La grande quantità di tipi di batterie a secco disponibili evidenzia che nel tempo sono stati sviluppati molti standard, differenziati sia da parte dei costruttori sia in ogni paese, prima che fossero emesse norme internazionali sulle caratteristiche chimiche, elettriche, dimensionali e costruttive. Attualmente norme tecniche per le dimensioni e le caratteristiche chimiche ed elettriche delle batterie sono pubblicate da organizzazioni come la Commissione Elettrotecnica Internazionale (IEC) e l'American National Standards Institute (ANSI). Alcuni tipi di batteria già presenti sul mercato sono stati inclusi negli standard internazionali data la loro ampia diffusione.
La nomenclatura per una batteria deve comprendere: le dimensioni, le caratteristiche fisiche, la chimica utilizzata, le modalità dei terminali di connessione e altri particolari costruttivi; negli ultimi anni per alcuni tipi di batterie si è resa necessaria la diffusione di specifiche norme di utilizzo, che sono di particolare importanza sia per una maggiore durata delle batterie, sia per la sicurezza degli utilizzatori. Altro argomento importante riguarda lo smaltimento delle batterie giunte al termine della loro vita utile, infatti i materiali impiegati nella loro costruzione sono tutti inquinanti - in una misura che dipende dalla tecnologia chimica utilizzata e molti paesi possiedono normative sullo smaltimento e relativa legislazione, anche di carattere penale.
La dimensione di una batteria e il suo formato non sono gli unici elementi da prendere in considerazione per la sua sostituzione; infatti le batterie possono avere caratteristiche differenti e l'intercambiabilità deve tenere conto di tutti i parametri disponibili.
Una batteria può essere costituita da una, due o più celle in un unico involucro, come - ad esempio - la 2CR5 (due celle al litio) o la 4LR44 (quattro cellule LR44), o la 1604 (batteria da 9 volt, che ha sei celle).
Chimica delle batterie La tensione nominale di una batteria (espressa in volt - V), dipende dalla tecnologia chimica che utilizza, e non dalla sua dimensione fisica che, diversamente, influenza la sua corrente (espressa in ampere - A). Ad esempio, le batterie primarie (ovvero, non ricaricabili) alcaline hanno una tensione nominale di 1,5 volt. Le batterie secondarie (ovvero, ricaricabili) al NiCd (nichel-cadmio) e al NiMH (nichel-metallo idruro), tipicamente hanno una uscita di 1,25 volt per cella. Conseguentemente, una eventuale sostituzione di una batteria primaria con una di uguale forma e dimensione ma di tipo secondario, potrebbe in effetti impedire il regolare funzionamento di dispositivi destinati a essere alimentati con batterie primarie, data la riduzione della tensione a disposizione.
Perciò, la denominazione completa della batteria individua non solo le dimensioni, la forma e la disposizione dei terminali di connessione elettrica della batteria, ma anche la chimica (e quindi la tensione per cella); ad esempio, una batteria CR123 è sempre con tecnologia chimica LiMnO2 ('litio') e, conseguentemente, con una tensione nominale di 3V.
Queste le principali batterie e relative tecnologie utilizzate (la produzione di batterie al mercurio è cessata): Batterie alcaline Batterie al litio (Li-Ion) Batterie al litio-polimero (Li-Po) Batteria al litio-ferro-fosfato (LiFePO4) Batteria litio-titanato (LTO) Batteria al litio-ossido di cobalto (LiCo2O4) Batteria al litio-ossido di manganese (LiMn2O4) Batteria al litio-zolfo (LiS) Batterie al nichel-cadmio (Ni-Cd) Batterie al nichel-metallo idruro (Ni-MH) Batterie zinco-carbone Pila zinco-aria
Batterie d'uso comune Batterie cilindriche
Queste batterie sono tutte a cella singola.
Le alcaline o a zinco-carbone danno ai morsetti circa 1,5 volt a cella se nuove, altri tipi ne possono dare da 1,2 V (b. al nichel-cadmio) a 3,0 V (b. al litio).
