Batteriebezeichnung - Battery nomenclature

Standard Batterie Nomenklatur beschreibt tragbare Trockenzellenbatterien , die physikalischen Abmessungen und elektrische Eigenschaften austauschbar zwischen den Herstellern haben. Die lange Geschichte der Einweg-Trockenzellen bedeutet, dass viele herstellerspezifische und nationale Standards zur Größenbezeichnung verwendet wurden, lange bevor internationale Standards erreicht wurden. Technische Normen für Batteriegrößen und -typen werden von Normungsorganisationen wie der International Electrotechnical Commission (IEC) und dem American National Standards Institute (ANSI) festgelegt. Populäre Größen werden immer noch mit alten Standard- oder Herstellerbezeichnungen bezeichnet, und einige nicht systematische Bezeichnungen wurden aufgrund der breiten Verwendung in aktuelle internationale Standards aufgenommen.

Die vollständige Nomenklatur für die Batterie spezifiziert vollständig die Größe, Chemie, Polanordnungen und besonderen Eigenschaften einer Batterie. Dieselbe physikalisch austauschbare Zellengröße kann sehr unterschiedliche Eigenschaften haben; Die physische Austauschbarkeit ist nicht der einzige Faktor beim Austausch von Batterien.

Nationale Standards für Trockenzellenbatterien wurden von ANSI , JIS , britischen nationalen Standards und anderen entwickelt. Zivile, kommerzielle, staatliche und militärische Standards existieren alle. Zwei der derzeit am häufigsten verwendeten Standards sind die Reihe IEC 60086 und die Reihe ANSI C18.1. Beide Normen enthalten Abmessungen, Standardleistungsmerkmale und Sicherheitsinformationen.

Moderne Standards enthalten sowohl systematische Namen für Zelltypen, die Aufschluss über die Zusammensetzung und ungefähre Größe der Zellen geben, als auch beliebige numerische Codes für die Zellgröße.

Geschichte der IEC-Norm

Die Internationale Elektrotechnische Kommission (IEC) wurde 1906 in Frankreich gegründet und koordiniert die Entwicklung von Normen für eine breite Palette von Elektroprodukten. Die IEC unterhält zwei Ausschüsse, den 1933 gegründeten TC21 für wiederaufladbare Batterien und den 1948 gegründeten TC35 für Primärbatterien, um Normen zu entwickeln. Das aktuelle Bezeichnungssystem wurde 1992 übernommen. Batterietypen werden mit einer Buchstaben-/Zahlenfolge bezeichnet, die die Anzahl der Zellen, die Zellchemie, die Zellform, die Abmessungen und besondere Eigenschaften angibt. Bestimmte Zellenbezeichnungen aus früheren Revisionen des Standards wurden beibehalten.

Die ersten IEC-Normen für Batteriegrößen wurden 1957 herausgegeben. Seit 1992 definiert die internationale Norm IEC 60086 ein alphanumerisches Codierungssystem für Batterien. Die britische Norm 397 für Primärbatterien wurde zurückgezogen und 1996 durch die IEC-Norm ersetzt.

Geschichte des ANSI-Standards

Die Standardisierung von Batterien in den Vereinigten Staaten begann 1919, als das US National Bureau of Standards empfohlene Testverfahren und Standardabmessungen von Zellen veröffentlichte. Amerikanische Standards wurden in den folgenden Jahrzehnten mehrmals überarbeitet, als neue Zellengrößen eingeführt und neue Chemie entwickelt wurden, einschließlich Chlorid-, Alkali-, Quecksilber- und wiederaufladbare Typen.

Der erste Standard C18 der American Standards Association (Vorgänger von ANSI ) erschien 1928. Er listete die Zellengrößen mit einem Buchstabencode auf, grob geordnet nach Größe vom kleinsten (A) bis zum größeren Typ. Die einzige numerische Bezeichnung war die 6 Zoll große Zelle "Nr. 6". Die Ausgabe des C18-Standards von 1934 erweiterte das Nomenklatursystem um Reihen- und Parallelarrays von Zellen. 1954 wurden Quecksilberbatterien in den Standard aufgenommen. Die Ausgabe von 1959 identifizierte Typen, die für den Einsatz mit Transistorradios geeignet sind . 1967 übernahm NEMA die Verantwortung für die Entwicklung vom National Bureau of Standards . Die 12. Ausgabe von C18 wurde mit der IEC-Norm harmonisiert . Wiederaufladbare Batterien wurden 1984 im C18-Standard eingeführt, und Lithium-Typen wurden 1991 standardisiert.

