بطاريات الزنك الهوائية. التطبيق في السمع

في العدد الخامس من مجلتنا ، تحدثنا عن كيفية صنع مجمع غاز بأنفسنا ، وفي العدد السادس ، تحدثنا عن مجمع الرصاص والبوتاس. نحن نقدم للقراء نوعًا آخر من المصادر الحالية - عنصر الهواء والزنك. لا يتطلب هذا العنصر الشحن أثناء التشغيل ، وهي ميزة مهمة جدًا على البطاريات.

يعد عنصر الزنك والهواء الآن المصدر الأكثر تقدمًا حاليًا ، نظرًا لأنه يحتوي على طاقة نوعية عالية نسبيًا (110-180 واط / كجم) ، ويسهل تصنيعه وتشغيله ، وهو الأكثر واعدة من حيث زيادة خصائصه المحددة. يمكن أن تصل كثافة الطاقة المحسوبة نظريًا لعنصر هواء-زنك إلى 880 واط / كجم. إذا تم تحقيق نصف هذه القوة ، فسيصبح العنصر منافسًا خطيرًا لمحرك الاحتراق الداخلي.

من المزايا المهمة جدًا لعنصر الهواء والزنك

تغير طفيف في الجهد تحت الحمل عند تفريغه. بالإضافة إلى ذلك ، يتمتع هذا العنصر بقوة كبيرة ، حيث يمكن أن تكون الأوعية مصنوعة من الفولاذ.

يعتمد مبدأ تشغيل عناصر الهواء والزنك على استخدام نظام كهروكيميائي: الزنك - محلول من البوتاسيوم الكاوي - الكربون المنشط الذي يمتص الأكسجين من الهواء. من خلال اختيار تركيبات الإلكتروليت والكتلة النشطة للأقطاب الكهربائية واختيار التصميم الأمثل للعنصر ، من الممكن زيادة قوتها المحددة بشكل كبير.

يمكن أن يؤدي دخول بطاريات الزنك الهوائية المدمجة إلى السوق الشامل إلى تغيير كبير في الوضع في قطاع السوق للمصادر الصغيرة الحجم مصدر طاقة مستقلل أجهزة الكمبيوتر المحمولو الأجهزة الرقمية.

مشكلة الطاقة

وفي السنوات الأخيرة ، زاد أسطول أجهزة الكمبيوتر المحمولة والأجهزة الرقمية المختلفة بشكل كبير ، وظهر الكثير منها في السوق مؤخرًا. تسارعت هذه العملية بشكل ملحوظ بسبب زيادة شعبية الهواتف المحمولة. بدوره ، النمو السريع في عدد الأجهزة المحمولة الأجهزة الإلكترونيةتسبب في زيادة خطيرة في الطلب على مصادر الكهرباء المستقلة ، ولا سيما لأنواع مختلفة من البطاريات والمراكم.

ومع ذلك ، فإن الحاجة إلى ضمان كمية ضخمةالأجهزة المحمولة ذات البطاريات ليست سوى جانب واحد من المشكلة. وهكذا ، مع تطور الأجهزة الإلكترونية المحمولة ، تزداد كثافة عناصر التركيب وقوة المعالجات الدقيقة المستخدمة فيها في غضون ثلاث سنوات فقط ، وزاد تردد الساعة لمعالجات المساعد الرقمي الشخصي المستخدمة بترتيب من حيث الحجم. يتم استبدال الشاشات أحادية اللون الصغيرة بشاشات ملونة دقة عاليةوحجم شاشة أكبر. كل هذا يؤدي إلى زيادة في استهلاك الطاقة. بالإضافة إلى ذلك ، في مجال الإلكترونيات المحمولة ، هناك اتجاه واضح نحو المزيد من التصغير. مع الأخذ في الاعتبار العوامل المذكورة أعلاه ، يصبح من الواضح تمامًا أن الزيادة في استهلاك الطاقة والطاقة والمتانة والموثوقية للبطاريات المستخدمة هي أحد أهم الشروط لضمان مزيد من التطويرالأجهزة الإلكترونية المحمولة.

مشكلة مصادر الطاقة المتجددة المستقلة حادة للغاية في قطاع أجهزة الكمبيوتر المحمولة. التقنيات الحديثةتسمح لك بإنشاء أجهزة كمبيوتر محمولة ليست أدنى من الناحية العملية من حيث الأداء الوظيفي والأداء الكامل أنظمة سطح المكتب. ومع ذلك ، فإن عدم وجود مصادر طاقة مستقلة ذات كفاءة كافية يحرم مستخدمي الكمبيوتر المحمول من إحدى المزايا الرئيسية لهذا النوع من الكمبيوتر - التنقل. مؤشر جيد لجهاز كمبيوتر محمول حديث مزود ببطارية ليثيوم أيون هو عمر بطارية يبلغ حوالي 4 ساعات 1 ، ولكن للعمل الكامل في بيئة المحمولمن الواضح أن هذا لا يكفي (على سبيل المثال ، تستغرق الرحلة من موسكو إلى طوكيو حوالي 10 ساعات ، ومن موسكو إلى لوس أنجلوس حوالي 15 ساعة).