Nome comuneChimica Nome IEC 60086 Nome ANSI Capacità tipica (mAh)Tensione nominale (V) Note Immagine con dimensioni e connessioni elettricheAAAA (Microstilo)AlcalinaR8D42525500-6001,5Utilizzata in piccoli dispositivi come puntatori laser, penne a LED, stilo per computer alimentati, glucometri AAA (Mini stilo)AlcalinaLR0324A12001,5 Introdotta nel 1911, ma aggiunta come standard ANSI nel 1959. Zinco-carboneR0324D5401,5Ni-MHHR03800-12001,2Ni-CdKR031,2Li–FeS2FR0324LFNiOOHZR03NiZn5501,6AA (Stilo)AlcalinaLR615A27001,5Introdotta nel 1907, ma aggiunta come standard ANSI nel 1947.Zinco-CarboneR615D11001,5Ni-MHHR61.2H21700-27001,2Ni-CdKR157/511.2K2600-10001,2Li–FeS2FR615LF3000NiOOHZR6NiZn15001,6C (Mezza torcia)AlcalinaLR1414A80001,5Può essere rimpiazzata con una batteria AA, che possiede un'altezza quasi identica, preferibilmente usando un apposito involucro di plastica (stub case), per compensare la rilevante differenza di diametro.Zinco-CarboneR1414D38001,5Ni-MHHR144500-60001,2Ni-CdKR141,2NiOOHZR14D (Torcia)AlcalinaLR2013A120001,5Introdotta nel 1898 come la prima batteria per torcia elettrica.Zinco-CarboneR2013D80001,5Ni-MHHR202200-120001,2Ni-CdKR2040001,2NiOOHZR20
Batterie rettangolari
Nome comuneChimica Nome IEC 60086 Nome ANSI Capacità tipica(mAh) Volt nominali(V)Numero di celle Note Immagine con dimensioni4,5 voltAlcalina3LR123LR1261004,53Batteria introdotta nel 1901. Molto comune in Europa continentale fino agli anni '70. Generalmente è composta da 3 pile tipo B poste in serie.Altezza: 67 mm
Larghezza: 62 mm
Spessore: 22 mmZinco-Carbone3R123R1212004,539 volt o transistorAlcalina6LR611604A56596Aggiunta come standard ANSI nel 1959Altezza: 48,5 mm
Larghezza: 26,5 mm
Spessore: 17,5 mmZinco-Carbone6F221604D40096NiMH6HR617.2H5175-3007,2 - 8,4 - 9,66 - 7 - 8NiCd6KR61116041207,2 - 8,4 - 9,66 - 7 - 8Li1604LC120093Li-Poly ricaricabile500
Batterie per fotocamera L'utilizzo iniziale per questo tipo di batterie era quasi esclusivamente limitato alle fotocamere a pellicola fotografica nei formati 35 mm e APS-C. Dopo il 1985 si è poi diffuso ad altri dispositivi (ad esempio, sensori di presenza per sistemi antifurto o sensori per la rilevazione di fumo o sostanze chimiche). L'idea iniziale era di ottenere la riduzione dell'ingombro e peso della fotocamera alimentata da 2 batterie stilo tipo AA con una CR123A, in virtù del miglior rapporto tra energia, peso e ingombro tipici del litio. Tale soluzione era in contrasto con la difficile reperibilità delle batterie al litio e dei costi eccessivi, in parte dovuti al numero ristretto di produttori: Sanyo, Panasonic e Duracell. Oggi tale batteria risulta in parziale dismissione anche se i costi si sono ridotti del 75% circa. Ma questo formato di batteria ha aperto la strada alle nuove batterie ricaricabili tipo 16340 (Ioni di litio) di pari ingombro, che stanno incominciando a diffondersi su mercato.
CR123A Batteria al litio di forma cilindrica. Nome comuneChimicaNome IEC 60086Nome ANSICapacità tipica (mAh)Volt nominali (V)Immagine con dimensioni e connessioni elettricheCR123ALitioCR173455018LC15003Litio ricaricabile7003,6
Batterie a bottone
Nelle batterie a bottone il polo positivo è formato dalla parte superiore (dove normalmente sono stampigliate marca, modello e il simbolo "+") e dalla superficie laterale, mentre quello negativo è formato dalla parte inferiore (liscia, normalmente senza stampigliature) all'interno del cerchio scuro.
