林佩云,金 苗,孟良荣
(1.苏州大学化学电源研究所,江苏苏州 215006;2.全国原电池标准化技术委员会秘书处,江苏苏州 215006)
随着电子数字技术的不断进步,以电池为电源的便携式用电器具迅速发展,对电池性能的要求越来越高,有关电池的标准也在不断更新。
2011年2月,《IEC 60086-2原电池 第 2部分:外形尺寸和电性能要求》[1]标准(以下简称 IEC 60086-2∶2011)发布。这也是原电池最重要的标准之一,规定了电池的外形尺寸、放电条件及放电性能要求,适用于所有电化学体系已标准化的原电池。该标准是电池进出口国际贸易的主要技术依据,也是修订我国原电池国家标准GB/T 8897.2《原电池第2部分:外形尺寸和电性能要求》[2]的重要依据。
IEC 60086-2∶2011与上一版[3](以下简称IEC 60086-2∶2007)相比,有许多重要的变化,本文作者对这些变化进行了解析。
IEC 60086-2∶2011删除了在实际中已很少使用的8种型号的 电 池:BR-P2、2R10、CR12A604、SR56、5AR40、S4、BR2020及3R12C电池。
IEC 60086-2∶2011新增了型号为6LP3146的9 V电池。该电池为近年出现的电池,是由我国提出而加入IEC标准的。该电池的外形尺寸和标称电压与6F22、6LR61电池相同,电性能要求与6LR61电池相同,见表1。
表1 6LP3146电池和6LR61电池的电性能要求Table 1 Discharge performance requirements of 6LP3146 battery and 6LR61 battery
6LP3146电池属碱性锌-二氧化锰电化学体系,由6只扁平状的单体电池串联组成,结构类似6F22电池。6LP3146电池的型号命名与6F22和6LR61差别很大,原因是6F22和6LR61电池按旧法命名——按电池内的单体电池的外形和尺寸命名;而6LP3146电池按新法命名,即按成品电池的外形尺寸。6LP3146表示该电池由6只单体电池串联组成,P表示非圆柱形,L表示碱性锌-二氧化锰电化学体系,3146表示电池的尺寸。
《IEC 60086-1原电池 第1部分:总则》[4]规定:1990年10月后标准化的电池按新命名法命名。
锌-二氧化锰、碱性锌-二氧化锰和碱性锌-空气电化学体系的最大开路电压分别由1.725 V、1.65 V和1.68 V修改为1.73 V、1.68 V和 1.59 V。
在IEC 60086-2∶2011中,涉及最大开路电压变更的电池型号见表2。
IEC 60086-2∶2011最重要的修订是提高了R03和R6P电池部分放电项目的技术要求。
随着磁带录音机逐渐被淘汰,IEC 60086-2∶2011删除了R14P、R14S的此项应用检测,同时提高了部分放电项目的技术要求。
删除了R20P和R20S电池“磁带录音机”的应用检测,原来R20P和R20S电池都有两项“手电筒”应用检测,现在删除了其中的一项。
表2 电池最大开路电压的变更T able 2 Changes of the maximum open circuit voltage of battery
近年来,有关LR03和LR6电池的应用检测项目要求的修订很频繁。这是因为LR03和LR6电池广泛用于各种用电器具中,随着用电器具的数字化和小型化,对LR03和LR6电池的需求越来越大,对性能,尤其是大电流放电的要求更高了。IEC/TC35根据市场应用的变化和电池技术的发展,及时研究和调整标准,持续地进行复审和修订,更新检测项目,提高性能指标。我国标准也同步修订,以使国内电池行业水平与时俱进。
IEC 60086-2∶2011中,LR03和LR6电池新增了“数字音响”和“玩具”的应用检测项目,删除了已过时的“磁带录音机和卡式放音机”项目。这一组电池大多数项目都提高了放电时间的指标。
PR70、PR41、PR48和PR44电池原来均为 4项放电检测项目,其中2项为恒流脉冲放电项目,另2项为恒阻脉冲放电项目。IEC 60086-2∶2011中删除了所有的恒阻项目,每个型号电池保留了2项放电检测项目。上述修改详见表3。
IEC 60086-2∶2011将 PR70、PR41、PR48 和 PR44 电池外径的最小值减小了 0.05~0.15 mm;将 PR48和PR44电池高度的最小值各减小了0.05 mm。
IEC 60086-2∶2011新增了对锌-空电池的气孔位置及尺寸的要求,见图1和表4。
表3 各电池放电性能检测方法和要求修订前后对照T able 3 Comparison of the testing methods and requirements of discharge performance for the batteries before and after standard revising
图1 锌-空电池气孔位置尺寸图Fig.1 Dimensional drawings of air hole of zinc-air cells
表4 锌-空气电池气孔尺寸Table 4 Dimensional of air hole of zinc-air cells
IEC 60086-2∶2007中已有 BR17335和 SR64电池,但对前者只有外形尺寸和电压的要求,没有规定放电检测的方法和技术要求,对后者没有技术要求。IEC 60086-2∶2011补充完善了这些内容。
2011版的《IEC60086-1原电池第1部分:总则》[4]规定,电池型号可标IEC型号或标通俗型号,因此在IEC 60086-2∶2011中增加了附录D《电池通俗型号》,列出了通俗型号与标准型号对照表,以方便用户参照使用。
通俗型号是不同国家、地区甚至企业给电池命名的型号,命名方法一般不如IEC命名法严谨,但较易记忆,在长期使用的过程中被某些国家或地区的消费者所熟悉。如LR6、R6P及R6S电池,我国统称为5号电池,美国统称为AA电池,其实不论5号或AA,都只能反映电池尺寸,不能反映电化学体系及性能的差异;又如CR17345电池,通俗型号有123、CR123A;CR17450电池,通俗型号为CR-A等。
我国原电池国家标准规定,电池型号按IEC型号命名。对于通俗型号,命名方法不严谨,且相对于同一个标准型号,不同国家或地区的通俗型号还可能不相同,因此本文作者认为:对于电池型号的标识,我国国家标准不能按IEC 60086-2∶2011规定的那样,可标IEC标准型号或标通俗型号,而是必须标出标准型号,也可两者都标。出口产品可执行IEC标准,根据销售合同或出口地消费者的习惯标注型号。
IEC 60086-2∶2011 与 IEC 60086-2∶2007 相比,调整了检测项目,大范围提高了对电池电性能的要求。该标准是电池国际进出口贸易主要技术依据,相关企业应当关注这些变化,进行相关的实验,必要时调整生产工艺,提高电池产品的性能,满足相关标准的要求,增强市场竞争力。
[1]IEC 60086-2∶2011,原电池 第2部分:外形尺寸和电性能要求[S].
[2]GB/T 8897.2,原电池 第2部分:外形尺寸和电性能要求[S].
[3]IEC 60086-2∶2007,原电池第2部分:外形尺寸和电性能要求[S].
[4]IEC 60086-1∶2011,原电池 第1部分:总则[S].