1999 wurden die ANSI-Standards umfassend überarbeitet und separate Sicherheitsstandards bereitgestellt. Die aktuelle Ausgabe der ANSI-Standards bezeichnet Größen mit einer willkürlichen Zahl, mit einem Präfix-Buchstaben zur Bezeichnung der Form und mit einem oder mehreren Suffix-Buchstaben zur Kennzeichnung unterschiedlicher Chemie, Anschlüsse oder anderer Merkmale.

IEC-Batteriebezeichnungen

Drei verschiedene technische Komitees der IEC machen Normen für Batterien: TC21 ( Blei-Säure ), SC21 (andere Sekundär ) und TC35 ( Primär ). Jede Gruppe hat Normen zur Nomenklatur von Batterien veröffentlicht - IEC 60095 für Blei-Säure- Starterbatterien , IEC 61951-1 und 61951-2 für Ni- Cd- und Ni-MH- Batterien, IEC 61960 für Li-Ionen und IEC 60086- 1 für Primärbatterien.

Primärbatterien

Batterienummerierung

IEC 60086 Batterietyp-Bezeichnungssystem

Beispiele für die IEC-Nomenklatur sind Batterien mit den Codes R20, 4R25X, 4LR25-2, 6F22, 6P222/162, CR17345 und LR2616J. Die Buchstaben und Zahlen im Code geben die Anzahl der Zellen, die Zellchemie, die Form, die Abmessungen, die Anzahl der parallelen Pfade in der zusammengebauten Batterie und alle für erforderlich erachteten Änderungsbuchstaben an. Eine Batterie mit mehreren Abschnitten (zwei oder mehr Spannungen aus demselben Paket) hat eine Bezeichnung für mehrere Abschnitte.

Vor Oktober 1990 wurden runde Zellen mit einem sequentiellen numerischen Größencode im Bereich von R06 bis R70 bezeichnet, zum Beispiel ist R20 die Größe einer "D"-Zelle oder ANSI"13"-Größe. Ab Oktober 1990 werden runde Zellen systematisch mit einer aus Durchmesser und Höhe abgeleiteten Zahl identifiziert. Primärzellen mit einem Durchmesser oder einer Höhe von mehr als 100 mm werden mit einem schrägen "/" zwischen Durchmesser und Höhe gekennzeichnet.

Elektrochemisches System

Der erste Buchstabe kennzeichnet die chemische Zusammensetzung der Batterie, die auch eine Nennspannung impliziert.

Es ist üblich, sich in IEC-Batteriedefinitionen zuerst auf die negative Elektrode zu beziehen.

Kursivschrift weist auf ein chemisches System hin, das in Verbraucher- oder Allzweckbatterien wahrscheinlich nicht zu finden ist oder aus der aktuellen Norm entfernt wurde.

Form

LR44 Alkaline-Zelle

Formcodes sind:

R Rund, (Münze, Knopf oder zylindrisch)

P Nicht rund

F Flach (Schicht aufgebaut)

S Quadratisch (oder rechteckig oder prismatisch)

Die Formcodes F und S werden noch verwendet, dürfen aber nicht für neue Batteriedefinitionen verwendet werden.

Größencode

Bestimmte Größen, angegeben durch ein- oder zweistellige Zahlen, stellen Standardgrößencodes aus früheren Ausgaben der Norm dar. Größenangaben mit 4 oder mehr Ziffern geben den Durchmesser der Batterie und die Gesamthöhe an.

Die Zahlen im Code korrelieren mit den Batterieabmessungen. Bei Batterien mit Abmessungen < 100 mm der (abgeschnittene) Durchmesser in Millimeter, gefolgt von der Höhe in Zehntelmillimetern; bei Batterien mit einer einzigen Abmessung ≥ 100 mm der Durchmesser in Millimeter, dann ein Schrägstrich (/) gefolgt von der Höhe in Millimeter.

Neben den empfohlenen Größencodedefinitionen gibt es auch zehn ändernde Suffixbuchstaben, die am Ende des spezifischen Größencodes hinzugefügt werden können. Diese verlaufen von A nach L (ohne F und I) und können je nach größter Abmessung der Batterie entweder 0,0 – 0,9 mm Maximalabmessungen oder 0,00 – 0,09 mm Maximalabmessungen bedeuten, wobei A 0,0 oder 0,00 und L 0,9 oder 0,09 ist.

Bei flachen Zellen wird der Durchmessercode als Durchmesser eines Kreises angegeben, der um die gesamte Zellenfläche umschrieben wird.

Standardisierte Größencodes für runde Batterien, die nicht der aktuellen Nomenklatur entsprechen, aber aus Gründen der Benutzerfreundlichkeit beibehalten wurden, werden durch eine ein- oder zweistellige Zahl nach dem R angegeben. Dazu gehören unter anderem:

Runde Knopfbatterien tragen auch zweistellige Größencodes wie R44, typische Abmessungen finden Sie in der Knopfbatterietabelle . Andere runde, flache und quadratische Größen wurden standardisiert, werden jedoch hauptsächlich für Komponenten von mehrzelligen Batterien verwendet.

