تعداد افرادی که از باتری های روی هوا به عنوان منبع تغذیه سمعک های خود استفاده می کنند روز به روز در حال افزایش است. این باتری ها دوستدار محیط زیست هستند و به دلیل افزایش ظرفیت، عمر بسیار بیشتری نسبت به انواع دیگر باتری ها دارند. با این حال، تعیین عمر دقیق عنصر مورد استفاده دشوار است؛ این به عوامل زیادی بستگی دارد. که در لحظات خاصکاربران سوالات و شکایاتی دارند.<Радуга Звуков>سعی خواهد کرد به یک سوال بسیار مهم پاسخ جامع بدهد: چه چیزی عمر باتری را تعیین می کند؟
مزایای...
برای سال‌های متمادی، منبع اصلی انرژی سمعک، باتری‌های اکسید جیوه بود. با این حال، در اواسط دهه 90. مشخص شد که آنها کاملا منسوخ شده اند. اولاً آنها حاوی جیوه بودند - یک ماده بسیار مضر. ثانیا، باتری های دیجیتال به وجود آمدند و شروع به تسخیر سریع بازار کردند و نیازهای اساسی متفاوتی را در مورد ویژگی های باتری ها ایجاد کردند.
فناوری اکسید جیوه با فناوری هوا روی جایگزین شده است. از این نظر منحصر به فرد است که اکسیژن هوای اطراف به عنوان یکی از اجزای (کاتد) باتری شیمیایی استفاده می شود که از سوراخ های مخصوص وارد می شود. با حذف جیوه یا اکسید نقره از محفظه باتری، که تاکنون به عنوان کاتد عمل می کرد، فضای بیشتری برای پودر روی در دسترس قرار گرفته است. بنابراین، باتری روی-هوا در مقایسه با یکدیگر انرژی بر بیشتری دارد انواع متفاوتباتری های هم اندازه به لطف این راه حل مبتکرانه، باتری روی-هوا تا زمانی که ظرفیت آن توسط حجم کوچک باتری های مینیاتوری مدرن محدود شود، بی رقیب باقی خواهد ماند.
در سمت مثبت باتری یک یا چند سوراخ (بسته به اندازه آن) وجود دارد که هوا وارد آن می شود. واکنش شیمیایی که در طی آن جریان تولید می شود بسیار سریع انجام می شود و در عرض دو تا سه ماه کاملاً کامل می شود، حتی بدون بارگذاری روی باتری. بنابراین، در طول فرآیند ساخت، این سوراخ ها با یک فیلم محافظ پوشانده می شوند.
برای آماده شدن برای کار، باید برچسب را بردارید و به ماده فعال زمان دهید تا با اکسیژن اشباع شود (3 تا 5 دقیقه). اگر بلافاصله پس از باز کردن باتری شروع به استفاده از آن کنید، فعال سازی فقط در لایه سطحی ماده رخ می دهد که به طور قابل توجهی بر عمر مفید آن تأثیر می گذارد.
اندازه باتری نقش مهمی دارد. هرچه بزرگتر باشد، ذخایر ماده فعال بیشتری دارد و در نتیجه انرژی انباشته بیشتری دارد. بنابراین بیشترین ظرفیت باتری سایز 675 و کوچکترین آن سایز 5 است. ظرفیت باتری ها نیز به سازنده آن بستگی دارد. به عنوان مثال، برای باتری های سایز 675 می تواند از 440 میلی آمپر ساعت تا 460 میلی آمپر ساعت متغیر باشد.
و ویژگی ها
اولاً، ولتاژ تامین شده توسط باتری به زمان کارکرد آن یا به طور دقیق تر، به میزان تخلیه آن بستگی دارد. باتری روی هوای جدید می تواند تا 1.4 ولت را تامین کند، اما فقط برای مدت کوتاهی. سپس ولتاژ به 1.25 ولت کاهش می یابد و برای مدت طولانی باقی می ماند. و در پایان عمر باتری، ولتاژ به شدت به کمتر از 1 ولت کاهش می یابد.