من حلول مشكلة زيادة الوقت عمر البطاريةأجهزة الكمبيوتر المحمولة هي الانتقال من بطاريات هيدريد فلز النيكل وبطاريات الليثيوم أيون إلى خلايا الوقود الكيميائية 2. أكثر الأشياء الواعدة من وجهة نظر التطبيق في الأجهزة الإلكترونية المحمولة وأجهزة الكمبيوتر هي خلايا الوقود ذات درجة حرارة التشغيل المنخفضة مثل PEM (غشاء تبادل البروتون) و DMCF (خلايا وقود الميثانول المباشر). الوقود لهذه العناصر المحلول المائيكحول الميثيل (الميثانول) 3.

ومع ذلك ، في هذه المرحلةسيكون من المبالغة في التفاؤل وصف مستقبل خلايا الوقود الكيميائية بعبارات وردية فقط. الحقيقة هي أن هناك عائقين على الأقل يقفان في طريق التوزيع الشامل لخلايا الوقود في الأجهزة الإلكترونية المحمولة. أولاً ، الميثانول مادة سامة إلى حد ما ، مما يعني زيادة متطلبات إحكام وموثوقية خراطيش الوقود. ثانيًا ، لضمان معدل مقبول من التفاعلات الكيميائية في خلايا الوقود ذات درجة حرارة التشغيل المنخفضة ، من الضروري استخدام المحفزات. تستخدم خلايا PEM و DMCF حاليًا محفزات مصنوعة من البلاتين وسبائكه ، لكن الموارد الطبيعية لهذه المادة صغيرة وتكلفتها مرتفعة. من الممكن نظريًا استبدال البلاتين بمحفزات أخرى ، ولكن حتى الآن لم يتمكن أي من الفرق المشاركة في البحث في هذا الاتجاه من إيجاد بديل مقبول. اليوم ، ربما تكون مشكلة البلاتين المزعومة هي أخطر عقبة أمام الاستخدام الواسع لخلايا الوقود في أجهزة الكمبيوتر المحمولة والأجهزة الإلكترونية.

1 يشير هذا إلى وقت التشغيل من بطارية عادية.

2 يمكن العثور على مزيد من المعلومات حول خلايا الوقود في مقالة "خلايا الوقود: عام من الأمل" ، المنشورة في العدد 1 ، 2005.

3 خلايا PEM بغاز الهيدروجين مجهزة بمحول مدمج لإنتاج الهيدروجين من الميثانول.

عناصر الهواء والزنك

على الرغم من أن مؤلفي عدد من المنشورات يعتبرون بطاريات ومراكم الزنك الهوائية أحد الأنواع الفرعية لخلايا الوقود ، إلا أن هذا ليس صحيحًا تمامًا. بعد التعرف على الجهاز ومبدأ تشغيل خلايا الزنك الهوائية ، حتى بشكل عام ، يمكننا التوصل إلى نتيجة لا لبس فيها تمامًا مفادها أنه من الأصح اعتبارها فئة منفصلة من مصادر الطاقة المستقلة.

يشتمل تصميم خلية الهواء بالزنك على كاثود وأنود مفصولين عن طريق إلكتروليت قلوي وفواصل ميكانيكية. يتم استخدام قطب انتشار الغاز (GDE) ككاثود ، حيث يتيح الغشاء المنفذ الحصول على الأكسجين من الهواء الجوي الذي يدور عبره. "الوقود" هو أنود الزنك ، والذي يتأكسد في هذه العملية عنصر العمل، والعامل المؤكسد هو الأكسجين الذي يتم الحصول عليه من الهواء الجوي الذي يدخل من خلال "فتحات التنفس".

عند الكاثود ، يحدث تفاعل شد كهربائي للأكسجين ، ومنتجاته عبارة عن أيونات هيدروكسيد سالبة الشحنة:

O 2 + 2H 2 O + 4e 4OH -.

تتحرك أيونات الهيدروكسيد في الإلكتروليت إلى أنود الزنك ، حيث يحدث تفاعل أكسدة الزنك مع إطلاق الإلكترونات التي تعود إلى القطب السالب من خلال دائرة خارجية:

Zn + 4OH - Zn (OH) 4 2– + 2e.

Zn (OH) 4 2– ZnO + 2OH - + H 2 O.

من الواضح أن عناصر الهواء والزنكلا تندرج تحت تصنيف خلايا الوقود الكيميائية: أولاً ، تستخدم قطبًا كهربائيًا مستهلكًا (الأنود) ، وثانيًا ، يتم وضع الوقود مبدئيًا داخل الخلية ، ولا يتم توفيره من الخارج أثناء التشغيل.

