Електрохімічні технології зберігання енергії швидко розвиваються. Компанія NantEnergy пропонує бюджетний цинково-повітряний акумулятор енергії.

Компанія NantEnergy, очолювана каліфорнійським мільярдером Патріком Сун-Шіонгом (Patrick Soon-Shiong), представила цинково-повітряний акумулятор енергії (Zinc-Air Battery), вартість якого істотно нижча за літій-іонні аналоги.

Цинково-повітряний акумулятор енергії

Батарея, "захищена сотнею патентів", призначена для використання в системах зберігання енергії в енергетиці. За твердженням NantEnergy, її вартість нижча за сто доларів за кіловат-годину.

Влаштування цинково-повітряної батареї відрізняється простотою. При зарядці електрика перетворює оксид цинку на цинк і кисень. У фазі розряду у осередку цинк окислюється повітрям. Одна батарея, укладена в пластиковий корпус, за розмірами трохи більше, ніж портфель для паперів.

Цинк не є рідкісним металом, і проблеми обмеженості ресурсів, що обговорюються у зв'язку з літій-іонними акумуляторами, цинк-повітряні батареї не торкаються. Крім того, останні практично не містять шкідливих довкілляелементів і цинк дуже легко переробляється для вторинного використання.

Важливо відзначити, що пристрій NantEnergy – це не прототип, а серійна модель, яка випробовувалась протягом останніх шести років «у тисячах різних місць». Ці батареї забезпечували енергією «більше 200 тисяч жителів Азії та Африки та використовувалися у більш ніж 1000 веж стільникового зв'язкупо всьому світу".

Настільки низька вартість системи зберігання енергії дозволить «перетворити електричну мережуу працюючу цілодобово повністю безвуглецеву систему», тобто засновану повністю на відновлюваних джерелах енергії.

Цинк-повітряні батареї - це не новинка, вони винайдені ще в XIX столітті і широко використовуються з 30-х років минулого століття. Основна сфера застосування цих джерел живлення – слухові апарати, портативні радіостанції, фототехніка… Певною науково-технічною проблемою, обумовленою хімічними властивостямицинку, було виробництво акумуляторів, що перезаряджаються. Зважаючи на все, цю проблему сьогодні значною мірою подолано. NantEnergy досягла того, що батарея може повторювати цикл заряду та розряду більше ніж 1000 разів без погіршення характеристик.

Серед інших параметрів, що вказуються компанією: 72 години автономії та 20-річний термін служби системи.

До кількості циклів та інших характеристик, звісно, ​​є питання, які треба уточнювати. Втім, деякі експерти в галузі накопичувачів енергії вірять у технологію. За результатами опитування GTM, проведеного в грудні минулого року, вісім відсотків респондентів вказали на цинкові батареї як на технологію, здатну замінити літій-іон у системах зберігання енергії.

Раніше глава Tesla Ілон Маск повідомляв, що вартість літій-іонних елементів (cells), що випускаються його компанією, може впасти нижче за $100/кВт*год у поточному році.

Часто доводиться чути, що поширення варіабельних ВІЕ, сонячної та вітрової енергетики, нібито гальмується (гальмуватиметься) через відсутність дешевих технологій зберігання енергії.

Це, зрозуміло, негаразд, оскільки накопичувачі енергії - лише з інструментів підвищення маневреності (гнучкості) енергосистеми, але з єдиний інструмент. До того ж, як бачимо, електрохімічні технології зберігання енергії розвиваються високими темпами. опубліковано

Якщо у вас виникли питання на цю тему, задайте їх фахівцям та читачам нашого проекту.

Повітряно-цинкові батареї набагато надійніші за своїх попередників: вони не течуть. Це означає, що батарейка, що раптово зіпсувалася, не виведе з ладу слуховий апарат. Втім, нові батарейки на повітряно-цинковій основі досить надійні і дуже рідко перестають працювати раніше терміну. Але й вони мають свої особливості.