Batterie al litio Il prefisso "CR" indica che sono celle al diossido di manganese e litio; tuttavia è possibile trovare anche il prefisso "BR", che identifica le celle al monofluoruro di carbonio (polimerico) e litio.
Tutte queste batterie al litio forniscono 3 volt sotto carico, mentre quando il circuito è aperto la tensione è di 3,6 V.
DesignazioneIEC 60086 DesignazioneANSI C18/NEDA Capacità tipica[mAh] Note Dimensioni[mm]Diametro × altezza CR927 30 9,5 × 2,7 CR1025 5033LC 30 Corrente standard di scaricamento: 0,1 mA 10,0 × 2,5 CR1130 70 Corrente standard di scaricamento: 0,1 mA 11,5 × 3,0 CR1216 5034LC 25 Corrente standard di scaricamento: 0,1 mA 12,5 × 1,6 CR1220 5012LC 35–40 Corrente standard di scaricamento: 0,1 mA, 0,03 mA (BR) 12,5 × 2,0 CR1225 5020LC 50 Corrente standard di scaricamento: 0,2 mA. Corrente massima di scaricamento: 1 mA. È considerata obsoleta. 12,5 × 2,5 CR1612 16 × 1,2 CR1616 50–55 Corrente standard di scaricamento: 0,1 mA 16 × 1,6 CR1620 5009LC 75–78 Corrente standard di scaricamento: 0,1 mA 16,0 × 2,0 CR1632 140 (CR)120 (BR) Corrente standard di scaricamento: 0,1 mA, 0,03 mA (BR) 16,0 × 3,2 CR2012 55 Corrente standard di scaricamento: 0,1 mA 20,0 × 1,2 CR2016 5000LC 90 Corrente standard di scaricamento: 0,1 mA, 0,03 mA (BR). 20,0 × 1,6 CR2025 5003LC 160–165 Corrente standard di scaricamento: 0,2 mA. 20,0 × 2,5 CR2032 5004LC 225 (CR)190 (BR) Corrente standard di scaricamento: 0,2 mA, 0,03 mA (BR). Corrente massima di scaricamento: 3 mA. 20,0 × 3,2 CR2320 110-175 23,0 × 2,0 CR2325 165-210 23,0 × 2,5 CR2330 265 (CR)255(BR) Corrente standard di scaricamento: 0,2 mA, 0,03 mA (BR) 23,0 × 3,0 CR2354 560 Corrente standard di scaricamento: 0,2 mA 23,0 × 5,4CR2412 100 Corrente standard di scaricamento: 0,2 mA. Usata in alcuni orologi Seiko. 24,5 × 1,2CR24305011LC270–290 24,5 × 3,0 CR2450 5029LC 610–620 Usata in dispositivi portatili che richiedono una corrente elevata (30 mA) e una lunga durata della batteria (fino a 10 anni). 24,5 × 5,0 CR2477 1000 Corrente standard di scaricamento: 0,2 mA 24,5 × 7,7 CR3032 500–560 (CR)500 (BR) Corrente standard di scaricamento: 0,2 mA, 0,03 mA (BR) 30,0 × 3,2 CR11108 160 È anche chiamata CR1/3N. 11,8 × 11,0
Batterie all'ossido di argento e alcaline
La serie SR di batterie sono all'ossido di argento e forniscono una tensione di 1,55 volt, mentre la serie LR sono alcaline e forniscono 1,50 V. Il prefisso "SG" indica che la batteria è una versione all'ossido di argento di una batteria alcalina con prefisso "AG". Poiché non c'è una regola universale sull'uso di queste quattro designazioni, esse sono intercambiabili e si può facilmente trovare la stessa batteria ma con designazioni diverse. L'unica differenza è che le batterie all'ossido di argento normalmente hanno il 50% di capacità in più di quelle equivalenti alcaline e solitamente anche una tensione costante, mentre quella delle batterie alcaline diminuisce con l'uso; tuttavia le seconde sono più economiche delle prime. Per dispositivi che richiedono una tensione costante si usano di solito le batterie all'ossido di argento.
Le batterie che seguono la norma IEC 60086-3 prendono il suffisso "W".
Nella tabella la lettera "L" identifica le batterie alcaline, mentre la "S" quelle all'ossido di argento.