يبلغ الجهد الكهربي بين أقطاب خلية واحدة من خلية هواء الزنك 1.45 فولت ، وهو قريب جدًا من الجهد الكهربائي للبطاريات القلوية (القلوية). إذا لزم الأمر ، للحصول على جهد إمداد أعلى ، يمكن دمج عدة خلايا متصلة بالسلسلة في بطارية.

يعتبر الزنك مادة شائعة إلى حد ما وغير مكلفة ، لذلك عند نشر الإنتاج الضخم لعناصر الزنك والهواء ، لن يواجه المصنعون مشاكل مع المواد الخام. بالإضافة إلى ذلك ، حتى في المرحلة الأولية ، ستكون تكلفة مصادر الطاقة هذه تنافسية للغاية.

من المهم أيضًا أن تكون عناصر الهواء والزنك منتجات صديقة للبيئة للغاية. المواد المستخدمة في إنتاجها لا تسمم البيئة ويمكن إعادة استخدامها بعد المعالجة. تعتبر منتجات تفاعل عناصر الهواء والزنك (الماء وأكسيد الزنك) آمنة تمامًا للإنسان والبيئة - حتى أن أكسيد الزنك يستخدم كمكون رئيسي في مسحوق الأطفال.

من بين الخصائص التشغيلية لخلايا الزنك الهوائية ، تجدر الإشارة إلى مزايا مثل معدل التفريغ الذاتي المنخفض في حالة عدم التنشيط وتغير طفيف في قيمة الجهد أثناء التفريغ (منحنى التفريغ المسطح).

عيب معين لعناصر الهواء والزنك هو تأثير الرطوبة النسبية للهواء الداخل على خصائص العنصر. على سبيل المثال ، بالنسبة لعنصر هواء-زنك مصمم للتشغيل في ظروف 60٪ رطوبة هواء نسبية ، مع زيادة الرطوبة إلى 90٪ ، تقل مدة الخدمة بحوالي 15٪.

من البطاريات إلى البطاريات

البطاريات التي يمكن التخلص منها هي أسهل خلية هواء زنك يمكن تنفيذها. عند إنشاء خلايا هواء زنك كبيرة الحجم والطاقة (على سبيل المثال ، مصممة لتشغيل محطات توليد الطاقة للمركبات) ، يمكن استبدال أشرطة أنود الزنك. في هذه الحالة ، لتجديد احتياطي الطاقة ، يكفي إزالة الكاسيت بالأقطاب الكهربائية المستخدمة وتركيب واحد جديد بدلاً من ذلك. يمكن استعادة الأقطاب الكهربائية المستهلكة لإعادة استخدامها بالطريقة الكهروكيميائية في المؤسسات المتخصصة.

إذا تحدثنا عن بطاريات مدمجة مناسبة للاستخدام في أجهزة الكمبيوتر المحمولة والأجهزة الإلكترونية ، فإذن هنا التنفيذ العمليلا يمكن استخدام خيار بأشرطة أنود الزنك القابلة للاستبدال نظرًا لصغر حجم البطاريات. هذا هو السبب في أن معظم خلايا الزنك الهوائية المدمجة الموجودة حاليًا في السوق يمكن التخلص منها. يتم إنتاج بطاريات الزنك الهوائية ذات الحجم الصغير من قبل Duracell و Eveready و Varta و Matsushita و GP بالإضافة إلى شركة Energia المحلية. النطاق الرئيسي لإمدادات الطاقة هذه المعينات السمعية ، أجهزة راديو محمولةومعدات التصوير الفوتوغرافي وما إلى ذلك.

تقوم العديد من الشركات الآن بإنتاج بطاريات الزنك الهوائية التي تستخدم لمرة واحدة.

منذ عدة سنوات ، أنتجت AER بطاريات Power Slice المسطحة المصنوعة من الزنك والهواء لأجهزة الكمبيوتر المحمولة. تم تصميم هذه العناصر لأجهزة الكمبيوتر المحمولة من سلسلة Hewlett-Packard's Omnibook 600 و Omnibook 800 ؛ تراوح عمر البطارية من 8 إلى 12 ساعة.

من حيث المبدأ ، هناك أيضًا إمكانية إنشاء خلايا زنك هوائية قابلة لإعادة الشحن (مراكم) ، والتي عند توصيلها مصدر خارجيالحالية عند الأنود ، سيستمر تفاعل اختزال الزنك. ومع ذلك ، فإن التنفيذ العملي لمثل هذه المشاريع قد تعرقل منذ فترة طويلة بسبب المشاكل الخطيرة الناجمة عن الخصائص الكيميائية للزنك. يذوب أكسيد الزنك جيدًا في إلكتروليت قلوي ، ويتم توزيعه في شكل مذاب في جميع أنحاء حجم الإلكتروليت ، مبتعدًا عن الأنود. لهذا السبب ، عند الشحن من مصدر تيار خارجي ، تتغير هندسة الأنود إلى حد كبير: يترسب الزنك المختزل من الأكسيد على سطح الأنود في شكل بلورات الشريط (التشعبات) ، على غرار المسامير الطويلة. . تخترق التشعبات الفواصل ، مما يتسبب في حدوث ماس كهربائي داخل البطارية.