Якщо у вас немає необхідності міняти елементи живлення в слуховому апараті, не слід знімати упаковку з батарейки. До експлуатації така батарея заклеєна спеціальною плівкою, що перешкоджає проникненню повітря. Як тільки плівка знімається, катод (кисень) та анод (цинковий порошок) вступають у реакцію. Про це слід пам'ятати: якщо зняти плівку, батарея втрачає заряд незалежно від того, помістили її в апарат чи ні.

Повітряно-цинкові батареї - це елементи живлення нового покоління, що відрізняються серйозними перевагами перед своїми попередниками. Безсумнівно, вони набагато енергоємніші і довговічніші завдяки більшій місткості. Катод батареї - не окис срібла або ртуті, як в інших елементах живлення, а кисень, отриманий із повітря. Взаємодія катода та анода відбувається рівномірно протягом усього експлуатаційного терміну батареї. Слуховий апарат не потрібно буде постійно переналаштовувати і змінювати гучність через ослаблений елемент живлення. Як анод використовується порошковий цинк, який міститься в набагато більшій кількості, Чим анод в батарейках попереднього покоління - це забезпечує його енергоємність.

Розрядження батареї ви зможете помітити за таким характерним "симптомом": через кілька хвилин після включення слуховий апарат раптово замовкає. Це сигнал про те, що елементи живлення настав час змінити.

1. Батарейку рекомендується використовувати до кінця, а потім одразу міняти. Зберігати відпрацьовані елементи не варто.
2. Батарейки слід підбирати за розміром, зазначеним в описі слухового апарату.
3. Зберігайте батареї подалі від металевих виробів! Метал провокує замикання контактів, а це призведе до псування виробу.
4. Бажано носити із собою запасну батарейку, поміщену у спеціальний захисний пакет.
5. При установці батарейки дуже важливо визначати, де у неї сторона "плюс" (вона більш опукла і має отвори для повітря).
6. Вставляючи нову батарейку, зачекайте кілька хвилин після того, як відірве захисну плівку: активна речовина повинна насититися киснем максимально. Це необхідно для повноцінного терміну служби батареї. Якщо поспішити, анод насититься киснем тільки на поверхні, і батарейка сяде раніше.
7. Якщо ви не користуєтеся слуховим апаратом, його слід відключати, а батарейки виймати.

8.Зберігати батарейки слід у спеціальних блістерах, при кімнатній температурі та у недоступному для дітей місці.

Вихід компактних повітряно-цинкових акумуляторів на масовий ринок може значно змінити ситуацію в ринковому сегменті малогабаритних джерел автономного живлення портативних комп'ютерівта цифрових пристроїв.

Енергетична проблема

а останні роки значно збільшився парк портативних комп'ютерів та різних цифрових пристроїв, багато з яких з'явилися на ринку зовсім недавно. Цей процес помітно прискорився через збільшення популярності мобільних телефонів. У свою чергу, стрімке зростання кількості портативних електронних пристроїввикликав серйозне збільшення попиту на автономні джерела електроенергії, зокрема на різні видибатарейок та акумуляторів.

Проте необхідність забезпечення величезної кількості портативних пристроїв елементами живлення лише однією стороною проблеми. Так, у міру розвитку портативних електронних пристроїв збільшується щільність монтажу елементів і потужність мікропроцесорів, що використовуються в них - всього за три роки тактова частота використовуваних процесорів КПК зросла на порядок. На зміну крихітним монохромним екранам приходять кольорові дисплеї. високою роздільною здатністюта збільшеним розміром екрана. Усе це призводить до зростання енергоспоживання. Крім того, у сфері портативної електроніки явно простежується тенденція подальшої мініатюризації. З урахуванням перелічених факторів стає цілком очевидним, що збільшення енергоємності, потужності, довговічності та надійності використовуваних елементів живлення є однією з найважливіших умов для забезпечення подальшого розвитку портативних електронних пристроїв.

