Nomenclatura de la batería - Battery nomenclature

La nomenclatura estándar de baterías describe baterías portátiles de celda seca que tienen dimensiones físicas y características eléctricas intercambiables entre fabricantes. La larga historia de las celdas secas desechables significa que se utilizaron muchos estándares nacionales y específicos del fabricante para designar tamaños, mucho antes de que se alcanzaran los estándares internacionales. Los estándares técnicos para los tamaños y tipos de baterías son establecidos por organizaciones de estándares como la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) y el Instituto Nacional Estadounidense de Estándares (ANSI). Los tamaños populares todavía se denominan estándares antiguos o designaciones del fabricante, y algunas designaciones no sistemáticas se han incluido en los estándares internacionales actuales debido a su amplio uso.

La nomenclatura completa de la batería especificará completamente el tamaño, la química, la disposición de los terminales y las características especiales de una batería. El mismo tamaño de celda físicamente intercambiable puede tener características muy diferentes; La intercambiabilidad física no es el único factor en la sustitución de baterías.

Los estándares nacionales para baterías de pila seca han sido desarrollados por ANSI , JIS , estándares nacionales británicos y otros. Existen normas civiles, comerciales, gubernamentales y militares. Dos de los estándares más frecuentes actualmente en uso son la serie IEC 60086 y la serie ANSI C18.1. Ambos estándares proporcionan dimensiones, características de rendimiento estándar e información de seguridad.

Los estándares modernos contienen tanto nombres sistemáticos para los tipos de celdas que brindan información sobre la composición y el tamaño aproximado de las celdas, como también códigos numéricos arbitrarios para el tamaño de las celdas.

Historia de la norma IEC

La Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) se estableció en Francia en 1906 y coordina el desarrollo de normas para una amplia gama de productos eléctricos. La IEC mantiene dos comités, TC21 establecido en 1933 para baterías recargables y TC35 establecido en 1948 para baterías primarias, para desarrollar estándares. El sistema de designación actual se adoptó en 1992. Los tipos de baterías se designan con una secuencia de letras / números que indica el número de celdas, la química de las celdas, la forma de las celdas, las dimensiones y las características especiales. Se han mantenido ciertas designaciones de celda de revisiones anteriores de la norma.

Los primeros estándares IEC para tamaños de baterías se publicaron en 1957. Desde 1992, el estándar internacional IEC 60086 define un sistema de codificación alfanumérico para baterías. El estándar británico 397 para baterías primarias fue retirado y reemplazado por el estándar IEC en 1996.

Historia del estándar ANSI

La estandarización de las baterías en los Estados Unidos comenzó en 1919, cuando la Oficina Nacional de Estándares de los Estados Unidos publicó los procedimientos de prueba recomendados y las dimensiones estándar de las celdas. Los estándares estadounidenses se revisaron varias veces durante las décadas siguientes, a medida que se introdujeron nuevos tamaños de celdas y se desarrolló una nueva química, incluidos los tipos de cloro, alcalinos, de mercurio y recargables.

El primer estándar C18 de la Asociación Estadounidense de Estándares (predecesor de ANSI ) apareció en 1928. Enumeraba los tamaños de las celdas utilizando un código de letras, aproximadamente en orden de tamaño, desde el tipo más pequeño (A) hasta el más grande. La única designación numérica fue la celda "No. 6" de 6 pulgadas de alto. La edición de 1934 del estándar C18 expandió el sistema de nomenclatura para incluir arreglos de celdas en serie y en paralelo. En 1954, las baterías de mercurio se incluyeron en la norma. La edición de 1959 identificó tipos adecuados para su uso con radios de transistores . En 1967, NEMA asumió la responsabilidad del desarrollo de la Oficina Nacional de Estándares . La duodécima edición de C18 comenzó a armonizarse con el estándar IEC. Las baterías recargables se introdujeron en el estándar C18 en 1984 y los tipos de litio se estandarizaron en 1991.