تتفاقم هذه المشكلة بسبب حقيقة أنه لزيادة الطاقة ، فإن أنودات خلايا الزنك الهوائية مصنوعة من مسحوق الزنك المسحوق (وهذا يسمح بزيادة كبيرة في مساحة سطح القطب). وبالتالي ، مع زيادة عدد دورات الشحن والتفريغ ، ستنخفض مساحة سطح القطب الموجب تدريجيًا ، مما يكون له تأثير سلبي على أداء الخلية.

حتى الآن ، حققت Zinc Matrix Power (ZMP) أكبر نجاح في مجال بطاريات الزنك الهوائية المدمجة. طور خبراء ZMP تقنية فريدة من نوعها Zinc Matrix ، والتي سمحت بحل المشاكل الرئيسية التي تنشأ في عملية شحن البطاريات. يتمثل جوهر هذه التقنية في استخدام مادة رابطة بوليمرية ، والتي توفر اختراقًا بدون عوائق لأيونات الهيدروكسيد ، ولكنها في نفس الوقت تمنع حركة أكسيد الزنك الذي يذوب في الإلكتروليت. بفضل استخدام هذا الحل ، من الممكن تجنب حدوث تغيير ملحوظ في شكل ومساحة سطح الأنود لما لا يقل عن 100 دورة شحن-تفريغ.

مزايا بطاريات الزنك الهوائية هي وقت تشغيل طويل وكثافة عالية للطاقة النوعية ، على الأقل ضعف أفضل بطاريات الليثيوم أيون. تصل شدة الطاقة النوعية لبطاريات الزنك الهوائية إلى 240 واط / ساعة لكل 1 كجم من الوزن ، والحد الأقصى للطاقة هو 5000 واط / كجم.

وفقًا لمطوري ZMP ، من الممكن اليوم إنشاء بطاريات زنك هواء للأجهزة الإلكترونية المحمولة (الهواتف المحمولة ، والمشغلات الرقمية ، وما إلى ذلك) بسعة طاقة تبلغ حوالي 20 واط. الحد الأدنى من السماكة الممكنة لمصادر الطاقة هذه هو 3 مم فقط. النماذج الأولية التجريبية لبطاريات الزنك الهوائية لأجهزة الكمبيوتر المحمولة لها سعة طاقة من 100 إلى 200 واط في الساعة.

نموذج أولي لبطارية الهواء بالزنك تم تطويره بواسطة Zinc Matrix Power

ميزة أخرى مهمة لبطاريات الزنك الهوائية هي الغياب التام لما يسمى بتأثير الذاكرة. على عكس أنواع البطاريات الأخرى ، يمكن إعادة شحن خلايا الزنك الهوائية في أي مستوى شحن دون المساس بقدرتها على الطاقة. علاوة على ذلك ، على عكس بطاريات الليثيومعناصر الهواء والزنك أكثر أمانًا.

في الختام ، من المستحيل عدم ذكر حدث واحد مهم ، والذي أصبح نقطة انطلاق رمزية لتسويق خلايا الزنك الهوائية: في 9 يونيو من العام الماضي ، أعلنت Zinc Matrix Power رسميًا عن توقيع اتفاقية استراتيجية مع شركة Intel. وفقًا لبنود هذه الاتفاقية ، ستتكاتف ZMP و Intel في تطوير تكنولوجيا جديدةبطاريات قابلة للشحن لأجهزة الكمبيوتر المحمولة. من بين الأهداف الرئيسية لهذه الأعمال زيادة عمر بطارية أجهزة الكمبيوتر المحمولة حتى 10 ساعات. وفقًا للخطة الحالية ، يجب أن تظهر النماذج الأولى من أجهزة الكمبيوتر المحمولة المجهزة ببطاريات الزنك الهوائية للبيع في عام 2006.

لقد تحسنت تقنية البطارية بشكل كبير خلال السنوات العشر الماضية ، مما أدى إلى زيادة قيمة المعينات السمعية وتحسين أدائها. منذ أن سيطر المعالج الرقمي على سوق CA ، انفجرت صناعة البطاريات.

يتزايد عدد الأشخاص الذين يستخدمون بطاريات الزنك الهوائية كمصدر للطاقة لأجهزة السمع يومًا بعد يوم. هذه البطاريات صديقة للبيئة ، وبسبب سعتها المتزايدة ، فإنها تدوم لفترة أطول بكثير من أنواع البطاريات الأخرى. ومع ذلك ، من الصعب تحديد عمر الخدمة الدقيق للعنصر المستخدم ، فهو يعتمد على العديد من العوامل. في نقاط معينة ، لدى المستخدمين أسئلة وشكاوى.<Радуга Звуков>سيحاول تقديم إجابة شاملة لسؤال مهم للغاية: إذن ما الذي يعتمد عليه عمر البطارية؟

مزايا...