Дуже гостро проблема відновлюваних джерел автономного живлення стоїть у сегменті портативних ПК. Сучасні технологіїдозволяють створювати ноутбуки, що практично не поступаються за своєю функціональною оснащеністю та продуктивністю повноцінним настільним системам. Проте відсутність досить ефективних джерел автономного живлення позбавляє користувачів ноутбуків однієї з головних переваг цього виду комп'ютерів – мобільності. Хорошим показником для сучасного ноутбука, оснащеного літій-іонним акумулятором, є час автономної роботи близько 4 годин 1, але для повноцінної роботи мобільних умовахцього явно недостатньо (наприклад, переліт з Москви до Токіо займає близько 10 годин, та якщо з Москви до Лос-Анджелеса — майже 15).

Одним із варіантів вирішення проблеми збільшення часу автономної роботипортативним ПК є перехід від нині поширених нікель-металгідридних та літій-іонних акумуляторів до хімічних паливних елементів 2 . Найбільш перспективними з точки зору застосування в портативних електронних пристроях та ПК є паливні елементи з низькою робочою температурою, такі як PEM (Proton Exchange Membrane) та DMCF (Direct Methanol Fuel Cells). Як паливо для цих елементів використовується водний розчин метилового спирту (метанолу) 3 .

Втім, на цьому етапі описувати майбутнє хімічних паливних елементів виключно в рожевих тонах було б занадто оптимістично. Справа в тому, що на шляху масового поширення паливних елементів у портативних електронних пристроях стоять як мінімум дві перешкоди. По-перше, метанол є досить токсичною речовиною, що передбачає підвищені вимоги до герметичності та надійності паливних картриджів. По-друге, для забезпечення прийнятної швидкості проходження хімічних реакцій у паливних елементах з низькою робочою температурою необхідно використовувати каталізатори. В даний час у PEM- та DMCF-елементах застосовуються каталізатори з платини та її сплавів, але природні запаси цієї речовини невеликі, а його вартість висока. Теоретично можна замінити платину іншими каталізаторами, але поки жодному з колективів, які займаються дослідженнями в цьому напрямку, не вдалося знайти прийнятної альтернативи. Сьогодні так звана платинова проблема є, мабуть, найбільшою перешкодою на шляху широкого поширення паливних елементів у портативних ПК та електронних пристроях.

1 Мається на увазі час роботи від штатного акумулятора.

2 Докладніше про паливні елементи можна прочитати у статті «Паливні елементи: рік надій», опублікованій у № 1’2005.

3 PEM-елементи, що працюють на газоподібному водні, оснащуються вбудованим конвертором для одержання водню з метанолу.

Повітряно-цинкові елементи

Натомість автори ряду публікацій вважають повітряно-цинкові батареї та акумулятори одним з підвидів паливних елементів, це не зовсім вірно. Ознайомившись із пристроєм і принципом роботи повітряно-цинкових елементів навіть у загальних рисах, можна зробити цілком однозначний висновок про те, що коректніше розглядати їх саме як окремий клас автономних джерел живлення.

Конструкція осередку повітряно-цинкового елемента включає катод та анод, розділені лужним електролітом та механічними сепараторами. Як катод використовується газодифузний електрод (gas diffusion electrode, GDE), водопроникна мембрана якого дозволяє отримувати кисень з атмосферного повітря, що циркулює через неї. "Паливом" є цинковий анод, що окислюється в процесі роботи елемента, а окислювачем - кисень, що отримується з атмосферного повітря, що надходить через "дихальні отвори".

На катоді відбувається реакція електровідновлення кисню, продуктами якої є негативно заряджені гідроксид-іони:

O 2 + 2H 2 O +4e 4OH – .

Гідроксид-іони рухаються в електроліті до цинкового анода, де відбувається реакція окислення цинку з вивільненням електронів, які через зовнішній ланцюгповертаються на катод:

Zn + 4OH – Zn(OH) 4 2– + 2e.

Zn(OH) 4 2– ZnO + 2OH – + H 2 O.

Цілком очевидно, що повітряно-цинкові елементи не потрапляють під класифікацію хімічних паливних елементів: по-перше, в них використовується електрод (анод), а по-друге, паливо спочатку закладається всередину осередку, а не подається в ході роботи ззовні.