En 1999, las normas ANSI se revisaron exhaustivamente y se proporcionaron normas de seguridad independientes. La edición actual de los estándares ANSI designa tamaños con un número arbitrario, con una letra de prefijo para designar la forma y con una letra o letras de sufijo para identificar diferentes productos químicos, terminales u otras características.

Nomenclatura de baterías IEC

Tres comités técnicos diferentes de IEC elaboran normas sobre baterías: TC21 ( plomo-ácido ), SC21 (otras secundarias ) y TC35 ( primaria ). Cada grupo ha publicado normas relacionadas con la nomenclatura de las baterías : IEC 60095 para baterías de arranque de plomo-ácido , IEC 61951-1 y 61951-2 para baterías de Ni-Cd y Ni-MH , IEC 61960 para Li-ion e IEC 60086- 1 para baterías primarias.

Baterías primarias

Numeración de baterías

Sistema de designación de tipo de batería IEC 60086

Ejemplos de la nomenclatura IEC son las baterías codificadas como R20, 4R25X, 4LR25-2, 6F22, 6P222 / 162, CR17345 y LR2616J. Las letras y números en el código indican el número de celdas, la química de la celda, la forma, las dimensiones, el número de trayectorias paralelas en la batería ensamblada y cualquier letra de modificación que se considere necesaria. Una batería de varias secciones (dos o más voltajes del mismo paquete) tendrá una designación de varias secciones.

Antes de octubre de 1990, las celdas redondas se designaban con un código de tamaño numérico secuencial que iba desde R06 hasta R70, por ejemplo, R20 es el tamaño de una celda "D" o el tamaño de ANSI "13". Después de octubre de 1990, las celdas redondas se identifican sistemáticamente con un número derivado de su diámetro y altura. Las celdas primarias de más de 100 mm de diámetro o altura se designan con una "/" oblicua entre el diámetro y la altura.

Sistema electroquímico

La primera letra identifica la composición química de la batería, lo que también implica un voltaje nominal.

Es común referirse primero al electrodo negativo en las definiciones de batería IEC.

Las cursivas indican un sistema químico que es poco probable que se encuentre en baterías de uso general o de consumo, o que se retire del estándar actual.

Forma

Pila alcalina LR44

Los códigos de forma son:

R Redondo, (moneda, botón o cilíndrico)

P No redondo

F Plano (capa construida)

S Cuadrado (o rectangular o prismático)

Los códigos de forma F y S todavía están en uso, pero no deben usarse para nuevas definiciones de batería.

Código de tamaño

Ciertos tamaños, dados por números de uno o dos dígitos, representan códigos de tamaño estándar de ediciones anteriores del estándar. Los tamaños dados con 4 o más dígitos indican el diámetro de la batería y la altura total.

Los números en el código se correlacionan con las dimensiones de la batería. Para baterías con dimensiones de <100 mm, el diámetro (truncado) en milímetros, seguido de la altura en décimas de milímetro; para baterías con una sola dimensión ≥ 100 mm, el diámetro en milímetros, luego una barra (/) seguida de la altura en milímetros.

Además de las definiciones de código de tamaño recomendadas, también hay diez letras de sufijo modificadores que se pueden agregar al final del código de tamaño específico. Estos van de A a L (omitiendo F e I) y, dependiendo de la dimensión más grande de la batería, pueden significar dimensiones máximas de 0.0 - 0.9 mm o dimensiones máximas de 0.00 - 0.09 mm, siendo A 0.0 o 0.00 y L 0.9 o 0.09.

Para las celdas planas, el código de diámetro se da como el diámetro de un círculo circunscrito alrededor del área de la celda completa.

Los códigos de tamaño estandarizados para baterías redondas que no siguen la nomenclatura actual pero que se han conservado para facilitar su uso se dan con un número de uno o dos dígitos que sigue a la R. Estos incluyen, entre otros:

Las baterías de botón redondo también tienen códigos de tamaño de dos dígitos, como R44; consulte la tabla de baterías de botón para conocer las dimensiones típicas. Se han estandarizado otros tamaños redondos, planos y cuadrados, pero se utilizan principalmente para componentes de baterías de celdas múltiples.