لسنوات عديدة ، كانت بطاريات أكسيد الزئبق المصدر الرئيسي للطاقة لأجهزة السمع. ومع ذلك ، في منتصف التسعينيات. أصبح من الواضح أنهم عفا عليهم الزمن تمامًا. أولاً ، احتوت على الزئبق - مادة شديدة الضرر. ثانيًا ، ظهرت SA الرقمية وبدأت تغزو السوق بسرعة ، مقدمة متطلبات مختلفة اختلافًا جوهريًا لخصائص البطاريات.

تم استبدال تقنية أكسيد الزئبق بتقنية الهواء والزنك. وهو فريد من نوعه في ذلك كأحد مكونات (الكاثود) عنصر كيميائييستخدم مصدر الطاقة الأكسجين من الهواء المحيط ، والذي يدخل من خلال ثقوب خاصة. عن طريق إزالة الزئبق أو أكسيد الفضة ، والذي كان يعمل حتى الآن ككاثود ، من علبة البطارية ، تم تحرير مساحة أكبر لمسحوق الزنك. لذلك ، تعتبر بطارية الزنك الهوائية أكثر استهلاكًا للطاقة عند مقارنتها ببعضها البعض. أنواع مختلفةبطاريات من نفس الحجم. مع هذا الحل المبتكر ، ستظل بطارية الزنك الهوائية منقطعة النظير طالما أن سعتها محدودة بسبب الحجم الصغير ل SAs المصغرة اليوم.

على الجانب الإيجابي للبطارية ، يوجد ثقب واحد أو أكثر (حسب حجمها) يدخل فيها الهواء. يستمر التفاعل الكيميائي الذي يتم خلاله توليد التيار بسرعة كبيرة ويكتمل تمامًا في غضون شهرين إلى ثلاثة أشهر ، حتى بدون تحميل البطارية. لذلك ، أثناء عملية التصنيع ، يتم تغطية هذه الثقوب بغشاء واقي.

للتحضير للعمل ، من الضروري إزالة الملصق وإتاحة الوقت للمادة الفعالة لتشبع بالأكسجين (من 3 إلى 5 دقائق). إذا بدأت في استخدام البطارية فور فتحها ، فحينئذٍ التفعيل سيحدثفقط في الطبقة السطحية للمادة ، مما سيؤثر بشكل كبير على عمر الخدمة.

يلعب حجم البطارية دورًا مهمًا. كلما زاد حجمها ، زادت احتياطيات المادة الفعالة فيها ، وبالتالي زادت الطاقة المتراكمة. لذلك ، فإن بطارية بحجم 675 لديها أكبر سعة ، والبطارية بحجم 5 هي الأصغر. تعتمد سعة البطارية أيضًا على الشركة المصنعة. على سبيل المثال ، بالنسبة للبطاريات ذات الحجم 675 ، يمكن أن تختلف من 440 مللي أمبير إلى 460 مللي أمبير.

والميزات

أولاً ، يعتمد الجهد الذي توفره البطارية على مدة استخدامها ، أو بشكل أكثر تحديدًا ، على درجة تفريغها. يمكن لبطارية جديدة من الزنك والهواء توفير ما يصل إلى 1.4 فولت ، ولكن لفترة قصيرة فقط. ثم ينخفض ​​الجهد إلى 1.25 فولت ويستمر منذ وقت طويل. وفي نهاية عمر البطارية ، ينخفض ​​الجهد بشكل حاد إلى قيمة أقل من 1 فولت.

ثانيًا ، تعمل بطاريات الزنك الهوائية بشكل أفضل كلما كانت أكثر دفئًا. في هذه الحالة ، بالطبع ، يجب ألا تتجاوز درجة الحرارة القصوى المحددة لهذا النوع من البطاريات. هذا ينطبق على جميع البطاريات. لكن خصوصية بطاريات الزنك الهوائية هي أن أداؤها يعتمد أيضًا على رطوبة الهواء. تعتمد العمليات الكيميائية التي تحدث فيه على وجود كمية معينة من الرطوبة. بكل بساطة ، كلما كان ذلك أكثر سخونة ورطوبة كان ذلك أفضل (وهذا ينطبق فقط على بطاريات CA!). وحقيقة أن الرطوبة لها تأثير سلبي على المكونات الأخرى للجهاز السمعي هي مسألة أخرى.

ثالثًا ، تعتمد المقاومة الداخلية للبطارية على عدد من العوامل: درجة الحرارة والرطوبة ووقت التشغيل والتكنولوجيا المستخدمة من قبل الشركة المصنعة. كلما ارتفعت درجة الحرارة والرطوبة ، انخفضت المقاومة ، مما له تأثير مفيد على عمل الجهاز السمعي. تتميز البطارية الجديدة 675 بمقاومة داخلية تبلغ 1-2 أوم. ومع ذلك ، في نهاية عمر الخدمة ، يمكن أن تزيد هذه القيمة إلى 10 أوم ، وللبطارية الثالثة عشرة - حتى 20 أوم. اعتمادًا على الشركة المصنعة ، يمكن أن تختلف هذه القيمة بشكل كبير ، مما يؤدي إلى حدوث مشاكل عندما تكون الطاقة القصوى المحددة في ورقة البيانات مطلوبة.