Напруга між електродами одного осередку повітряно-цинкового елемента становить 1,45, що дуже близько до аналогічного параметра лужних (алкалінових) батарейок. При необхідності, щоб отримати більше висока напругаживлення можна об'єднувати кілька послідовно з'єднаних осередків в батарею.

Цинк є досить поширеним і недорогим матеріалом, завдяки чому при розгортанні масового виробництва повітряно-цинкових елементів виробники не відчуватимуть проблем із сировиною. Крім того, навіть на початковому етапі вартість таких джерел живлення буде цілком конкурентоспроможною.

Важливо й те, що повітряно-цинкові елементи є екологічними виробами. Матеріали, що застосовуються для їх виробництва, не отруюють навколишнє середовище і можуть бути використані вдруге після переробки. Продукти реакції повітряно-цинкових елементів (вода та оксид цинку) теж абсолютно безпечні для людини та навколишнього середовища — оксид цинку навіть застосовується як основний компонент дитячої присипки.

З експлуатаційних властивостей повітряно-цинкових елементів варто відзначити такі переваги, як низька швидкість саморозряду в неактивованому стані та мала зміна величини напруги в міру розряду (плоска крива розрядна).

Певним недоліком повітряно-цинкових елементів є вплив відносної вологості повітря, що надходить на характеристики елемента. Наприклад, повітряно-цинковий елемент, розрахований на експлуатацію в умовах відносної вологості повітря 60%, при збільшенні вологості до 90% термін служби зменшується приблизно на 15%.

Від батарей до акумуляторів

Найбільш простим у реалізації варіантом повітряно-цинкових елементів є одноразові батареї. Під час створення повітряно-цинкових елементів великого розміру та потужності (наприклад, призначених для живлення силових установок транспортних засобів) касети цинкових анодів можна робити замінними. У цьому випадку для відновлення запасу енергії достатньо вилучити касету з електродами, що відпрацювали, і встановити замість неї нову. Відпрацьовані електроди можна відновлювати для повторного застосування електрохімічним способом спеціалізованих підприємствах.

Якщо ж говорити про компактні елементи живлення, придатні для використання в портативних ПК та електронних пристроях, то тут практична реалізаціяваріанти із замінними касетами цинкових анодів неможлива через невеликий розмір батарей. Саме тому більшість представлених на ринку компактних повітряно-цинкових елементів є одноразовими. Одноразово використовувані повітряно-цинкові елементи живлення невеликого розміру випускають компанії Duracell, Eveready, Varta, Matsushita, GP та вітчизняне підприємство «Енергія». Основна сфера застосування подібних джерел живлення – слухові апарати, портативні радіостанції, фототехніка тощо.

В даний час багато компаній виробляють одноразові повітряно-цинкові батареї

Декілька років тому компанія AER випускала плоскі повітряно-цинкові батареї Power Slice, призначені для портативних комп'ютерів. Ці елементи були розроблені для ноутбуків серій Omnibook 600 та Omnibook 800 компанії Hewlett-Packard; час їхньої автономної роботи становив від 8 до 12 годин.

В принципі існує і можливість створення повітряно-цинкових елементів (акумуляторів), що перезаряджаються, в яких при підключенні зовнішнього джереластруму на аноді протікатиме реакція відновлення цинку. Проте практичному втіленню таких проектів тривалий час перешкоджали серйозні проблеми, зумовлені хімічними властивостями цинку. Оксид цинку добре розчиняється в лужному електроліті і розчиненому вигляді розподіляється по всьому об'єму електроліту, віддаляючись від анода. Через це при зарядці від зовнішнього джерела струму значною мірою змінюється геометрія анода: цинк, що відновлюється з оксиду, осаджується на поверхні анода у вигляді стрічкових кристалів (дендритів), за формою схожих на довгі шипи. Дендрити пронизують наскрізь сепаратори, викликаючи коротке замикання всередині батареї.

