Аккумуляторы размером с крону

Литий-ионный (Li-ion) аккумулятор «Крона» на 9 В — тест и обзор

Сегодня у нас будет сложная тема — замена батареек формата «Крона» на литий-ионные аккумуляторы в таком же формате.

Хотя, вроде бы, ну что сложного может быть в аккумуляторе?! Тем не менее, из-за несовпадения требуемого напряжения (9 Вольт) с напряжением литий-ионного аккумулятора (3.7 В) задача стала совсем нетривиальной.

Далее мы познакомимся с интересным техническим решением этой проблемы, но сначала — исторический экскурс на тему батареек «Крона» (международное обозначение — 6F22, 6R61 и др.).

Исторический экскурс: почему батарея «Крона» — это было круто и дорого?

«Крона» — это исторически «прилипшее» к этим 9-вольтовым батарейкам название ещё с советских времён.

Выглядели эти батарейки так:

Они стоили по тем временам страшно дорого: 48 копеек. За эти деньги в то время можно было очень неплохо пообедать в заводской или студенческой столовой.

А ещё у них была улучшенная модификация под названием «Корунд», стоившая сумасшедшие 60 копеек:

Наибольшее применение эти батареи в то время нашли в карманных транзисторных радиоприёмниках, за что и особо почитались в те времена.

Советские люди были не столь богаты, чтобы покупать такие дорогие батарейки; и вместо них покупали батареи никель-кадмиевых аккумуляторов под названием «7Д-0.1» (и аналоги — 7Д-0.115, 7Д-0.125), где цифра 7 означала количество дисковых «таблеточных» аккумуляторов в батарее; а число «0.1» (0.115, 0.125) — ёмкость каждой «таблетки» в ампер-часах.

Эта батарея имела слегка утолщенную цилиндрическую форму, из-за чего не везде могла заменить «Крону».

Надо сказать, что советские «таблеточные» аккумуляторы — это был далеко не шедевр техники: у них часто выступал на поверхность солевой налёт, а количество циклов их перезарядки было невелико (не более 100).

Затем появились аналогичные аккумуляторные батареи, полностью совместимые по размерам с изначальной «Кроной». Это были те же самые никель-кадмиевые аккумуляторы, только вместо «таблеток» там были аккумуляторы прямоугольной формы. Но состояние дел со сроком службы у них в лучшую сторону не изменилось.

Кстати, их аналоги продолжают выпускаться, и на Алиэкспресс стоят недорого (пример).

Несмотря на перечисленные выше печальные обстоятельства, популярность батареек «Крона» не падала: малогабаритный источник питания с высоким напряжением подходил для решения многих задач. Они и сейчас очень популярны в мелкой бытовой технике и измерительных приборах.

И вот тут мы подошли вплотную к герою нашего обзора, который построен на основе современного литий-полимерного аккумулятора и смог победить все описанные выше недостатки своих предшественников.

Принцип работы литий-ионного (Li-ion) аккумулятора формата «Крона» на 9 Вольт и его основные параметры

Хотя везде далее в тексте тестируемое устройство будет называться аккумулятором; но, Вы будете смеяться, оно им не является!

На самом деле это — в чистейшем виде классический повербанк (power bank), только запрятанный в корпус батарейки «Крона».

У него есть входной контроллер заряда, одноэлементный литий-ионный аккумулятор, выходной повышающий преобразователь и индикатор заряда.

Разница с обычными повербанками состоит только в том, что в обычных повербанках выходной преобразователь повышает напряжение до 5 Вольт, а здесь — до 9 Вольт.

Тестируемый аккумулятор производится под не слишком известным, но растущим брендом ZNTER.

Основные технические характеристики Li-ion аккумулятора ZNTER 6F22 на 9 Вольт:

Типоразмер	6F22
Номинальное напряжение выхода	9 В
Ёмкость аккумулятора	400 мАч (не подтвердилось!)
Напряжение заряда	5 В
Максимальный ток заряда	0.5 А
Длительность заряда	до 2 часов
Максимальный ток выхода	1 А (не подтвердилось!)
Габариты	4825.616.6 мм
Масса	26 г
Официальный сайт производителя	www.lanbinglong.com (англо-китайский язык)

Средняя цена на дату обзора на AliExpress — $7.7 ; проверить цену и/или приобрести можно здесь.

