Цинк-воздушные батарейки для слуховых аппаратов – что это такое, как за ними ухаживать, в чем они лучше?

Вернуться к: Список статей о батарейках для слуховых аппаратов

Аккумулятор покрыт наклейкой, снятие которой приводит в действие аккумулятор. Наклейка предотвращает высыхание аккумулятора, а после его снятия он постепенно разряжается. Наклейка закрывает отверстия, которые позволяют воздуху проходить внутри крана. Воздух играет важную роль в образовании молекул на поверхности катода (пористой мембраны внутри аккумулятора). Полученные молекулы перемещаются к аноду в виде цинкового геля/порошка. В результате последующих реакций высвобождаются электроны, которые уже приводятся в движение электричеством. Ток, генерируемый таким образом, может питать устройство.

A - сепаратор, B - цинковый гель/порошок с электролитом, C - корпус анода, D - изолятор, E - корпус катода, F - отверстия для воздуха, G - катодный катализатор, H - покрытие для распределения воздуха, I - полупроницаемая мембрана

Поскольку воздух забирается из окружающей среды, удалось уменьшить размер батареи, сохранив при этом высокую производительность. Слуховые аппараты и имплантаты требуют относительно большого количества энергии (больше, чем, например, часы, в которых используются батарейки аналогичного размера), поэтому именно здесь нашли свое применение цинк-воздушные батарейки. Если вас интересуют дополнительные аспекты в области электрохимии, мы здесь, чтобы помочь :)

Срок службы цинк-воздушных слуховых батареек

Конечно, простого ответа на вопрос о том, какой срок службы у цинк-воздушного аккумулятора, нет. Однако несомненно то, что они намного эффективнее батарей, у которых катод находится внутри «кнопки» (не воздуха), поэтому в них гораздо меньше цинка. На сколько прослужит батарея, зависит в первую очередь от характера и интенсивности ее использования, в том числе от уровня нарушения слуха. Для усиления звука на большую величину требуется больше энергии. Размер аккумулятора также имеет значение. Большие батареи (размер 675) работают дольше, чем меньшие батареи (размер 10). В проведенных исследованиях были достигнуты сроки службы батареи размера 10 на уровне до 10 дней. Для батареи 312 он составлял до 12 суток. На 13 батарей это было до 14 суток. Однако для батареи 675 это было до 20 дней (1). Емкость аккумуляторов варьируется от 90-105 мАч для размера 10 до 650 мАч для размера 675 (см. таблицу замены).

Важный!

• Цинк-воздушные аккумуляторы чувствительны к условиям окружающей среды. Снижение температуры окружающей среды сократит срок службы батареи. Об этом должны помнить люди, например, те, кто зимой работает на открытом воздухе.
• Увеличение высоты также означает снижение содержания кислорода в воздухе. Поэтому, если вы находитесь в горах, ваша батарея может прослужить меньше времени.

Помните также:

• После снятия мембраны дайте цинк-воздушной батарее свободно проветриваться (подождите около минуты, прежде чем вставлять ее в устройство).
• Используйте свежие и эффективные батареи при программировании вашего устройства, так как эти процессы потребляют больше всего энергии.
• Храните батарейки при комнатной температуре.
• Храните батарейки в оригинальной упаковке. Пусть они не прикасаются к металлическим предметам.
• Не позволяйте детям играть с батарейками.

Другие факты, связанные с батарейками для слуховых аппаратов:

• Анод: цинковый порошок
• Катод: кислород (O2)
• Электролит: гидроксид калия (KOH)
• Применение: слуховые аппараты, пейджеры, электромобили

Цинк-воздушные батареи являются щелочными батареями (из-за используемого электролита). Это очень интересный вид аккумулятора, даже если не рассматривать вопрос «как можно использовать воздух в качестве электрода?». (В частности, кислород подается на катод через отверстие в батарее и восстанавливается на поверхности углерода.)

Во многих электрохимических системах используются оксиды металлов и цинк. Оксид металла восстанавливается, цинк окисляется, и создается разность потенциалов. Таков принцип работы старого типа батареек, используемых в слуховых аппаратах – батареек на основе ртути и оксида цинка (ртутные батарейки в настоящее время сняты с производства). Если мы избавимся от оксида металла из них, то сможем увеличить емкость аккумулятора в два раза – но где тогда брать кислород? Совершенно верно. Из ниоткуда!

Электролит в цинк-воздушных аккумуляторах представляет собой 20-40% (массовое соотношение) раствор щелочного гидроксида в воде. Одним из недостатков такого решения является тот факт, что такие гидроксиды гигроскопичны – они поглощают или выделяют воду в окружающую среду, в зависимости от влажности. Как слишком высокая, так и слишком низкая влажность негативно сказываются на сроке службыемкость аккумулятора (здесь решением являются селективные мембраны).

Поскольку батарея «не содержит» катода (или во всяком случае вес катода не учитывается в массе аккумулятора), плотность энергии на единицу веса в цинк-воздушных батареях может достигать высоких значений – в пределах 400-500 Вт·ч/кг (для сравнения – 99-123 Вт·ч/кг для катода с HgO). К сожалению, плотность энергии на единицу объема остается небольшой.

Срок годности цинк-углеродных аккумуляторов до того, как они подвергнутся воздействию воздуха, составляет около 4-5 лет. После активации продолжительность их действия не очень велика, даже если они не используются. По этим причинам (а также из-за высокой плотности энергии на единицу массы) для питания слуховых аппаратов используются цинк-воздушные батарейки.

Интересный факт для маленьких химиков ;-) Как сделать цинк-воздушный аккумулятор самостоятельно (на английском языке). Не забудьте принять меры предосторожности :):



(1) Рул, А., и Куба, К. (2013, декабрь). Батарейки для слуховых аппаратов Rayovac – важные вещи, которые нужно знать, чтобы обеспечить удовлетворенность пациента. AudiologyOnline, статья 12293.

Популярные слуховые батарейки в магазине hurt.com.pl

[баннер=142/] [баннер=143/] [баннер=144/] [баннер=145/] [баннер=146/]