Дана проблема посилюється тим, що для підвищення потужності аноди повітряно-цинкових елементів виготовляються із подрібненого порошкового цинку (це дозволяє значно збільшити площу поверхні електрода). Таким чином, у міру збільшення кількості циклів заряду-розряду площа поверхні анода поступово зменшуватиметься, негативно впливаючи на робочі характеристики елемента.

На сьогодні найбільших успіхів у галузі створення компактних повітряно-цинкових акумуляторів вдалося досягти компанії Zinc Matrix Power (ZMP). Фахівці ZMP розробили унікальну технологію Zinc Matrix, яка дозволила вирішити основні проблеми, що виникають у процесі заряджання акумуляторів. Суть цієї технології полягає у використанні полімерної сполучної речовини, яка забезпечує безперешкодне проникнення гідроксид-іонів, але при цьому блокує переміщення оксиду цинку, що розчиняється в електроліті. Завдяки використанню цього рішення вдається уникнути помітної зміни форми та площі поверхні анода протягом щонайменше 100 циклів заряду-розряду.

Достоїнствами повітряно-цинкових акумуляторів є тривалий час роботи і велика питома енергоємність, що як мінімум удвічі перевищує аналогічні показники кращих літій-іонних акумуляторів. Питома енергоємність повітряно-цинкових акумуляторів досягає 240 Вт·год на 1 кг ваги, а максимальна потужність – 5000 Вт/кг.

За даними розробників ZMP, сьогодні можливе створення повітряно-цинкових акумуляторів для портативних електронних пристроїв (мобільних телефонів, цифрових плеєрів тощо) з енергоємністю близько 20 Вт·год. Мінімально можлива товщина таких джерел живлення становить лише 3 мм. Експериментальні ж прототипи повітряно-цинкових акумуляторів для ноутбуків мають енергоємність від 100 до 200 Вт · год.

Прототип повітряно-цинкового акумулятора створений фахівцями компанії Zinc Matrix Power

Ще одна важлива перевага повітряно-цинкових акумуляторів – повна відсутність так званого ефекту пам'яті. На відміну від інших типів акумуляторів, повітряно-цинкові елементи можна заряджати за будь-якого рівня заряду, причому без шкоди для їхньої енергоємності. Крім того, на відміну від літієвих акумуляторів, повітряно-цинкові елементи є набагато безпечнішими.

На закінчення не можна не згадати про одну важливу подію, яка стала символічною відправною точкою на шляху комерціалізації повітряно-цинкових елементів: 9 червня минулого року Zinc Matrix Power офіційно оголосила про підписання стратегічної угоди з корпорацією Intel. Відповідно до пунктів цієї угоди ZMP та Intel об'єднають свої зусилля в галузі розробки нової технологіїакумуляторних батарей для портативних комп'ютерів. Серед основних цілей цих робіт є збільшення часу автономної роботи ноутбуків до 10 годин. Згідно з планом, перші моделі оснащених повітряно-цинковими акумуляторами ноутбуків повинні з'явитися у продажу вже в 2006 році.

З кожним днем ​​зростає кількість людей, які використовують як джерело живлення для слухових апаратів повітряно-цинкові батареї. Ці елементи живлення екологічно безпечні та, завдяки підвищеної ємності, служать значно довше, ніж інші види батарейок. Однак точний термін служби елемента, що використовується, назвати складно, він залежить від багатьох факторів. У певні моменти у користувачів виникають питання та нарікання.<Радуга Звуков>Постарається дати вичерпну відповідь на дуже важливе питання: так від чого залежить термін служби батареї?

ГІДНОСТІ...

Протягом багатьох років основним джерелом енергії для слухових апаратів служили ртутно-окисні батареї. Однак у середині 90-х років. стало ясно, що вони застаріли. По-перше, вони містили ртуть – вкрай шкідливу речовину. По-друге, виникли і почали бурхливо завойовувати ринок цифрові СА, що пред'являють принципово інші вимоги до характеристик елементів живлення.