В перечисленных характеристиках надо обратить внимание на то, что указана, предположительно, ёмкость, отдаваемая в нагрузку. Ёмкость установленного аккумулятора окажется по результатам теста значительно выше.

Упаковка, внешний вид и конструкция литий-ионного ( Li-ion) аккумулятора формата «Крона» на 9 Вольт (бренд ZNTER)

Изучение объекта начнём с осмотра упаковки.

Упаковка представляет собой обычный, часто используемый для батареек блистер:

Обратная сторона упаковки:

Такой упаковки оказалось достаточно для защиты изделия в пути (внешняя упаковка посылки представляла собой простой пакет с нанесённым изнутри одним слоем «пупырки»).

Теперь приступаем к осмотру самого пациента.

На одной из сторон аккумулятора — логотип производителя и краткое описание изделия:

На противоположной стороне — некоторые параметры аккумулятора:

На одном из узких боков внизу находится порт micro-USB для зарядки аккумулятора:

Заряжать его можно любой зарядкой с напряжением 5 В и кабелем micro-USB.

Со стороны контактов ничего необычного нет:

А с противоположного торца есть отверстие для индикатора зарядки:

В процессе заряда светодиод на обратной стороне аккумулятора светится красным цветом:

По окончании зарядки светодиод гаснет.

Если аккумулятор придёт к Вам разряженным в ноль, не пугайтесь. Просто из-за герметичной упаковки у продавца нет возможности его зарядить перед отправкой, и за время хранения на складе и долгого пути он мог саморазрядиться.

Это — штатная ситуация, и в любом случае после вскрытия упаковки аккумулятор надо зарядить; даже если напряжение на выходе — нормальное.

Технические испытания литий-ионного ( Li-ion) аккумулятора формата «Крона» на 9 В (бренд ZNTER)

Теперь пора проверить, каков этот аккумулятор в деле.

1. Проверка ёмкости, закачиваемой в аккумулятор; максимального тока зарядки и её продолжительности.

2. Проверка ёмкости, отдаваемой аккумулятором.

3. Проверка максимального отдаваемого тока и защиты от короткого замыкания.

Программа проста и бесхитростна; поехали по пунктам!

Чтобы лучше понять результаты последующих испытаний, всё-таки надо сказать несколько слов о внутреннем устройстве аккумулятора (выше уже упоминалось, что по своей сути он — power bank) . Наверняка у читателя уже стали возникать вопросы, почему 9-вольтовый аккумулятор заряжается от 5-вольтового источника?!

Устройство аккумулятора — не простое.

Это — не просто аккумулятор, а целый комплекс устройств.

Кроме собственно литий-ионного аккумулятора на номинал 3.7 Вольт, оно содержит на входе схему контроллера заряда; а на выходе — повышающий преобразователь, который преобразует напряжение 3.7 Вольт в 9 Вольт.

Такие хитрые преобразования несколько снижают КПД устройства в целом, но зато позволяют использовать для получения напряжения 9 вольт самый прогрессивный аккумулятор на сегодня: литий-ионный.

Перед оглашением итогов тестов надо сказать, что аккумулятор пришел лишь частично заряженным. Напряжение на выводах оказалось очень близким к номиналу (9.36 В); но при подключении к нагрузке оно продержалось всего несколько минут, после чего упало до полного нуля (сработала защита от переразряда).

Похоже, от момента упаковки аккумулятора в блистер и до прибытия ко мне прошло очень много времени; и аккумулятор успел саморазрядиться.

Но это оказалось очень кстати: сразу же был проведён тест на заряд аккумулятора. Далее — его результаты.

Ток заряда в течение примерно полутора часов в начале заряда составлял 0.45. 0.48 А:

Такая величина тока заряда подтверждает возможность зарядки аккумулятора практически от любого телефонного зарядного устройства; лишь бы при нём был кабель микро- USB.

Примерно за полчаса до финиша ток заряда постепенно снижался, пока в момент полной зарядки не упал до нуля.

Время зарядки «с нуля» составило 2 ч. 16 мин., что немного больше заявленного производителем (2 часа).

