Aire de zinc. Celda de aire de zinc

Disfrute de la alegría de la comunicación diaria

La empresa internacional WIDEX fabrica y vende audífonos desde 1956. Mejoramos constantemente nuestros dispositivos para garantizar una audición y una comodidad óptimas para nuestros clientes.

La variedad de audífonos WIDEX se presenta en cinco categorías:

• PRIMA; NEGOCIO; COMODIDAD; PRESUPUESTO; ECONOMÍA.

nuestras ventajas

Si tiene problemas de audición, comuníquese con el centro de audición de WIDEX; lo ayudaremos a resolver el problema. Nuestros especialistas seleccionarán los dispositivos que mejor se adapten a sus necesidades individuales. Con nuestra ayuda, recuperará la capacidad de escuchar toda la variedad de sonidos.

Elegante apariencia

La gama de nuestros centros auditivos incluye un completo la alineación dispositivos de formas y colores modernos: en miniatura en la oreja, elegante con un auricular en la oreja, clásico detrás de la oreja. Los dispositivos y accesorios Widex han ganado premios de diseño internacionales: RED DOT Design, Good Design, IF Design Award

Sonido natural aparato

Los dispositivos Widex hacen que los sonidos sean reconocibles, la voz inteligible y el ruido no molesto gracias al trabajo de una serie de tecnologías patentadas de Widex: fórmulas de amplificación Widex, amplificador de voz, supresión de ruido de fondo silencioso, compresión Inter Ear, amplio rango de entrada de sonidos de 5 dB a 113 dB, localizador HD, TruSound Softner y otras tecnologías.

Seguro de calidad

Trabajamos de acuerdo con los estándares daneses de Widex. Existe un conjunto completo de permisos internacionales y rusos, que confirman la confiabilidad y seguridad de los dispositivos. Realizamos periódicamente controles de calidad y satisfacción del usuario.

Precio todo incluido

El costo de los audífonos incluye todas las consultas y el mantenimiento necesarios durante la vida útil de los audífonos. Un especialista personal guía al usuario en la oficina, por teléfono o mediante una consulta en línea en el sitio web.

Tiempos mínimos de servicio

Condiciones de garantía de reparación en un centro de servicio Widex Moscow tarda entre 2 y 3 días laborables. Entregamos los dispositivos semanalmente a Moscú y de vuelta a expensas de nuestra empresa a través de los centros regionales de audición de Widex. Puede controlar el estado del trabajo de mantenimiento.

Comodidad de uso y funcionamiento estable de los dispositivos.

Los estuches individuales para dispositivos intrauditivos y audífonos individuales se fabrican con la tecnología 3D CAMISHA Widex. Se ajustan cómodamente a los oídos del usuario, ya que se corresponden plenamente con los modelos de los canales auditivos. El ajuste perfecto y el tamaño óptimo de los productos garantizan el correcto funcionamiento de los sistemas del dispositivo y una apariencia atractiva del dispositivo.

Alcance a largo plazo baterías de zinc-aire no fue más allá de la medicina. Su alta capacidad y su larga vida útil (inactiva) les ha permitido ocupar sin problemas el nicho de las pilas desechables para audífonos. Pero en los últimos años, ha habido un gran aumento en el interés de los fabricantes de automóviles por esta tecnología. Algunos creen que se ha encontrado una alternativa al litio. ¿Es tan?

Una batería de zinc-aire para un vehículo eléctrico se puede organizar de la siguiente manera: los electrodos se insertan en un compartimento dividido en compartimentos, en el que se adsorbe y reduce el oxígeno del aire, así como casetes especiales extraíbles llenos de consumibleánodo, en este caso gránulos de zinc. Se coloca un separador entre los electrodos negativo y positivo. Como electrolito se puede utilizar una solución acuosa de hidróxido de potasio o una solución de cloruro de zinc.

El aire que entra desde el exterior con la ayuda de catalizadores se forma en solución acuosa iones electrolito hidroxilo, que oxidan el electrodo de zinc. Durante esta reacción, se liberan electrones, formando una corriente eléctrica.

Ventajas

Según algunas estimaciones, las reservas mundiales de zinc rondan las 1,9 gigatoneladas. Si comenzamos la producción mundial de zinc metálico ahora, en un par de años será posible ensamblar mil millones de baterías de zinc-aire con una capacidad de 10 kW * h cada una. Por ejemplo, se necesitarán más de 180 años para crear la misma cantidad en las condiciones actuales de extracción de litio. La disponibilidad de zinc también reducirá el precio de las baterías.