ثانیاً، باتری‌های روی هوا هر چه اطراف آن گرمتر باشد، بهتر عمل می‌کنند. در این صورت البته نباید از حداکثر دمای تعیین شده برای این نوع باتری تجاوز کنید. این برای همه باتری ها صدق می کند. اما ویژگی باتری های روی هوا این است که عملکرد آنها به رطوبت هوا نیز بستگی دارد. فرآیندهای شیمیایی رخ داده در آن به وجود مقدار معینی از رطوبت بستگی دارد. به بیان ساده: هر چه گرمتر و مرطوب تر باشد، بهتر است (این فقط در مورد باتری های CA صدق می کند!). اما اینکه رطوبت بر سایر اجزای دستگاه شنوایی اثر منفی می گذارد بحث دیگری است.
ثالثاً، مقاومت داخلی باتری به عوامل مختلفی بستگی دارد: دما، رطوبت، زمان کار و فناوری استفاده شده توسط سازنده. هر چه دما و رطوبت بیشتر باشد امپدانس کمتری دارد که تأثیر مفیدی بر عملکرد سیستم شنوایی دارد. باتری جدید 675 دارای مقاومت داخلی 1-2 اهم است. با این حال، در پایان عمر آن، این مقدار می تواند به 10 اهم افزایش یابد، و برای باتری سیزدهم - تا 20 اهم. بسته به سازنده، این مقدار می تواند به طور قابل توجهی متفاوت باشد، که در صورت نیاز به حداکثر توان ثبت شده در برگه اطلاعات فنی، مشکلاتی را ایجاد می کند.
هنگامی که مقدار مصرف جریان بحرانی فراتر رود، مرحله نهایی یا کل سیستم شنوایی خاموش می شود تا باتری بتواند بازیابی شود. اگر بعد از<дыхательной паузы>باتری دوباره شروع به تولید جریان کافی برای کار می کند و SA دوباره روشن می شود. در بسیاری از سیستم های شنوایی، فعال سازی مجدد با سیگنال صوتی، همانی که شما را از افت ولتاژ باتری مطلع می کند. یعنی در شرایطی که SA به دلیل مصرف جریان زیاد خاموش می شود، با روشن شدن مجدد، یک سیگنال هشدار به صدا در می آید، البته ممکن است باتری کاملا نو باشد. این وضعیت معمولا زمانی رخ می دهد که سمعک ورودی SPL بسیار بالایی دریافت می کند و سمعک روی توان کامل تنظیم می شود.
عوامل موثر بر عمر سرویس
یکی از چالش های اصلی پیش روی باتری ها اطمینان از تامین جریان ثابت در طول عمر باتری است.
اول از همه، عمر باتری با توجه به نوع CA مورد استفاده تعیین می شود. به عنوان یک قاعده، دستگاه های آنالوگ جریان بیشتری نسبت به دستگاه های دیجیتال مصرف می کنند و دستگاه های پرمصرف جریان بیشتری نسبت به دستگاه های کم مصرف مصرف می کنند. مقادیر معمول مصرف جریان برای دستگاه های با توان متوسط از 0.8 تا 1.5 میلی آمپر و برای دستگاه های پرقدرت و فوق العاده - از 2 تا 8 میلی آمپر متغیر است.
CA های دیجیتال معمولاً مقرون به صرفه تر از CA های آنالوگ با همان قدرت هستند. با این حال، آنها یک ایراد دارند - هنگام تعویض برنامه ها یا فعال کردن خودکار عملکردهای پیچیده پردازش سیگنال (کاهش نویز، تشخیص گفتار و غیره)، این دستگاه ها به طور قابل توجهی جریان بیشتری را نسبت به گذشته مصرف می کنند. حالت عادی. بسته به عملکرد پردازش سیگنالی که در آن انجام می شود، نیاز انرژی می تواند افزایش یا کاهش یابد این لحظه مدار دیجیتالو حتی اینکه آیا اصلاح کم شنوایی بیمار نیاز به تقویت متفاوت در SPLهای ورودی مختلف دارد یا خیر.