في حالة تجاوز السحب الحالي الحرج ، يتم إيقاف تشغيل المرحلة النهائية أو نظام السمع بالكامل حتى يمكن استعادة البطارية. إذا بعد<дыхательной паузы>تبدأ البطارية مرة أخرى في إعطاء التيار بكمية كافية للتشغيل ، ويتم تشغيل SA مرة أخرى. في العديد من أنظمة السمع ، يكون إعادة التنشيط مصحوبًا إشارة صوتية، نفس الشيء الذي يخطرك بانخفاض الجهد في البطارية. أي ، في حالة إيقاف تشغيل CA بسبب الاستهلاك الحالي المرتفع ، يصدر إنذار عند تشغيله مرة أخرى ، على الرغم من أن البطارية قد تكون جديدة تمامًا. يحدث هذا الموقف عادةً عندما تتلقى المعينة السمعية مستوى عالٍ جدًا من الإدخال SPL ويتم ضبط المعينة السمعية على القوة الكاملة.

العوامل المؤثرة في عمر الخدمة

تتمثل إحدى المهام الرئيسية التي تواجه البطاريات في توفير إمداد مستمر للتيار طوال عمر البطارية.

يتم تحديد عمر البطارية بشكل أساسي حسب نوع CA الذي تستخدمه. كقاعدة عامة ، تستهلك الأجهزة التناظرية حداثة أكثر من الأجهزة الرقمية ، وتستهلك الأجهزة القوية أكثر من الأجهزة منخفضة الطاقة. تتراوح قيم الاستهلاك الحالية النموذجية للأجهزة ذات القدرة المتوسطة من 0.8 إلى 1.5 مللي أمبير ، وللأجهزة عالية الطاقة والثقيلة - من 2 إلى 8 مللي أمبير.

تعد HAs الرقمية بشكل عام أكثر اقتصادا من HAs التناظرية بنفس القوة. ومع ذلك ، فإن لديهم عيبًا واحدًا - في لحظة تبديل البرامج أو التشغيل التلقائي لوظائف معالجة الإشارات المعقدة (قمع الضوضاء ، والتعرف على الكلام ، وما إلى ذلك) ، تستهلك هذه الأجهزة تيارًا أكثر بكثير مما هو عليه في الوضع العادي. يمكن أن يرتفع الطلب على الطاقة وينخفض ​​اعتمادًا على وظيفة معالجة الإشارة التي تؤديها. هذه اللحظة دارة رقمية، وحتى ما إذا كان تصحيح ضعف السمع لدى المريض يتطلب تضخيمًا مختلفًا لمستويات ضغط الصوت المختلفة.

يؤثر الوضع الصوتي المحيط أيضًا على عمر البطارية. في بيئة هادئة ، يكون مستوى الإشارة الصوتية عادةً منخفضًا - حوالي 30-40 ديسيبل. في هذه الحالة ، تكون الإشارة التي تدخل SA صغيرة أيضًا. في بيئة صاخبة ، كما هو الحال في مترو الأنفاق أو القطار أو في العمل أو في شارع صاخب ، يمكن أن يصل مستوى الإشارة الصوتية إلى 90 ديسيبل أو أكثر (يبلغ حجم آلة ثقب الصخور حوالي 110 ديسيبل). يؤدي هذا إلى زيادة مستوى إشارة خرج SA وبالتالي زيادة استهلاكها الحالي. في الوقت نفسه ، تبدأ أيضًا إعدادات الجهاز في التأثير - مع زيادة الربح ، يكون الاستهلاك الحالي أكبر أيضًا. عادةً ما تتركز الضوضاء المحيطة في نطاق التردد المنخفض ، وبالتالي ، مع زيادة قمع نطاق التردد المنخفض بواسطة التحكم في النغمة ، ينخفض ​​أيضًا الاستهلاك الحالي.

لا يعتمد الاستهلاك الحالي للأجهزة ذات الطاقة المتوسطة كثيرًا على مستوى الإشارة الواردة ، ولكن الفرق كبير جدًا بالنسبة إلى الطاقة العالية والقوة الفائقة SA. على سبيل المثال ، مع إشارة واردة بكثافة 60 ديسيبل (حيث يتم ضبط الاستهلاك الحالي لـ SA) ، تكون القوة الحالية 2-3 مللي أمبير. مع إشارة إدخال تبلغ 90 ديسيبل (ونفس إعدادات SA) ، يزداد التيار إلى 15-20 مللي أمبير.