También es muy importante que las celdas de aire de zinc, que tienen un esquema de reciclaje transparente para los residuos de zinc, sean productos respetuosos con el medio ambiente. Los materiales utilizados aquí no contaminan el medio ambiente y pueden reciclarse. El producto de reacción de las celdas de aire de zinc (óxido de zinc) también es absolutamente seguro para los seres humanos y su entorno. No en vano se utiliza óxido de zinc como componente principal del talco para bebés.

La principal ventaja, gracias a la cual los fabricantes de vehículos eléctricos miran esta tecnología con esperanza, es la alta densidad de energía (2-3 veces mayor que la del ion de litio). El consumo de energía de Zinc-Air ya alcanza los 450 W * h / kg, ¡pero la densidad teórica puede ser de 1350 W * h / kg!

desventajas

Dado que no conducimos vehículos eléctricos con baterías de zinc-aire, también existen desventajas. En primer lugar, es difícil hacer que tales pilas sean recargables con un número suficiente de ciclos de descarga / carga. Durante el funcionamiento de la batería de zinc-aire, el electrolito simplemente se seca o penetra demasiado profundamente en los poros del electrodo de aire. Y dado que el zinc depositado se distribuye de manera desigual, formando una estructura ramificada, a menudo se producen cortocircuitos entre los electrodos.

Los científicos están tratando de encontrar una salida. La empresa estadounidense ZAI resolvió este problema simplemente reemplazando el electrolito y agregando cartuchos de zinc nuevos. Naturalmente, esto requerirá una infraestructura desarrollada de estaciones de servicio, donde el material activo oxidado en el casete del ánodo será reemplazado por zinc fresco.

Y aunque el componente económico del proyecto aún no se ha resuelto, los fabricantes afirman que el costo de dicha "carga" será significativamente menor que el de repostar un automóvil con un motor de combustión interna. Además, el proceso de cambio de material activo no llevará más de 10 minutos. Incluso los superrápidos podrán reponer solo el 50% de su potencial durante el mismo tiempo. El año pasado, la empresa coreana Leo Motors ya hizo una demostración de las baterías de zinc-aire ZAI en su camión eléctrico.

ReVolt, una empresa de tecnología con sede en Suiza, está trabajando para mejorar la batería de zinc-aire. Propuso aditivos gelificantes y astringentes especiales que controlan la humedad y la forma del electrodo de zinc, así como nuevos catalizadores que mejoran significativamente el desempeño de los elementos.

Sin embargo, los ingenieros de ambas empresas no lograron superar el hito de 200 ciclos de descarga / carga de zinc-aire. Por tanto, es demasiado pronto para hablar de pilas de zinc-aire como baterías de vehículos eléctricos.

Las tecnologías de almacenamiento de energía electroquímica están avanzando rápidamente. NantEnergy ofrece un acumulador de energía de zinc-aire de bajo costo.

NantEnergy, dirigida por el multimillonario californiano Patrick Soon-Shiong, ha presentado la batería de zinc-aire, que cuesta significativamente menos que sus contrapartes de iones de litio.

Acumulador de energía zinc-aire

La batería, "protegida por cientos de patentes", está diseñada para su uso en sistemas de almacenamiento de energía en la industria energética. Según NantEnergy, cuesta menos de $ 100 por kilovatio hora.

El dispositivo de la batería de zinc-aire es simple. Cuando se carga, la electricidad convierte el óxido de zinc en zinc y oxígeno. Durante la fase de descarga en la celda, el zinc es oxidado por el aire. Una batería, encerrada en una caja de plástico, no es mucho más grande que un maletín.

El zinc no es un metal raro y las limitaciones de recursos se discuten en relación con baterías de iones de litio Las baterías de zinc-aire no se ven afectadas. Además, estos últimos prácticamente no contienen elementos nocivos para el medio ambiente, y el zinc es muy fácilmente reciclable para uso secundario.

Es importante señalar que el dispositivo NantEnergy no es un prototipo, sino un modelo de producción que ha sido probado "en miles de ubicaciones diferentes" durante los últimos seis años. Estas baterías han proporcionado energía a “más de 200.000 personas en Asia y África y se han utilizado en más de 1.000 torres. comunicación celular alrededor del mundo".

Un coste tan bajo del sistema de almacenamiento de energía permitirá "transformar la red eléctrica en un sistema totalmente libre de carbono que funcione las 24 horas", es decir, basado íntegramente en fuentes de energía renovables.

Las baterías de zinc-aire no son nuevas, se inventaron en el siglo XIX y se han utilizado ampliamente desde los años 30 del siglo pasado. El campo de aplicación principal de estas fuentes de alimentación es en audífonos, radios portátiles, equipos fotográficos ... Un cierto problema científico y técnico debido a las propiedades químicas del zinc fue la creación de baterías recargables. Parece ser, este problema hoy se superan en gran medida. NantEnergy ha logrado que la batería pueda repetir el ciclo de carga y descarga más de 1000 veces sin degradar el rendimiento.