وضعیت آکوستیک محیط نیز بر عمر باتری تأثیر می گذارد. در یک محیط آرام، سطح سیگنال صوتی معمولا کم است - حدود 30-40 دسی بل. در این حالت سیگنال ورودی به SA نیز کوچک است. در یک محیط پر سر و صدا، به عنوان مثال، در مترو، قطار، کارخانه یا خیابان پر سر و صدا، سطح سیگنال صوتی می تواند به 90 دسی بل یا بیشتر برسد (یک چکش جک حدود 110 دسی بل است). این منجر به افزایش سطح سیگنال خروجی CA و بر این اساس، افزایش مصرف جریان می شود. در همان زمان، تنظیمات دستگاه شروع به تأثیرگذاری می کند - با تقویت بیشتر، مصرف فعلی نیز بیشتر می شود. به طور معمول، نویز محیط در محدوده فرکانس پایین متمرکز می شود، بنابراین، با سرکوب بیشتر محدوده فرکانس پایین توسط کنترل تون، مصرف جریان نیز کاهش می یابد.
مصرف فعلی دستگاه های با توان متوسط زیاد به سطح سیگنال ورودی بستگی ندارد، اما برای CA های قدرتمند و فوق قدرتمند این تفاوت بسیار زیاد است. به عنوان مثال، با یک سیگنال ورودی با شدت 60 دسی بل (که در آن مصرف فعلی SA نرمال می شود)، قدرت جریان 2-3 میلی آمپر است. با سیگنال ورودی 90 دسی بل (و همان تنظیمات CA)، جریان به 15-20 میلی آمپر افزایش می یابد.
روش برای ارزیابی عمر باتری
به طور معمول، عمر باتری با در نظر گرفتن ظرفیت اسمی آن و مصرف فعلی تخمینی دستگاه، مشخص شده در اطلاعات فنی (گذرنامه) دستگاه ارزیابی می شود. بیایید یک مورد معمولی را در نظر بگیریم: یک باتری 675 روی هوا با ظرفیت معمولی 460 میلی آمپر ساعت.
هنگامی که در دستگاهی با توان متوسط با مصرف جریان 1.4 میلی آمپر استفاده می شود، عمر سرویس نظری 460/1.4 = 328 ساعت خواهد بود. هنگام پوشیدن دستگاه به مدت 10 ساعت در روز، این به معنای بیش از یک ماه کارکرد دستگاه است (328/10=32.8).
هنگام تغذیه یک دستگاه قدرتمند در محیطی آرام (مصرف جریان 2 میلی آمپر)، عمر مفید آن 230 ساعت خواهد بود، یعنی حدود سه هفته با سایش 10 ساعته. اما، اگر محیط پر سر و صدا باشد، مصرف جریان می تواند به 15-20 میلی آمپر برسد (بسته به نوع دستگاه). در این حالت، عمر سرویس 460/20=23 ساعت خواهد بود، یعنی. کمتر از 3 روز البته هیچکس 10 ساعت در چنین محیطی راه نمی رود و حالت واقعیدر مصرف فعلی مخلوط خواهد شد. بنابراین این مثالبه سادگی روش محاسبه را نشان می دهد و مقادیر بسیار بالایی را برای عمر مفید ارائه می دهد. به طور معمول، عمر باتری در یک دستگاه قدرتمند بین دو تا سه هفته متغیر است.
از باتری‌هایی استفاده کنید که به‌طور خاص برای سمعک‌ها (با برچسب یا برچسب‌گذاری شده به این صورت) از سازندگان معتبر منبع تغذیه (GP، Renata، Energizer، Varta، Panasonic، Duracell Activair، Rayovac) طراحی شده‌اند.
تخطی نکن فیلم محافظباتری ها (باز نمی شوند) تا زمانی که در سمعک نصب شوند.
باتری ها را در تاول ها در دمای اتاق و رطوبت معمولی نگهداری کنید. آرزو کردن<сберечь>نگه داشتن باتری طولانی تر در یخچال می تواند دقیقاً به نتیجه معکوس منجر شود - SA با باتری نواصلا کار نخواهد کرد
قبل از نصب باتری در دستگاه، آن را بدون فیلم به مدت 3-5 دقیقه بگذارید.
CA خود را در صورت عدم استفاده خاموش کنید. در شب، منابع برق را از دستگاه خارج کنید و محفظه باتری را باز بگذارید.