Итого, аккумулятор зарядился почти на 1000 мАч. Это — отлично, так как означает, что внутри устройства установлен вполне серьёзный литий-полимерный аккумулятор.

Далее — испытания на разряд.

Ток разряда был установлен на уровне 100 мА, как «типовой» ток для такого рода батареек, не предназначенных для высокой нагрузки.

По законам физики при повышении напряжения понижается ток, поэтому ёмкость в мАч должна понизиться по сравнению с ёмкостью, «залитой» в аккумулятор. А вот насколько понизится и уложится ли она в заявленные производителем 400 мАч — сейчас посмотрим по результату теста (фото по состоянию на его окончание):

С сожалением надо констатировать, что обещанных производителем 400 мАч аккумулятор не отдал, даже чуть-чуть не дотянул до 300. Зато напряжение на выходе в течение всего теста поддерживалось очень близким к номиналу в 9 Вольт.

Но в очень стабильном выходном напряжении есть одновременно и достоинство, и недостаток.

Достоинство — в полезности для питаемых устройств: они все поголовно любят стабильное питание.

А недостаток — в том, что некоторые устройства по падению напряжения на источнике питания определяют его расход и предупреждают пользователя о возможном близком истощении заряда.

Здесь устройство не сможет «почувствовать» приближения конца заряда и вовремя предупредить пользователя об этом.

То есть, если аккумулятор не был вовремя подзаряжен, то прекращение работы питаемого устройства может быть внезапным и как нельзя не кстати.

Далее — проверка на максимальный отдаваемый ток.

Заявленный производителем максимальный ток в 1 А аккумулятор выдать не смог — при токе уже в 0.7 Ампера напряжение на выходе аккумулятора резко падало.

Даже и чуть меньший ток в 0.65 А аккумулятор смог удержать только 1 минуту.

Стабильно аккумулятор держал ток в 0.5 А, но и при таком токе нельзя рекомендовать его эксплуатацию: нагрев был довольно сильным.

Защита от короткого замыкания работает — ток падает, и из строя устройство не выходит.

Окончательный вердикт: можно использовать на токах до 300 мА, и не более того.

На этом считаем консилиум врачей завершенным и переходим к итогам.

Окончательный диагноз литий-ионного ( Li-ion) аккумулятора формата «Крона» на 9 Вольт (бренд ZNTER)

Не во всём протестированный аккумулятор оправдал параметры, указанные производителем.

Но, думается, сам аккумулятор в этом не виноват; а виноват производитель, указавший на сайте не реальные данные аккумулятора, а некие цифры «с потолка» (с целью повышения спроса, естественно).

Для потребителя данное устройство будет, тем не менее, весьма позитивным, если не требовать от него невозможного.

Аккумулятор показал свою полную пригодность в качестве перезаряжаемого источника тока на замену доброй старой «Кроне», хотя и не без замечаний.

— выходное напряжение почти точно равно стандарту для «Кроны» (9 В);

— высокая стабильность выходного напряжения;

— величина тока, отдаваемого в нагрузку, достаточна практически для всех случаев замены «Кроны»;

— наличие защиты от перегрузки, переразряда и короткого замыкания;

— наличие индикации процесса зарядки;

— возможность использования для зарядки протестированного аккумулятора любого зарядного устройства от мобильного телефона;

— большое число циклов заряда/разряда (для Li-Ion аккумуляторов составляет 500 — 1000).

— реальная ёмкость аккумулятора (исчисляемая на выходе устройства) — ниже заявленной.

Итоговая оценка — хорошо .

— устройство, в котором будет работать аккумулятор, не будет выдавать предупреждение о малом оставшемся заряде (из-за очень высокой стабильности выходного напряжения аккумулятора);

— не пытайтесь заряжать аккумулятор в зарядном устройстве для никель-кадмиевых или никель-металлогидридных аккумуляторов (таким способом эти аккумуляторы не заряжаются).

Где купить: например, у этого продавца на Aliexpress . Там же можно найти аккумуляторы других типоразмеров, совместимых со стандартными батарейками.

Этим же производителем выпускаются аналогичные Li-Ion аккумуляторы других типоразмеров: AAA («мизинчиковые»), AA («пальчиковые»), C (R14), D (R20 , элемент 373 в СССР ) . Зарядка этих аккумуляторов также производится через порт micro-USB.