Otros parámetros indicados por la empresa incluyen 72 horas de autonomía y 20 años de vida del sistema.

Por supuesto, hay preguntas sobre el número de ciclos y otras características que deben aclararse. Sin embargo, algunos expertos en almacenamiento de energía creen en la tecnología. En una encuesta de GTM en diciembre pasado, el ocho por ciento de los encuestados citó las baterías de zinc como una tecnología que podría reemplazar los iones de litio en los sistemas de almacenamiento de energía.

Anteriormente, el director de Tesla, Elon Musk, informó que el costo de las celdas de iones de litio (celdas) producidas por su empresa podría caer por debajo de los $ 100 / kW * h este año.

A menudo escuchamos que la propagación de fuentes de energía renovables variables, energía solar y eólica, supuestamente se ralentiza (se ralentizará) debido a la falta de tecnologías de almacenamiento de energía baratas.

Este, por supuesto, no es el caso, ya que el almacenamiento de energía es solo una de las herramientas para aumentar la maniobrabilidad (flexibilidad) del sistema eléctrico, pero no la única herramienta. Además, como podemos ver, las tecnologías de almacenamiento de energía electroquímica se están desarrollando rápidamente. publicado

Si tienes alguna duda sobre este tema, pregúntale a los especialistas y lectores de nuestro proyecto.

En el quinto número de nuestra revista, contamos cómo hacer un acumulador de gas nosotros mismos, y en el sexto, un acumulador de plomo y potasio. Ofrecemos a nuestros lectores un tipo más de fuente de energía: una celda de aire de zinc. Esta celda no requiere carga durante el funcionamiento, lo cual es una ventaja muy importante sobre las baterías.

La celda de zinc-aire es ahora la fuente de corriente más avanzada, ya que tiene una energía específica relativamente alta (110-180 Wh / kg), es fácil de fabricar y operar, y es más prometedora en términos de aumentar sus características específicas. La densidad de potencia calculada teóricamente de la celda de aire de zinc puede ser de hasta 880 Wh / kg. Si se alcanza al menos la mitad de esta potencia, el elemento se convertirá en un competidor muy serio para el motor de combustión interna.

Una ventaja muy importante de la celda de aire de zinc es

pequeño cambio de voltaje bajo carga a medida que se descarga. Además, dicho elemento tiene una resistencia significativa, ya que su recipiente puede estar hecho de acero.

El principio de funcionamiento de las celdas de aire de zinc se basa en el uso de un sistema electroquímico: zinc - solución cáustica de potasio - carbón activado, que adsorbe el oxígeno atmosférico. Al elegir la composición del electrolito, la masa activa de los electrodos y elegir el diseño óptimo de la celda, es posible aumentar significativamente su potencia específica.

Estos elementos tienen la mayor densidad de todos. tecnologías modernas... La razón de esto son los componentes utilizados en estas baterías. El oxígeno atmosférico se utiliza como reactivo catódico en estos elementos, lo que se refleja en su nombre. Para que el aire reaccione con el ánodo de zinc, se hacen pequeños orificios en la caja de la batería. El hidróxido de potasio, que tiene una alta conductividad, se usa como electrolito en estas celdas.
Originalmente diseñadas como fuentes de alimentación no recargables, las celdas de zinc-aire se caracterizan por una vida útil prolongada y estable, al menos si se mantienen herméticas, en un estado inactivo. En este caso, durante un año de almacenamiento, dichos elementos pierden alrededor del 2 por ciento de su capacidad. Una vez que el aire ingresa a la batería, estas baterías no duran más de un mes, independientemente de si las usa o no.
Varios fabricantes han comenzado a utilizar la misma tecnología en pilas recargables. Lo mejor de todo es que estos elementos han demostrado su eficacia durante el funcionamiento a largo plazo en dispositivos de baja potencia. La principal desventaja de estos elementos es su alta resistencia interna, lo que significa que para lograr una alta potencia, deben tener un tamaño enorme. Esto significa la necesidad de crear compartimentos de batería adicionales en las computadoras portátiles, de tamaño comparable al de la propia computadora.
Pero debe tenerse en cuenta que comenzaron a recibir dicha solicitud hace bastante poco. El primer producto de este tipo es una creación conjunta de Hewlett-Packard Co. y AER Energy Resources Inc. - PowerSlice XL - mostró la imperfección de esta tecnología cuando se utiliza en computadoras portatiles... Esta batería, diseñada para la computadora portátil HP OmniBook 600, pesaba 3.3 kg, más que la computadora en sí. Ella proporcionó trabajo por solo 12 horas. Energizer también ha adoptado esta tecnología en sus pequeñas pilas de botón utilizadas en audífonos.
Recargar las baterías tampoco es fácil. Los procesos químicos son muy sensibles a corriente eléctrica suministrado a la batería. Si el voltaje aplicado es demasiado bajo, la batería suministrará corriente, no aceptará. Si el voltaje es demasiado alto, pueden comenzar reacciones no deseadas que pueden dañar la celda. Por ejemplo, cuando aumenta el voltaje, la intensidad de la corriente ciertamente aumentará, como resultado, la batería se sobrecalentará. Y si continúa cargando la celda después de que esté completamente cargada, pueden comenzar a desarrollarse gases explosivos en ella e incluso puede ocurrir una explosión.