در پنجمین شماره مجله خود به شما گفتیم که چگونه خودتان باتری گازی بسازید و در شماره ششم باتری سرب پتاس. ما به خوانندگان نوع دیگری از منبع فعلی ارائه می دهیم - هوا- عنصر روی. این عنصر در حین کار نیازی به شارژ ندارد که مزیت بسیار مهمی نسبت به باتری ها است.
عنصر روی-هوا در حال حاضر پیشرفته ترین منبع جریان است، زیرا انرژی ویژه نسبتاً بالایی دارد (110-180 Wh/kg)، ساخت و کارکرد آن آسان است و از نظر افزایش ویژگی های خاص خود امیدوارکننده ترین است. توان ویژه محاسبه‌شده تئوری یک سلول هوای روی می‌تواند به 880 Wh/kg برسد. اگر حتی نیمی از این قدرت به دست آید، المان به رقیب بسیار جدی موتور احتراق داخلی تبدیل خواهد شد.
خیلی مزیت مهمعنصر هوا روی -
تغییر کوچک در ولتاژ تحت بار هنگام تخلیه آن. علاوه بر این، چنین عنصری دارای قدرت قابل توجهی است، زیرا ظرف آن می تواند از فولاد ساخته شود.
اصل عملکرد عناصر هوای روی مبتنی بر استفاده از یک سیستم الکتروشیمیایی است: روی - محلول پتاسیم سوزاننده - کربن فعال که اکسیژن هوا را جذب می کند. با انتخاب ترکیبات الکترولیت، جرم فعال الکترودها و انتخاب طرح بهینه عنصر، می توان قدرت ویژه آن را به میزان قابل توجهی افزایش داد.
عنصر منگنز روی. (1) کلاهک فلزی، (2) الکترود گرافیت ("+")، (3) فنجان روی ("")، (4) اکسید منگنز، (5) الکترولیت، (6) تماس فلزی. عنصر منگنز روی، ... ... ویکی پدیا
RC 53M (1989) سلول جیوه-زینک ("نوع RC") سلول گالوانیکی که روی آند است ... ویکی پدیا
باتری اکسیراید باتری‌های Oxyride™ نام تجاری برای باتری‌های یکبار مصرف (غیر قابل شارژ) طراحی شده هستند. توسط پاناسونیک. آنها به طور خاص برای دستگاه هایی با مصرف انرژی بالا طراحی شده اند ... ویکی پدیا
عنصر وستون معمولی، عنصر جیوه-کادمیم، یک عنصر گالوانیکی است که emf آن در طول زمان بسیار پایدار است و از نمونه ای به نمونه دیگر قابل تکرار است. به عنوان منبع ولتاژ مرجع (VR) یا استاندارد ولتاژ استفاده می شود... ... ویکی پدیا
باتری SC 25 نقره-روی منبع جریان شیمیایی ثانویه است، باتری که در آن آند اکسید نقره است، به صورت پودر فشرده، کاتد مخلوطی است ... ویکی پدیا
باتری های مینیاتوری در اندازه های مختلف باتری مینیاتوری، باتری به اندازه یک دکمه، اولین بار به طور گسترده در الکترونیک استفاده شد. ساعت مچی، به همین دلیل ... ویکی پدیا نیز نامیده می شود
سلول جیوه روی ("نوع RC") یک سلول گالوانیکی است که در آن آند روی، کاتد اکسید جیوه و الکترولیت محلولی از هیدروکسید پتاسیم است. مزایا: ولتاژ ثابت و شدت انرژی و چگالی انرژی زیاد. معایب: ... ... ویکی پدیا
یک سلول گالوانیکی منگنز روی که در آن از دی اکسید منگنز به عنوان کاتد، پودر روی به عنوان آند و یک محلول قلیایی، معمولاً هیدروکسید پتاسیم، به عنوان الکترولیت استفاده می شود. مطالب 1 تاریخچه اختراع ... ویکی پدیا
باتری نیکل روی یک منبع جریان شیمیایی است که در آن روی آند، هیدروکسید پتاسیم با افزودن هیدروکسید لیتیوم الکترولیت و اکسید نیکل کاتد است. اغلب به اختصار NiZn نامیده می شود. مزایا: ... ... ویکی پدیا
محصول جدید وعده می دهد که از نظر شدت انرژی از باتری های لیتیوم یونی سه برابر بیشتر شود و در عین حال قیمت آن نصف شود.