На зміну ртутно-окисної прийшла повітряно-цинкова технологія. Вона унікальна тим, що як один з компонентів (катода) хімічного елемента живлення використовується кисень навколишнього повітря, який надходить через спеціальні отвори. Завдяки видаленню з корпусу батарейки оксиду ртуті або срібла, які досі служили як катод, у ньому звільнилося більше простору для цинкового порошку. Тому повітряно-цинкова батарея є більш енергоємною, якщо порівнювати між собою різні типибатарейок однакового об'єму. Завдяки цьому дотепному рішенню повітряно-цинкова батарея залишатиметься поза конкуренцією доти, доки її ємність обмежуватиметься крихітним обсягом сучасних мініатюрних СА.

На плюсовій стороні батарейки є один або кілька отворів (залежно від її величини), в які надходить повітря. Хімічна реакція, під час якої генерується струм, протікає досить швидко та повністю завершується протягом двох-трьох місяців, навіть без навантаження на батарейку. Тому в процесі виготовлення ці отвори закривають захисною плівкою.

Для підготовки до роботи необхідно видалити наклейку та дати час активній речовині насититись киснем (від 3 до 5 хвилин). Якщо почати експлуатацію батареї відразу після розтину, то активація відбудеться лише в поверхневому шарі речовини, що істотно позначиться на термін служби.

Важливу роль грає розмір батарейки. Що він більший, то більше в ній запасів активної речовини, отже, і більше накопиченої енергії. Тому найбільшою ємністю має батарейка 675 типорозміру, а найменшою - 5 типорозміру. Місткість батарейок залежить і від фірми-виробника. Наприклад, для батарейок 675 типорозміру вона може варіюватися від 440 мАг до 460 мАг.

І ОСОБЛИВОСТІ

По-перше, напруга, що постачається батареєю, залежить від часу її роботи, а точніше сказати, від ступеня її розрядки. Нова повітряно-цинкова батарея може давати напругу до 1,4 В, але лише на короткий час. Потім напруга падає до 1,25, і тримається тривалий час. А під кінець експлуатації батарейки напруга різко падає до величини менше 1 Ст.

По-друге, повітряно-цинкові батареї функціонують тим краще, чим тепліше довкола. При цьому звичайно не слід перевищувати максимальну температуру, встановлену для даного виду батарейок. Це стосується всіх батарей. Але особливість повітряно-цинкових батарей полягає в тому, що їхня продуктивність залежить ще й від вологості повітря. Протікають у ній хімічні процеси залежить від наявності певної кількості вологи. Говорячи простіше: чим спекотніше і вологіше, тим краще (це стосується лише батарейок для СА!). А те, що вологість негативно діє на інші компоненти слухової системи – це вже інше питання.

По-третє, внутрішній опір батареї залежить від низки факторів: температура, вологість, час роботи та технології, що використовується фірмою-виробником. Чим вище температура і вологість, тим менше імпеданс, що благотворно впливає на роботу слухової системи. У нової 675-ї батарейки внутрішній опір становить 1-2 Ом. Однак наприкінці терміну служби ця величина може зрости до 10 Ом, а у 13 батарейки - до 20 Ом. Залежно від виробника, ця величина може значно змінюватися, що створює проблеми у разі потреби максимальної потужності, записаної в технічному паспорті.

При перевищенні критичної величини споживання струму кінцевий ступінь або вся слухова система вимикається, щоб батарейка могла відновитись. Якщо після<дыхательной паузы>батарейка знову починає давати струм у кількості, достатньому для експлуатації, СА знову вмикається. У багатьох слухових системах повторне включення супроводжується звуковим сигналом, тим же, який повідомляє про падіння напруги в батарейці. Тобто, в ситуації, коли СА відключається через високе споживання струму, при його повторному включенні звучить сигнал, хоча батарейка може бути абсолютно новою. Ця ситуація зазвичай спостерігається в тому випадку, коли до слухового апарату надходить дуже високий вхідний УЗД, а сам апарат налаштований на повну потужність.