طريقة تقدير عمر البطارية

عادة ، يتم تقدير عمر البطارية مع مراعاة سعتها الاسمية والاستهلاك الحالي المقدر للجهاز ، المحدد في البيانات الفنية (جواز السفر) للجهاز. لنأخذ حالة نموذجية: بطارية 675 زنك-هواء بسعة نموذجية تبلغ 460 مللي أمبير في الساعة.

عند استخدامه في جهاز متوسط ​​القدرة باستهلاك حالي يبلغ 1.4 مللي أمبير ، فإن عمر الخدمة النظري سيكون 460 / 1.4 = 328 ساعة. عند ارتداء الجهاز لمدة 10 ساعات في اليوم ، فهذا يعني أكثر من شهر من تشغيل الجهاز (328/10 = 32.8).

عند تشغيل جهاز قوي في بيئة هادئة (الاستهلاك الحالي 2 مللي أمبير) ، سيكون عمر الخدمة 230 ساعة ، أي حوالي ثلاثة أسابيع مع تآكل لمدة 10 ساعات. ولكن ، إذا كانت البيئة صاخبة ، فيمكن أن يصل الاستهلاك الحالي إلى 15-20 مللي أمبير (حسب نوع الجهاز). في هذا الوضع ، ستكون مدة الخدمة 460/20 = 23 ساعة ، أي أقل من 3 أيام. بالطبع ، لا أحد يمشي في مثل هذه البيئة لمدة 10 ساعات ، وسيتم خلط الوضع الحقيقي من حيث الاستهلاك الحالي. إذن هذا المثال يوضح فقط منهجية الحساب من خلال إعطاء قيم الحياة القصوى. عادة ما يكون عمر البطارية في أي جهاز قوي في حدود أسبوعين إلى ثلاثة أسابيع.

استخدم البطاريات المصممة خصيصًا للمعينات السمعية (تم وضع علامة عليها أو ملصق عليها وفقًا لذلك) الشركات المصنعة المعروفةمزودات الطاقة (GP، Renata، Energizer، Varta، Panasonic، Duracell Activair، Rayovac).

لا تكسر الطبقة الواقية للبطارية (لا تفتح) حتى يتم تثبيتها في المعينة السمعية.

قم بتخزين البطاريات في بثور في درجة حرارة الغرفة والرطوبة العادية. يتمنى<сберечь>يمكن أن تؤدي البطارية الأطول في الثلاجة إلى النتيجة المعاكسة تمامًا - لن يعمل جهاز CA ببطارية جديدة على الإطلاق.

قبل تثبيت البطارية في الجهاز ، احتفظ بها بدون فيلم لمدة 3-5 دقائق.

قم بإيقاف تشغيل SA عندما لا تكون قيد الاستخدام. قم بإزالة مصادر الطاقة من الجهاز ليلاً واترك حجرة البطارية مفتوحة.

تتقدم تقنيات تخزين الطاقة الكهروكيميائية بسرعة. تقدم NantEnergy بطارية تخزين طاقة هواء زنك منخفضة التكلفة.

كشفت شركة NantEnergy ، بقيادة الملياردير في كاليفورنيا باتريك سون شيونغ ، عن بطارية Zinc-Air أرخص بكثير من نظيراتها من الليثيوم أيون.

مجمع طاقة الهواء والزنك

البطارية ، "محمية بمئات براءات الاختراع" ، مخصصة للاستخدام في أنظمة تخزين الطاقة في قطاع الطاقة. وفقًا لشركة NantEnergy ، تقل تكلفتها عن مائة دولار للكيلوواط / ساعة.

جهاز بطارية الزنك الهوائية بسيط. عند الشحن ، تقوم الكهرباء بتحويل أكسيد الزنك إلى زنك وأكسجين. في مرحلة التفريغ في الخلية ، يتأكسد الزنك بالهواء. بطارية واحدة ، موضوعة في علبة بلاستيكية ، ليست أكبر بكثير من حقيبة.

الزنك ليس معدنًا نادرًا ، وقد تمت مناقشة قيود الموارد فيما يتعلق به بطاريات الليثيوم أيون، بطاريات الزنك الهوائية لا تتأثر. بالإضافة إلى ذلك ، لا يحتوي الأخير عمليًا على أي عناصر ضارة بالبيئة ، ويمكن إعادة تدوير الزنك بسهولة لإعادة التدوير.

من المهم ملاحظة أن جهاز NantEnergy ليس نموذجًا أوليًا ، ولكنه نموذج إنتاج تم اختباره "في آلاف الأماكن المختلفة" خلال السنوات الست الماضية. وفرت هذه البطاريات الطاقة "لأكثر من 200 ألف شخص في آسيا وإفريقيا واستخدمت في أكثر من 1000 برج الاتصال الخلويفي جميع أنحاء العالم".

ستسمح هذه التكلفة المنخفضة لنظام تخزين الطاقة "بتحويل الشبكة الكهربائية إلى نظام خالٍ تمامًا من الكربون يعمل على مدار الساعة" ، أي يعتمد كليًا على مصادر الطاقة المتجددة.