توجه داشته باشید که در حال حاضر باتری های روی-هوا فقط به صورت سلول های یکبار مصرف یا "قابل شارژ" به صورت دستی تولید می شوند، یعنی با تعویض کارتریج. به هر حال، این نوع باتری از باتری های لیتیوم یون ایمن تر است، زیرا حاوی مواد فرار نیست و بر این اساس، نمی تواند مشتعل شود.
مانع اصلی برای ایجاد گزینه های قابل شارژ - یعنی باتری ها - تخریب سریع دستگاه است: الکترولیت غیرفعال می شود، واکنش های کاهش اکسیداسیون کند می شود و پس از چند چرخه شارژ به طور کلی متوقف می شود.
برای درک اینکه چرا این اتفاق می افتد، ابتدا باید اصل عملکرد سلول های هوای روی را شرح دهیم. باتری از الکترودهای هوا و روی و الکترولیت تشکیل شده است. در هنگام تخلیه، هوایی که از خارج می آید، با کمک کاتالیزورها، یون های هیدروکسیل (OH -) را در محلول الکترولیت آبی تشکیل می دهد.
آنها الکترود روی را اکسید می کنند. در طی این واکنش، الکترون ها آزاد می شوند و جریان تشکیل می دهند. هنگام شارژ باتری، فرآیند در جهت مخالف پیش می رود: اکسیژن در الکترود هوا تولید می شود.
پیش از این، در طول کار یک باتری قابل شارژ، محلول الکترولیت آبی اغلب به سادگی خشک می شد یا بیش از حد عمیق به منافذ الکترود هوا نفوذ می کرد. علاوه بر این، روی ته‌نشین‌شده به‌طور نابرابر توزیع شد و ساختاری منشعب ایجاد کرد که باعث ایجاد اتصال کوتاه بین الکترودها شد.
محصول جدید عاری از این کاستی هاست. افزودنی های مخصوص ژل و قابض، رطوبت و شکل الکترود روی را کنترل می کنند. علاوه بر این، دانشمندان کاتالیزورهای جدیدی را پیشنهاد کرده اند که عملکرد عناصر را نیز به طور قابل توجهی بهبود می بخشد.
تا کنون، بهترین عملکرد نمونه های اولیه از صدها چرخه شارژ تجاوز نمی کند (عکس از ReVolt).
جیمز مک‌دوگال، مدیر اجرایی ReVolt معتقد است که اولین محصولات، برخلاف نمونه‌های اولیه فعلی، تا 200 بار شارژ می‌شوند و به زودی می‌توانند به 300 تا 500 چرخه برسند. این نشانگر اجازه می دهد تا از عنصر استفاده شود، به عنوان مثال، در تلفن های همراهیا لپ تاپ
نمونه اولیه باتری نوتوسط بنیاد تحقیقاتی نروژی SINTEF توسعه یافته است و ReVolt در حال تجاری سازی محصول است (تصویر توسط ReVolt).
ReVolt همچنین در حال توسعه باتری‌های روی-هوا برای خودروهای الکتریکی است. چنین محصولاتی شبیه سلول های سوختی هستند. تعلیق روی در آنها نقش یک الکترود مایع را بازی می کند، در حالی که الکترود هوا از یک سیستم لوله تشکیل شده است.
الکتریسیته با پمپاژ سیستم تعلیق از طریق لوله ها تولید می شود. سپس اکسید روی به دست آمده در محفظه دیگری ذخیره می شود. هنگامی که شارژ می شود، همان مسیر را ادامه می دهد و اکسید دوباره به روی تبدیل می شود.
چنین باتری هایی می توانند الکتریسیته بیشتری تولید کنند، زیرا حجم الکترود مایع می تواند بسیار بیشتر از حجم الکترود هوا باشد. مک دوگال معتقد است که این نوع سلول می تواند بین دو تا ده هزار بار شارژ شود.