články s vyčnívajícími kladnými a zapuštěnými nebo plochými zápornými vývody. Kladný terminál musí být soustředný s buňkou celkově. Celková výška článku nemusí být nutně stejná jako celková vzdálenost mezi svorkami (to odpovídá nubům, vybráním a pouzdrům baterie). Pouzdro článku je izolované. Např. R1 a LR8D425
- Kategorie 2: Válcové články s vyčnívajícími kladnými a vyčnívajícími nebo plochými zápornými vývody. Celková výška buňky je stejná jako celková vzdálenost mezi terminály. Pouzdro článku je izolované. Např. CR14250, LR61
- Kategorie 3: Válcové články s plochými kladnými a zápornými konci. Celková výška buňky nemusí být nutně stejná jako celková vzdálenost mezi svorkami (toto odpovídá za všechny výčnělky ze záporné svorky). Pouzdro článku je ve spojení s kladným pólem. Žádná část buňky nesmí vyčnívat z pozitivního terminálního povrchu. Např. CR11108, LR9
- Kategorie 4: Válcové články s vyčnívající plochou zápornou svorkou. Celková výška buňky je stejná jako celková vzdálenost mezi terminály. Pouzdro článku je kladná svorka a doporučuje se, aby vnější povrch byl použit pro kladné připojení, i když je to možné ze základny. Žádná část buňky nesmí vyčnívat z pozitivního terminálního povrchu. Např. LR44, CR2032
- Kategorie 5: Válcové baterie, které se nehodí do žádné z ostatních kategorií. Např. R40, 8LR23
- Kategorie 6: Válcové baterie. Např. 3R12, 4R25, 6F22
Sekundární baterie
Nikl-kadmiové a nikl-metal hydridové baterie
Nikl-kadmiové a nikl-metal hydridové baterie se řídí podobným pravidlem jako výše uvedený systém;[11][12] zejména válcové články navržené tak, aby byly rozměrově zaměnitelné s primárními bateriemi, používají stejné označení jako primární baterie, kódy pro elektrochemické systémy jsou uvedeny níže.
Dopis kód | Záporná elektroda | Pozitivní elektroda | Nominální napětí (V) | Hlavní článek |
---|---|---|---|---|
H | Slitina absorbující vodík | Oxid nikelnatý | 1.2 | Nikl-metal hydridová baterie |
K. | Kadmium | Oxid nikelnatý | 1.2 | Nikl-kadmiová baterie |
Všechny ostatní buňky používají následující systém:
- Malé hranolové buňky: KF nebo HF následované maximální šířkou v mm / maximální tloušťkou v mm / maximální výškou v mm. Např. KF 18/07/49
- Válcové články: KR nebo HR následované písmenem označujícím rychlost vybíjení (L, H, M nebo X pro nízkou, střední, vysokou a velmi vysokou); pak může být přidáno další písmeno označující použití při zvýšených teplotách (T nebo U) nebo rychlém nabíjení (R); pak maximální průměr v mm / maximální výška v mm. Např. KRL 33/62, HRHR 23/43
- Knoflíkové buňky: KB nebo HB následovaný maximálním průměrem v desetinách mm / maximální výškou v desetinách mm. Např. KBL 116/055
Lithium-iontové baterie
Lithium-iontové baterie mají odlišné pravidlo pro pojmenování, které platí jak pro baterie s více články, tak pro jeden článek. Budou označeni jako:[13]
N1A1A2A3N2/ N3/ N4-N5
kde N1 označuje počet sériově připojených buněk a N5 označuje počet paralelně připojených buněk (pouze pokud je počet větší než 1); tato čísla platí pouze pro baterie.
A1 označuje základ fáze záporné elektrody, kde I je pro lithiový ion a L je pro lithiový kov nebo slitinu.
A2 označuje základ fáze pozitivní elektrody a může být C, N, M, V nebo T pro kobalt, nikl, mangan, vanad a titan.
A3 je pro tvar buňky; buď R pro válec a P pro hranol.
N2 je maximální průměr (v případě válcových buněk) nebo tloušťka (hranolové buňky) v mm.
N3 se používá pouze pro prizmatické buňky k označení maximální šířky v mm.
N4 je maximální celková výška v mm.