Tamaños surtidos de pilas de botón y moneda, incluidas las químicas alcalinas y de óxido de plata . También se muestran cuatro baterías rectangulares de 9v, para comparar tamaños. Agrande para ver el botón y las marcas de código de tamaño de la celda de moneda.

La siguiente es una lista parcial de los códigos de altura y diámetro recomendados por la norma IEC para celdas redondas:

Modificadores

Después de los códigos de tamaño del paquete, opcionalmente pueden aparecer letras adicionales. Los estilos y variantes de terminales de la misma batería se pueden designar con las letras X o Y. Los niveles de rendimiento también se pueden designar con una C, P, S, CF, HH o HB u otros sufijos de letras. Una letra "W" adjunta indica que esta pila cumple con todos los requisitos de la norma IEC 60086-3 para pilas de reloj, como tolerancia dimensional, fugas químicas y métodos de prueba.

Categorías de baterías

La nomenclatura IEC clasifica las baterías según su forma general y apariencia física general. Sin embargo, estas categorías no están identificadas en la nomenclatura de baterías IEC:

• Categoría 1 : Células cilíndricas con terminales negativos planos o empotrados y positivos que sobresalen. El terminal positivo debe ser concéntrico con la celda en general. La altura total de la celda no es necesariamente la misma que la distancia total entre terminales (esto tiene en cuenta las protuberancias, los huecos y las carcasas de la batería). La carcasa de la celda está aislada. Por ejemplo, R1 y LR8D425
• Categoría 2 : Células cilíndricas con terminales positivos sobresalientes y terminales negativos planos o sobresalientes. La altura total de la celda es la misma que la distancia total entre terminales. La carcasa de la celda está aislada. Por ejemplo, CR14250, LR61
• Categoría 3 : Celdas cilíndricas con terminales planos positivos y negativos. La altura total de la celda no es necesariamente la misma que la distancia total entre terminales (esto explica las protuberancias del terminal negativo). La carcasa de la celda está en conexión con el terminal positivo. No se permite que ninguna parte de la celda sobresalga de la superficie terminal positiva. Por ejemplo, CR11108, LR9
• Categoría 4 : Células cilíndricas con un terminal negativo plano que sobresale. La altura total de la celda es la misma que la distancia total entre terminales. La carcasa de la celda es el terminal positivo y se recomienda que la superficie exterior se utilice para una conexión positiva aunque sea posible desde la base. No se permite que ninguna parte de la celda sobresalga de la superficie terminal positiva. Por ejemplo, LR44, CR2032
• Categoría 5 : Pilas cilíndricas que no se ajustan a ninguna de las otras categorías. Por ejemplo, R40, 8LR23
• Categoría 6 : Baterías no cilíndricas. Por ejemplo, 3R12, 4R25, 6F22

Baterías secundarias

Baterías de níquel-cadmio e hidruro metálico de níquel

Las baterías de níquel-cadmio y níquel-hidruro metálico siguen una regla similar al sistema anterior; especialmente las celdas cilíndricas diseñadas para ser dimensionalmente intercambiables con baterías primarias usan la misma designación que las baterías primarias, los códigos para sistemas electroquímicos como se indica a continuación.

Todas las demás células utilizan el siguiente sistema:

• Celdas prismáticas pequeñas : KF o HF seguidas de ancho máximo en mm / espesor máximo en mm / altura máxima en mm. Por ejemplo, KF 18/07/49
• Celdas cilíndricas : KR o HR seguido de una letra que indica la tasa de descarga (L, H, M o X para baja, media, alta y muy alta, respectivamente); luego se puede agregar otra letra para indicar el uso a temperaturas elevadas (T o U) o carga rápida (R); luego diámetro máximo en mm / altura máxima en mm. Por ejemplo, KRL 33/62, HRHR 23/43
• Pilas de botón : KB o HB seguidas del diámetro máximo en décimas de mm / altura máxima en décimas de mm. Por ejemplo, KBL 116/055

Baterías de iones de litio

Sistema de designación de tipo de batería IEC 61960

Las baterías de iones de litio tienen una regla diferente para nombrar, que se aplica tanto a las baterías de celdas múltiples como a las de una sola celda. Serán designados como:

N ₁ A ₁ A ₂ A ₃ N ₂ / N ₃ / N ₄ -N ₅

donde N ₁ indica el número de celdas conectadas en serie y N ₅ indica el número de celdas conectadas en paralelo (solo cuando el número es mayor que 1); estos números solo se aplican a las baterías.

