Батарея Крона получила широкое распространение несколько десятков лет назад в первую очередь для питания радиоприемных устройств. Конструкция оказалась удачной и дошла до наших дней практически без внешних изменений. Развитие технологий в области электрохимии позволили улучшить потребительские свойства источников тока и расширить сферу их применения.
Внешний вид и полярность
Крона – бытовое название электрохимического источника питания, выполненного в виде параллелепипеда размерами 48 × 26 × 17 мм. В зарубежной технической литературе для обозначения такого форм-фактора применяется маркировка 6F22, 6R61, 6LF22, 6LR61, 9V Brick Battery и т.п. В советское время в этом типоразмере выпускались батарейки под брендами Крона и Корунд. Первое название прижилось и стало нарицательным.
На одном из торцов расположены два вывода:
- положительный (анод) имеет круглую кольцевую форму;
- отрицательный (катод) выполнен в виде зажима.
Для подключения батарейки используется ответная колодка той же формы, только с обратным расположением выводов (как на фото). Это позволяет безошибочно и надежно подключать источник питания.
Устройство
Известно, что напряжение, выдаваемое одним гальваническим элементом распространенной конструкции, составляет около 1,5 вольт. Эта цифра определяется электрохимическими процессами, проходящими внутри источника тока, и изменить ее нельзя. Чтобы получить на выходе 9 вольт, приходится соединять последовательно 6 ячеек. Также известно, что емкость ячейки в рамках одной и той же технологии определяется размерами банки, а габариты элемента в данном случае ограничены типоразмером. В стандартный размер приходится втискивать 6 «банок», поэтому каждая ячейка будет иметь довольно малый размер. Поэтому емкость гальванического элемента «Крона» будет невелика – даже меньше элемента стандарта ААА (солевого или щелочного соответственно).
Солевая батарейка состоит из 6 банок, изготовленных по технологии обычного цинк-карбонового источника тока, но конструкция несколько отличается. Если в цилиндрическом элементе отрицательный электрод служит корпусом (Стаканом), в котором расположены остальные части, то ячейка батареи Крона сделана в виде «сэндвича». В нем двумя «кусками хлеба» выступают угольный и цинковый электроды, а роль «начинки» исполняет загущенный электролит. Такой конструктив позволяет собирать «сэндвичи» в компактный пакет.
Подобную конструкцию могут иметь и щелочные элементы, но встречаются и батарейки, состоящие из 6 цилиндрических ячеек типоразмера АААА.
При последовательном соединении одинаковых ячеек общая емкость батареи равна емкости одной «банки». Поэтому емкость батарейки «Крона» примерно равна емкости одного элемента АААА.
Аккумуляторы форм-фактора Крона также состоят из нескольких ячеек, в основном из 5..6. Количество зависит от выходного напряжения одной аккумуляторной банки – как правило, оно выше, чем у щелочного или алкалинового гальванического элемента. Более современные элементы на базе лития состоят из 3 ячеек – этого достаточно, чтобы обеспечить необходимый выходной вольтаж.
Рекомендуем: Какие батарейки лучше солевые или алкалиновые
Разновидности и обозначение батареек Крона
Источники питания форм-фактора под неофициальным названием Крона выпускают в двух больших классах:
- одноразовые;
- перезаряжаемые.
Одноразовые источники тока выпускаются по тем же технологиям, что и другие гальванические элементы. Большей частью это:
- щелочные батарейки;
- солевые элементы.
Они обладают теми же достоинствами и недостатками, что и любые другие алкалиновые или угольно-цинковые источники. С недавнего времени распространение получили батарейки на основе лития.
Солевые источники тока могут быть маркированы, как 6F22, 6R61 (возможна и другая внестандартная маркировка), а к индексу алкалиновых добавляется буква L – 6LF22, 6LR61. Применяется и буквенное обозначение: Alcaline или Zinc-Carbon. Маркировка литиевых батарей включает букву С (CR-9V), но может быть сделана надпись Lithium или Lithium battery.
Существуют и довольно экзотические воздушно-цинковые элементы. В данном форм-факторе выпускалась батарея Крона-ВЦ. Но эти источники имеют срок годности, ограниченный временем высыхания электролита. В условиях открытой конструкции этот период невелик, и широкого распространения эти батарейки не получили.
Касательно перезаряжаемых источников, обычно они имеют маркировку Rechargeable, и также могут быть выполнены по различным технологиям. Самые первые отечественные перезаряжаемые Кроны составлялись из дисковых аккумуляторов серии 7Д и были, как большинство аккумуляторов тех лет, никель-кадмиевыми.
Их постепенно вытеснили никель-металлогидридные батареи, а в последние десятилетия наблюдается экспансия литий-ионных аккумуляторов различной электрохимии.
Где чаще всего применяются
Электрические характеристики источника питания определяют область применения. Это автономные потребители:
- С достаточно высоким напряжением питания.
- С низким током потребления.
- Не требующие высокой пиковой токоотдачи.