بطاريات الزنك الهوائية ليست جديدة ، فقد تم اختراعها في القرن التاسع عشر واستخدمت على نطاق واسع منذ الثلاثينيات من القرن الماضي. المجال الرئيسي لتطبيق مصادر الطاقة هذه هو المعينات السمعية ، ومحطات الراديو المحمولة ، ومعدات التصوير ... كانت هناك مشكلة علمية وتقنية معينة ، بسبب الخصائص الكيميائية للزنك ، وهي إنشاء بطاريات قابلة لإعادة الشحن. كما يظهر، هذه المشكلةيتم التغلب عليها إلى حد كبير اليوم. لقد حققت NantEnergy أنه يمكن للبطارية أن تدور أكثر من 1000 مرة من الشحن والتفريغ دون تدهور الأداء.

من بين المعلمات الأخرى التي حددتها الشركة: 72 ساعة من الاستقلالية و 20 عامًا من عمر النظام.

بالنسبة لعدد الدورات والخصائص الأخرى ، بالطبع ، هناك أسئلة تحتاج إلى توضيح. ومع ذلك ، يعتقد بعض خبراء تخزين الطاقة في التكنولوجيا. في استطلاع لـ GTM في ديسمبر الماضي ، أشار ثمانية في المائة من المشاركين إلى بطاريات الزنك كتقنية يمكن أن تحل محل الليثيوم أيون في أنظمة تخزين الطاقة.

في وقت سابق ، ذكر رئيس شركة Tesla ، Elon Musk ، أن تكلفة خلايا (خلايا) الليثيوم أيون (الخلايا) التي تنتجها شركته قد تنخفض إلى أقل من 100 دولار / كيلوواط ساعة هذا العام.

كثيرًا ما نسمع أن انتشار مصادر الطاقة المتجددة المتغيرة ، والطاقة الشمسية وطاقة الرياح ، قد تباطأ (سيتباطأ) بسبب الافتقار إلى تقنيات تخزين الطاقة الرخيصة.

بالطبع ، ليس هذا هو الحال ، لأن تخزين الطاقة ليس سوى واحدة من الأدوات لزيادة سرعة (مرونة) نظام الطاقة ، ولكنه ليس الأداة الوحيدة. بالإضافة إلى ذلك ، كما نرى ، تتطور تقنيات تخزين الطاقة الكهروكيميائية بوتيرة سريعة. نشرت

إذا كانت لديك أي أسئلة حول هذا الموضوع ، فاطلبها من المتخصصين وقراء مشروعنا.

تُستخدم بطاريات الزنك الهوائية المصغرة (حبوب كلفانية) بجهد اسمي 1.4 فولت للتشغيل الموثوق به وغير المتقطع لأجهزة السمع التناظرية والرقمية ومكبرات الصوت وغرسات القوقعة. تضمن الملاءمة البيئية العالية للبطاريات الدقيقة وعدم القدرة على التسرب أمن كاملالمستهلكين. يقدم لك متجرنا على الإنترنت إمكانية الشراء أسعار معقولةأكبر مجموعة من البطاريات عالية الجودة للمعينات السمعية التي توضع في الأذن وداخل الأذن وخلف الأذن.

فوائد بطاريات السماعات

يحتوي مبيت بطارية الزنك-الهواء على أنود الزنك ، وإلكترود هوائي وإلكتروليت. محفز لتفاعل الأكسدة والتكوين التيار الكهربائييدخل الأكسجين الجوي من خلال غشاء خاص في السكن. يوفر تكوين البطارية هذا عددًا من مزايا الأداء:

• الاكتناز والوزن المنخفض.
• سهولة التخزين والاستخدام ؛
• عودة الشحنة الموحدة ؛
• انخفاض التفريغ الذاتي (من 2٪ في السنة) ؛
• عمر خدمة طويل.

حتى تتمكن من استبدال البطاريات البالية بأخرى جديدة في الأجهزة منخفضة ومتوسطة وعالية الطاقة في الوقت المناسب ، نبيع بطاريات لأجهزة السمع في سانت بطرسبرغ في عبوات مناسبة من 4 أو 6 أو 8 قطع.

كيفية شراء بطاريات المعينات السمعية

على موقعنا الإلكتروني ، يمكنك دائمًا شراء بطاريات البيع بالتجزئة والبيع بالجملة لأجهزة تضخيم السمع من الشركات المصنعة المعروفة Renata و GP و Energizer و Camelion. لتحديد حجم البطارية بشكل صحيح ، استخدم طاولتنا ، مع التركيز على اللون فيلم واقيةونوع الجهاز.

انتباه! بعد إزالة ملصق الختم الملون ، يجب عليك الانتظار بضع دقائق وبعد ذلك فقط أدخل "الحبة" في الجهاز. هذه المرة ضرورية لدخول كمية كافية من الأكسجين إلى البطارية والوصول إلى طاقتها الكاملة.

أسعارنا أقل من أسعار منافسينا لأننا نشتري مباشرة من الشركة المصنعة.