Verschiedene Größen von Knopf- und Knopfzellen, einschließlich Alkali- und Silberoxidchemie . Zum Größenvergleich werden auch vier rechteckige 9-V-Batterien gezeigt. Vergrößern, um die Größencodemarkierungen für Knopf und Knopfzelle zu sehen.

Im Folgenden finden Sie eine unvollständige Liste der von der IEC-Norm empfohlenen Durchmesser- und Höhencodes für runde Zellen:

Modifikatoren

Nach dem/den Paketgrößencode(s) können optional weitere Buchstaben erscheinen. Anschlussarten und Varianten derselben Batterie können mit den Buchstaben X oder Y bezeichnet werden. Leistungsstufen können auch mit einem C, P, S, CF, HH oder HB oder anderen Buchstabensuffixen bezeichnet werden. Ein angehängter Buchstabe "W" besagt, dass diese Batterie alle Anforderungen der IEC 60086-3 Norm für Uhrenbatterien erfüllt, wie z. B. Maßtoleranz, chemische Leckage und Testmethoden.

Batteriekategorien

Die IEC-Nomenklatur klassifiziert Batterien nach ihrer allgemeinen Form und ihrem physischen Gesamterscheinungsbild. Diese Kategorien sind jedoch in der IEC-Batterienomenklatur nicht gekennzeichnet:

• Kategorie 1 : Zylindrische Zellen mit hervorstehenden positiven und vertieften oder flachen negativen Anschlüssen. Der Pluspol muss mit der Zelle insgesamt konzentrisch sein. Die Gesamthöhe der Zelle entspricht nicht unbedingt dem Gesamtabstand zwischen den Anschlüssen (dazu zählen Noppen, Aussparungen und Batteriegehäuse). Das Zellgehäuse ist isoliert. ZB R1 & LR8D425
• Kategorie 2 : Zylindrische Zellen mit vorstehenden Pluspolen und vorstehenden oder flachen Minuspolen. Die Gesamthöhe der Zelle entspricht dem Gesamtabstand zwischen den Anschlüssen. Das Zellgehäuse ist isoliert. zB CR14250, LR61
• Kategorie 3 : Zylindrische Zellen mit flachen Plus- und Minuspolen. Die Gesamthöhe der Zelle entspricht nicht unbedingt dem Gesamtabstand zwischen den Anschlüssen (dies berücksichtigt alle Vorsprünge vom negativen Anschluss). Das Zellengehäuse steht in Verbindung mit dem Pluspol. Kein Teil der Zelle darf aus der positiven Anschlussfläche herausragen. zB CR11108, LR9
• Kategorie 4 : Zylindrische Zellen mit einem vorstehenden flachen Minuspol. Die Gesamthöhe der Zelle entspricht dem Gesamtabstand zwischen den Anschlüssen. Das Zellengehäuse ist der Pluspol und es wird empfohlen, die Außenfläche für den Plusanschluss zu verwenden, auch wenn dies von der Basis aus möglich ist. Kein Teil der Zelle darf aus der positiven Anschlussfläche herausragen. zB LR44, CR2032
• Kategorie 5 : Zylindrische Batterien, die in keine der anderen Kategorien passen. zB R40, 8LR23
• Kategorie 6 : Nicht zylindrische Batterien. zB 3R12, 4R25, 6F22

Sekundärbatterien

Nickel-Cadmium- und Nickel-Metallhydrid-Batterien

Nickel-Cadmium- und Nickel-Metallhydrid-Batterien folgen einer ähnlichen Regel wie das obige System; insbesondere zylindrische Zellen, die mit Primärbatterien in ihren Abmessungen austauschbar sind, verwenden die gleiche Bezeichnung wie die Primärbatterien, die Codes für elektrochemische Systeme wie unten.

Alle anderen Zellen verwenden das folgende System:

• Kleine prismatische Zellen : KF oder HF gefolgt von maximaler Breite in mm / maximaler Dicke in mm / maximaler Höhe in mm. zB KF 18.07.49
• Zylindrische Zellen : KR oder HR, gefolgt von einem Buchstaben, der die Entladungsrate angibt (L, H, M oder X für niedrig, mittel, hoch bzw. sehr hoch); dann kann ein weiterer Buchstabe hinzugefügt werden, um die Verwendung bei erhöhten Temperaturen (T oder U) oder Schnellladung (R) anzuzeigen; dann maximaler Durchmesser in mm / maximale Höhe in mm. ZB KRL 33/62, HRHR 23/43
• Knopfzellen : KB oder HB gefolgt vom maximalen Durchmesser in Zehntel mm / maximale Höhe in Zehntel mm. zB KBL 116/055