Tecnologías de carga
Los dispositivos de carga modernos son dispositivos electrónicos bastante sofisticados con varios grados de protección, tanto para las suyas como para las baterías. En la mayoría de los casos, cada tipo de celda tiene su propio cargador. El uso incorrecto del cargador puede dañar no solo las baterías, sino también el dispositivo en sí, o incluso los sistemas que funcionan con baterías.
Hay dos modos de funcionamiento. cargadores- con tensión constante y corriente constante.
Los más simples son los dispositivos de voltaje constante. Siempre producen el mismo voltaje y suministran corriente dependiendo del nivel de la batería (y otros factores ambientales). A medida que la batería se carga, su voltaje aumenta, por lo que la diferencia entre los potenciales del cargador y la batería disminuye. Como resultado, fluye menos corriente a través del circuito.
Todo lo que se necesita para tal dispositivo es un transformador (para reducir el voltaje de carga al nivel requerido por la batería) y un rectificador (para rectificar corriente alterna en una constante, utilizada para cargar la batería). Estos cargadores simples se utilizan para cargar baterías de automóviles y barcos.
Como regla general, se utilizan dispositivos similares para cargar baterías de plomo-ácido para fuentes fuente de poder ininterrumpible... Además, los dispositivos de voltaje constante también se utilizan para recargar las celdas de iones de litio. Solo hay circuitos agregados para proteger las baterías y sus propietarios.
El segundo tipo de cargadores proporciona un amperaje constante y cambia el voltaje para proporcionar la cantidad de corriente requerida. Tan pronto como el voltaje alcanza el nivel de carga completo, la carga se detiene. (Recuerde, el voltaje generado por la celda cae a medida que se descarga). Por lo general, estos dispositivos cargan celdas de níquel-cadmio y níquel-hidruro metálico.
Además del nivel de voltaje requerido, los cargadores necesitan saber cuánto tiempo se tarda en recargar la celda. La batería puede dañarse si se carga durante demasiado tiempo. Se utilizan varias tecnologías para determinar el tiempo de recarga, según el tipo de batería y la "inteligencia" del cargador.
En la más casos simples para ello se utiliza el voltaje generado por la batería. El cargador monitorea el voltaje de la batería y se apaga en el momento en que el voltaje de la batería alcanza el nivel de umbral. Pero esta tecnología no es adecuada para todos los elementos. Por ejemplo, no es aceptable para níquel-cadmio. En estos elementos, la curva de descarga es cercana a una línea recta, y puede ser muy difícil determinar el nivel del voltaje umbral.
Los cargadores más "sofisticados" determinan el tiempo de recarga en función de la temperatura. Es decir, el dispositivo monitorea la temperatura de la celda y se apaga o reduce la corriente de carga cuando la batería comienza a calentarse (lo que significa sobrecarga). Normalmente, los termómetros están integrados en dichas baterías, que controlan la temperatura de la celda y transmiten una señal adecuada al cargador.
Los dispositivos inteligentes utilizan ambos métodos. Pueden cambiar de una corriente de carga alta a una baja, o pueden mantener una corriente constante utilizando sensores especiales de voltaje y temperatura.
Los cargadores estándar proporcionan menos corriente de carga que la corriente de descarga de la celda. Y los cargadores con un valor de corriente más alto proporcionan una corriente más alta que la corriente de descarga nominal de la batería. Los dispositivos de carga lenta utilizan una corriente tan pequeña que solo evita que la batería se descargue automáticamente (por definición, estos dispositivos se utilizan para compensar la autodescarga). Normalmente, la corriente de carga en tales dispositivos es una vigésima o una trigésima parte de la corriente de descarga nominal de la batería. Los cargadores modernos a menudo pueden funcionar con múltiples corrientes de carga. Usan corrientes más altas al principio y cambian gradualmente a corrientes más bajas a medida que se acercan a una carga completa. Si se utiliza una batería que puede soportar una carga de baja corriente (el níquel-cadmio, por ejemplo, no puede soportar), al final del ciclo de carga, el dispositivo cambiará a este modo. La mayoría de los cargadores de portátiles y celulares diseñados para que puedan estar conectados permanentemente a los elementos y no los dañen.