(Pokud je u kterékoli z výše uvedených délek rozměr menší než 1 mm, lze jej zapsat jako tN, kde N je desetina mm)
Např. ICR19 / 66, ICP9 / 35/48, 2ICP20 / 34/70, 1ICP20 / 68 / 70-2
Nomenklatura baterií ANSI
Raná vydání standardu ANSI používala písmenový kód k identifikaci rozměrů buňky. Vzhledem k tomu, že v té době existovaly pouze buňky uhlík-zinek, nebyla vyžadována žádná přípona ani jiná notace. Systém písmen byl zaveden ve vydání normy z roku 1924, přičemž písmena A až J byla přiřazena přibližně v pořadí zvyšujícího se objemu buněk pro buňky, které se v té době obvykle vyráběly.[6] Do roku 1934 byl systém revidován a rozšířen na 17 velikostí od NS v7⁄16 průměr palce o3⁄4 výška palce, přes velikost J at1 3⁄4 průměr palce o5 7⁄8 palce do největší standardní buňky, která si zachovala své staré označení č. 6 a která byla2 1⁄2 palce v průměru a 6 palců vysoké.
Kódy velikosti a tvaru
Aktuální vydání normy používá k zobrazení velikosti buňky numerický kód. Běžné velikosti kulatých buněk jsou:
Číslo kód | Jiné jméno | Velikost IEC | Příklad |
---|---|---|---|
13 | D | R20 | |
14 | C | R14 | |
15 | AA | R6 | |
24 | AAA | R03 | |
25 | AAAA | R8D425 |
Protože byly tyto standardy baterií IEC a ANSI harmonizovány, bude mít například článek R20 stejné rozměry jako článek ANSI 13.
Ploché články, které se používají jako součást vícečlánkových baterií, mají předponu F a řadu čísel k identifikaci velikostí. Mince byly přiděleny kódy velikosti v rozsahu 5000.
Sekundární články využívající systémy H a K (hydrid nikl-kov a sulfid nikl-železo) mají samostatnou řadu kódů velikosti, ale buňky jsou rozměrově zaměnitelné s primárními články.
Systémová a výkonová přípona
Elektrochemický systém a informace o výkonu jsou uvedeny v příponách.
Dopis | Význam | Systémové písmeno IEC |
---|---|---|
(žádný) | uhlík-zinek | (žádný) |
A | zásaditý | L |
AC | alkalické průmyslové | |
AP | alkalické fotografické | |
C | uhlík-zinek průmyslové | (žádný) |
CD | uhlík-zinek průmyslový, těžký | |
D | uhlík zinek, těžký provoz | |
F | uhlík zinek, univerzální | |
H | hydrid kovu niklu (dobíjecí) | H |
K. | nikl kadmium (dobíjecí) | K. |
LB | lithium-uhlík monofluorid | B |
LC | lithium-manganičitý | C |
LF | lithium-železitý disulfid | F |
M (stažen) | oxid rtuťnatý | M (stažen) |
TAK | oxid stříbrný | S |
ÚPLATEK | oxid stříbrný fotografický | |
Z | zinek-vzduch | P |
ZD | zinek-vzduch, těžký provoz |
Viz také
- Recyklace baterií
- Porovnání komerčních typů baterií
- Historie baterie
- Seznam velikostí baterií
- Seznam typů baterií
- Vyhledejte super baterii (Film PBS z roku 2017)
Reference
- ^ http://www.iec.ch/about/history/techline/ vyvoláno 12. ledna 2010
- ^ A b C David Linden, Thomas B. Reddy (ed). Příručka pro baterie 3. vydání, McGraw-Hill, New York, 2002 ISBN 0-07-135978-8 kapitola 4
- ^ M. Barak Elektrochemické zdroje energie: primární a sekundární baterie, IET, 1980 ISBN 0-906048-26-5, strana 51
- ^ Thomas Roy Crompton, Referenční kniha o baterii, Newnes, 2000 ISBN 0-7506-4625-X, Dodatek 2
- ^ Britské standardy
- ^ A b Ron Runkles (ed) Stručná historie standardizace přenosných článků a baterií ve Spojených státech, Výbor pro akreditaci standardů American National Standards Institute C18 pro přenosné články a baterie, 2002, Historie standardizace baterií ANSI . Citováno 2010 9. ledna.
- ^ IEC 60086-1 ed10.0
- ^ Úplnější tabulka se nachází v aktuální normě IEC (tabulka C.1, příloha C) nebo v Baraku 1980, strana 53
- ^ Jak je uvedeno v IEC 60086-2 §7
- ^ Všechny informace odpovídají aktuální verzi (2011) IEC 60086 (části 1 až 3). Ke čtvrtek 9. června 2011.
- ^ IEC61951-1 ed2.1
- ^ IEC 61951-2 ed2.0
- ^ IEC 61960 ed1.0