Lithium-Ionen-Batterien

IEC 61960-Batterietyp-Bezeichnungssystem

Lithium-Ionen-Akkus haben eine andere Benennungsregel, die sowohl für Akkus mit mehreren Zellen als auch für einzelne Zellen gilt. Sie werden bezeichnet als:

N ₁ A ₁ A ₂ A ₃ N ₂ /N ₃ /N ₄ -N ₅

wobei N ₁ die Anzahl der in Reihe geschalteten Zellen bezeichnet und N ₅ die Anzahl der parallel geschalteten Zellen bezeichnet (nur wenn die Zahl größer als 1 ist); diese Nummern gelten nur für Batterien.

A ₁ gibt die Basis der negativen Elektrodenphase an, wobei I für Lithiumionen steht und L für Lithiummetall oder -legierung steht.

A ₂ gibt die Basis der positiven Elektrodenphase an und könnte C, N, M, V oder T für Kobalt, Nickel, Mangan, Vanadium bzw. Titan sein.

A ₃ steht für die Form der Zelle; entweder R für Zylinder oder P für Prisma.

N ₂ ist der maximale Durchmesser (bei zylindrischen Zellen) bzw. die maximale Dicke (prismatische Zellen) in mm.

N ₃ wird nur für prismatische Zellen verwendet, um die maximale Breite in mm anzugeben.

N ₄ ist die maximale Gesamthöhe in mm.

(Für jede der obigen Längen, wenn die Bemaßung kleiner als 1 mm ist, kann sie als tN geschrieben werden, wobei N Zehntel von mm ist)

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

ANSI-Batterienomenklatur

Frühe Versionen des ANSI-Standards verwendeten einen Buchstabencode, um die Abmessungen der Zelle zu identifizieren. Da es damals nur Kohlenstoff-Zink-Zellen gab, waren keine Nachsetzbuchstaben oder sonstige Notationen erforderlich. Das Buchstabensystem wurde in der Ausgabe von 1924 des Standards eingeführt, wobei die Buchstaben A bis J ungefähr in der Reihenfolge des zunehmenden Zellvolumens für Zellen zugewiesen wurden, die zu dieser Zeit typischerweise hergestellt wurden. Bis 1934 wurde das System überarbeitet und auf 17 Größen erweitert, von NS bei 7 ⁄ 16  Zoll Durchmesser und 3 ⁄ 4  Zoll Höhe bis Größe J bei 1+3 ⁄ 4  Zoll Durchmesser von 5+7 ⁄ 8  Zoll hoch, bis zur größten Standardzelle, die ihre alte Bezeichnung Nr. 6 beibehielt und 2 war+1 ⁄ 2  Zoll im Durchmesser und 6 Zoll hoch.

Größen- und Formcodes

4,5-Volt-, D-, C-, AA-, AAA-, AAAA-, A23-, 9-Volt-, CR2032- und LR44-Zellen

Die aktuelle Ausgabe des Standards verwendet einen numerischen Code, um die Zellengröße anzuzeigen. Übliche runde Zellgrößen sind:

ANSI-Primärzellengrößen und äquivalente Größenbezeichnungen

Anzahl Code	Anderer Name	IEC-Größe	Beispiel
13	D	R20
14	C	R14
fünfzehn	AA	R6	15A LR6 GRÖSSE/FORMAT AA 1,5V
24	AAA	R03	24A LR03 GRÖSSE/FORMAT AAA 1,5V
25	AAAA	R8D425

Da diese IEC- und ANSI-Batterienormen harmonisiert wurden, hat beispielsweise eine R20-Zelle die gleichen Abmessungen wie eine ANSI-13-Zelle.

Flachzellen, die als Komponenten von mehrzelligen Batterien verwendet werden, haben ein F-Präfix und eine Reihe von Zahlen, um die Größe zu identifizieren. Den Münzzellen wurden Größencodes im Bereich von 5000 zugewiesen.

Sekundärzellen, die die Systeme H und K (Nickel-Metallhydrid und Nickel-Eisen-Sulfid) verwenden, haben eine separate Reihe von Größencodes, aber die Zellen sind maßlich mit Primärzellen austauschbar.

System- und Leistungssuffixbuchstaben

Das elektrochemische System und die Leistungsinformationen werden in Suffix-Buchstaben angegeben.

Siehe auch

• Batterierecycling
• Vergleich handelsüblicher Batterietypen
• Geschichte der Batterie
• Liste der Batteriegrößen
• Liste der Batterietypen
• Suche nach der Superbatterie (2017 PBS-Film)

Verweise