Un ₁ indica la base de la fase del electrodo negativo, donde I es para iones de litio y L es para metal o aleación de litio.

Un ₂ indica la base de la fase de electrodo positiva y podría ser C, N, M, V o T para cobalto, níquel, manganeso, vanadio y titanio, respectivamente.

Un ₃ corresponde a la forma de la celda; ya sea R para cilindro o P para prisma.

N ₂ es el diámetro máximo (en el caso de células cilíndricas) o el grosor (células prismáticas) en mm.

N ₃ solo se usa para celdas prismáticas para denotar el ancho máximo en mm.

N ₄ es la altura total máxima en mm.

(Para cualquiera de las longitudes anteriores, si la dimensión es menor de 1 mm, se puede escribir como tN, donde N son décimas de mm)

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

Nomenclatura de batería ANSI

Las primeras ediciones del estándar ANSI usaban un código de letras para identificar las dimensiones de la celda. Dado que en ese momento solo había celdas de carbono-zinc, no se requerían letras de sufijo u otra notación. El sistema de letras se introdujo en la edición de 1924 de la norma, con las letras de la A a la J asignadas aproximadamente en orden de aumento de volumen de celda, para las celdas fabricadas típicamente en ese momento. En 1934, el sistema había sido revisado y ampliado a 17 tamaños que iban desde NS a 7 ⁄ 16  pulgadas de diámetro por 3 ⁄ 4  pulgadas de altura, hasta el tamaño J a 1+3 ⁄ 4  pulgadas de diámetro por 5+7 ⁄ 8  pulgadas de alto, hasta la celda estándar más grande que retuvo su antigua designación de No. 6 y que era 2+1 ⁄ 2  pulgadas de diámetro y 6 pulgadas de alto.

Códigos de tamaño y forma

Celdas de 4,5 voltios, D, C, AA, AAA, AAAA, A23, 9 voltios, CR2032 y LR44

La edición actual del estándar usa un código numérico para mostrar el tamaño de la celda. Los tamaños comunes de celdas redondas son:

Tamaños de celda primaria ANSI y designaciones de tamaño equivalente

Código numérico	Otro nombre	Tamaño IEC	Ejemplo
13	D	R20
14	C	R14
15	Automóvil club británico	R6	15A LR6 TAMAÑO / FORMATO AA 1.5V
24	AAA	R03	24A LR03 TAMAÑO / FORMATO AAA 1.5V
25	AAAA	R8D425

Dado que estos estándares de baterías IEC y ANSI se han armonizado, por ejemplo, una celda R20 tendrá las mismas dimensiones que una celda ANSI 13.

Las celdas planas, utilizadas como componentes de baterías de celdas múltiples, tienen un prefijo F y una serie de números para identificar tamaños. A las celdas de monedas se les asignaron códigos de tamaño en el rango de 5000.

Las celdas secundarias que utilizan los sistemas H y K (níquel-hidruro metálico y níquel-sulfuro de hierro) tienen una serie separada de códigos de tamaño, pero las celdas son dimensionalmente intercambiables con las celdas primarias.

Letras de sufijo de sistema y rendimiento

El sistema electroquímico y la información de rendimiento se dan en sufijos.

Ver también

• Reciclaje de baterías
• Comparación de tipos de baterías comerciales
• Historia de la batería
• Lista de tamaños de batería
• Lista de tipos de baterías
• Búsqueda de la súper batería (película de PBS de 2017)

Referencias