Если у других продавцов на AliExpress этот же товар будет дешевле (за счёт скидок, акций и т.п.), то тоже можно брать — товар одинаковый.

Другие варианты аккумуляторов на 9 В (внимание: перечисленные далее варианты не протестированы!)

Кроме описанного в этом обзоре варианта с контроллером заряда, односекционным li-ion аккумулятором и повышающим преобразователем на выходе, есть ещё три варианта аккумуляторов в формате батарейки «Крона».

1. Аккумулятор в формате «Кроны» на 7-ми никель-металлогидридных элементах (упоминался выше в «историческом экскурсе):

(изображение с Алиэкспресс)

Никель-металлогидридные аккумуляторы, как правило, имеют несколько меньшую ёмкость, чем указано на этикетке; и количество циклов их перезарядки значительно меньше, чем у литий-ионных аккумуляторов (опять же, независимо от того, что заявляет производитель).

Но у них есть два качества, которые могут понравиться потребителю: относительно невысокая цена и их «поведение» при работе, аналогичное «поведению» обычных батареек. Последнее свойство может быть положительным в том смысле, что некоторые устройства по падению напряжения на аккумуляторе будут предупреждать пользователя о скором грядущем истощении заряда.

Цена по состоянию на дату обзора на Алиэкспресс — $7.4 за пару, проверить цену и/или купить — здесь.

2 . Аккумулятор в формате «Кроны» на 2-х литий-ионных элементах без выходного повышающего преобразователя, но со встроенным контроллером заряда с повышением напряжения от 5 В.

Примером будет Li-ion аккумулятор Palo 6F22 в формате «Кроны» 9 V:

(изображение с Алиэкспресс)

Такие аккумуляторы имеют несколько большую ёмкость по сравнению с одноэлементным аккумулятором, но меньшее напряжение (не 9 В, как пишут производители и продавцы, а 8.4 В при полной зарядке (затем напряжение плавно уменьшается по мере расхода заряда).

Заряжать их тоже можно от обычной телефонной «зарядки».

Также к преимуществам надо отнести возможность работы с более высокой токовой нагрузкой (если это будет необходимо пользователю).

Недостаток — возможное недоиспользование ёмкости аккумулятора из-за более низкого напряжения, чем в одноэлементных аккумуляторах с повышающих преобразователем.

Отзыв покупателя с Алиэкспресс:

«Пришел заряженный до 7.8 В (два лития включенных последовательно без повышайки); в процессе заряда горит красный светодиод, по окончании — синий. Окончание заряда 8.45 В , защита от переразряда 5.5 В. Измеренная емкость разряда после полного заряда — 470 mAh (при токе разряда 100 mA). Заряжается любой телефонной зарядкой с microUSB».

Цена по состоянию на дату обзора на Алиэкспресс — $6.7 за одну штуку, проверить цену и/или купить — здесь.

3 . Аккумулятор в формате «Кроны» на 2-х литий-ионных элементах без преобразователей напряжения (но, хочется верить, со схемой защиты от перезаряда и переразряда).

(изображение с Алиэкспресс)

Это — самый простой из аккумуляторов: два последовательно соединённых элемента безо всяких преобразователей и индикаторов (но, возможно, со схемой защиты).

За счёт освобождения места от разных преобразователей имеют максимальную ёмкость из всех типов аккумуляторов для замены «Кроны» (даже с учётом особенностей китайских единиц измерения ёмкости :).

Требуется отдельное зарядное устройство.

Отзывы покупателей с Алиэкспресс:

«Шло до Москвы 3.5 месяца! Обычный литиевый аккум, 2х4.2 В. Итого при полном заряде будет не выше 8.4 В.»

«Заявленной ёмкостью не пахнет даже после 3 циклов заряд-разряд. Максимум что показал Imax — 616 m A h при разряде.»

Цена по состоянию на дату обзора на Алиэкспресс — $7 за одну штуку, проверить цену и/или купить — здесь.

Ваш Доктор.
06 октября 2019 г.
Последнее обновление страницы 15.03.2021.

Вступайте в группу SmartPuls.Ru Контакте! Анонсы статей и обзоров, актуальные события и мысли о них.

Порекомендуйте эту страницу друзьям и одноклассникам

Источник