К этой категории относятся:
- измерительные приборы;
- некоторые электронные игрушки;
- радиоприемники;
- тревожные извещатели (пожарные и т.п.).
Довольно распространено применение батареи в автономных медицинских приборах (тонометрах и т.п.).
Таблица с техническими характеристиками
Батарейки Крона, выпускаемые по разным технологиям, имеют примерно одинаковые характеристики. Но все же отличия имеются, и для правильного выбора параметры различных источников сведены в таблицу.
| Электрохимический тип | Емкость, мА*ч | Напряжение, В |
|---|---|---|
| Одноразовые батарейки | ||
| Солевые | 500 | 9 |
| Алкалиновые | 625 | 9 |
| Марганцево-литиевые | 900 | 9 |
| Литий-тионил-хлоридные | 1200 | 9 |
| Аккумуляторы | ||
| Ni-Cd | 120 | 8,4 |
| Ni-MH | 150..300 | 8,4 |
| Li-ion | 350..700 | 7,4 |
| LiFePO4 | 320 | 7,4 |
Можно ли зарядить Крону зарядным устройством
Семейство Крона содержит две разновидности источников тока:
- перезаряжаемые (аккумуляторы);
- неперезаряжаемые (одноразовые гальванические элементы).
Изделия первой категории без проблем заряжаются зарядными устройствами, предназначенными для подзаряда аккумуляторов соответствующего типа. Электрохимические реакции в них носят обратимый характер. Производители заявляют оптимальные режимы заряда, соблюдая которые можно безопасно зарядить Крону и оптимально использовать ее емкость.
Большинство зарядных устройств автоматические – они выдерживают наилучший ток и прекращают заряд при достижении полного уровня энергии.
В одноразовых элементах процессы носят односторонний характер и не предполагают их обращения. После того, как химическая реакция произойдет и один из реагентов закончится, источник перестанет выдавать ток. Миф о том, что гальванический элемент можно подзарядить, имеет под собой следующее основание:
- во время протекания электрохимических реакций поверхность цинковой пластины (стакана) солевой батарейки покрывается продуктами реакций;
- это вызывает сокращение его полезной площади вплоть до нуля, хотя оставшийся цинк еще способен реагировать – если его очистить;
- при подаче тока на выводы батарейки часть налета может раствориться, и элемент на некоторое время восстанавливает работоспособность.
Проблема в том, что этот ток должен быть специальной формы и ограниченной величины. Эти условия не задаются производителями, а если их не выдержать, легко выйти на нагрев батарейки, газообразование внутри банки, повышение давления и разрыв. Поэтому пытаться перезаряжать гальванические элементы категорически не рекомендуется – это опасно.
Как проверить Крону мультиметром
Проверка одноразовой батареи мультиметром сводится, в основном, к замерам напряжения в двух режимах:
- На холостом ходу.
- Под нагрузкой.
Для этого понадобится тестер с режимом DC (такой режим измерения имеют даже самые дешевые приборы). Если мультиметр с автоматическим выбором предела, то больше никаких манипуляций не надо. Если предел надо выбирать вручную, надо установить на ближайший предел выше 9 вольт.
Полярность подключения принципиально значения не имеет. Если подключить тестер в обратной полярности, он лишь покажет напряжение со знаком «минус».
На холостом ходу «свежая» батарейка будет выдавать напряжение около 9 вольт, слегка подсевшая – чуть ниже. Разряженная выдаст значительно ниже номинального напряжения.
Далее к клеммам надо подключить нагрузку. Ее надо выбирать так, чтобы ток не превышал нагрузочную способность элемента. Под нагрузкой напряжение должно несколько упасть, но так, чтобы нагрузка сохраняла работоспособность (зависит от мощности потребителя).
Можно измерить ток, который отдает источник под конкретной нагрузкой. Это позволит дать оценку времени, в течение которого батарея проработает с данным потребителем. Для этого амперметр надо включить в разрыв питающего провода. Результаты замера надо соотнести с заявленной емкостью аккумулятора. Например, если измеренный ток равен 25 мА, а задекларированная ёмкость составляет 625 мА*ч, то время непрерывной работы под этой нагрузкой составит 625/25=25 часов.
Попытка проверить одноразовый элемент «на токоотдачу», подключив к его выводам мультиметр в режиме амперметра, вызовет короткое замыкание и приведет к почти мгновенному разряду батарейки. После этого останется ее только утилизировать.
Нагрузив аккумуляторную батарею, можно определить ее фактическую ёмкость. Для этого надо измерить ток и умножить его на время разряда от 0% до 100%. Например, разрядив батарейку током 50 мА за 10 часов можно вычислить, что ее ёмкость равна 50*10=500 миллиампер*часов или 0,5 ампер*часов.
Таким способом можно измерить ёмкость и одноразовой батарейки, но смысла в этом нет – после замера она окажется работоспособна.
Время показало, что, несмотря на определенные минусы (небольшая ёмкость) формат Крона востребован на рынке автономных источников тока. Развитие технологий позволяет ожидать устранения слабых мест или, по меньшей мере, значительного превалирования достоинств над недостатками.