Чинники, які впливають термін служби

Одним із основних завдань, що стоять перед батареями, є забезпечення постійної подачі струму протягом усього терміну служби батареї.

Насамперед термін служби батареї визначається типом використовуваного СА. Як правило, аналогові апарати споживають більший струм, ніж цифрові, а потужні – більше, ніж малопотужні. Типові значення споживаного струму для апаратів середньої потужності складають від 0.8 до 1.5 мА, а для потужних та надпотужних апаратів – від 2 до 8 мА.

Цифрові СА загалом виявляють більшу економічність, ніж аналогові СА тієї ж потужності. Однак їм притаманний один недолік - у момент перемикання програм або автоматичного спрацьовування складних функцій обробки сигналу (придушення шумів, розпізнавання мови тощо) ці апарати споживають істотно більший струм, ніж у звичайному режимі. Потреба енергії може зростати і знижуватися в залежності від того, яку функцію з обробки сигналу здійснює в даний момент цифрова схема, і навіть від того, чи вимагає корекція втрати слуху пацієнта різного посилення при різних вхідних УЗД.

Навколишня акустична ситуація також впливає на термін служби батарейок. У тихій обстановці рівень акустичного сигналу зазвичай невисокий – близько 30-40 дБ. При цьому сигнал, що надходить у СА, також невеликий. У шумній обстановці, наприклад, у метро, ​​електричці, на виробництві або галасливій вулиці рівень акустичного сигналу може досягати 90 і більше дБ (відбійний молоток - близько 110 дБ). Це веде до підвищення рівня сигналу СА і, відповідно, підвищеного струму його споживання. При цьому починають позначатися і налаштування апарату - при більшому посиленні струму споживання також більше. Зазвичай навколишні шуми зосереджені в низькочастотному діапазоні, тому при більшому придушенні НЧ діапазону регулятором тембра струм споживання також знижується.

Струм споживання апаратів середньої потужності не надто залежить від рівня вхідного сигналу, але для потужних та надпотужних СА різниця досить велика. Наприклад, при вхідному сигналі інтенсивністю 60 дБ (при якій нормується струм споживання СА) сила струму становить 2-3 мА. При вхідному сигналі 90 дБ (і тих же параметрах СА) струм зростає до 15-20 мА.

Методика оцінки терміну служби батареї

Зазвичай термін служби батарейки оцінюється з урахуванням її номінальної ємності та розрахункового струму споживання апарату, зазначеного у технічних даних (паспорті) на апарат. Візьмемо типовий випадок: повітряно-цинкова батарейка 675 типорозміру типовою ємністю 460 мАг.

При використанні в апараті середньої потужності зі струмом споживання 1.4мА теоретичний термін служби складе 460/1.4=328 годин. При носінні апарата протягом 10 годин на добу це означає понад місяць роботи апарата (328/10=32.8).

При живленні потужного апарату в тихій обстановці (струм споживання 2 мА) термін служби складе 230 годин, тобто близько трьох тижнів при 10-годинному носінні. Але, якщо ситуація шумна, то струм споживання може досягати 15-20 мА (залежно від типу апарату). У цьому режимі термін служби становитиме 460/20=23 години, тобто. менше ніж 3 дні. Звичайно, всі 10 годин у такій обстановці ніхто не ходить, і реальний режим буде змішаним струмом споживання. Так що даний прикладлегко ілюструє методику розрахунку, даючи крайні значення терміну служби. Зазвичай термін служби батарейок у потужному апараті розташовується в діапазоні від двох до трьох тижнів.

Використовуйте елементи живлення, призначені спеціально для слухових апаратів (які мають маркування або відповідні написи) відомих виробників джерел живлення (GP, Renata, Energizer, Varta, Panasonic, Duracell Activair, Rayovac).

Не порушуйте захисну плівку (не розкривайте) батареї до моменту встановлення в слуховий апарат.

Зберігайте батареї у блістерах при кімнатній температурі та нормальній вологості. Бажання<сберечь>довше батарейки в холодильнику може призвести до прямо протилежного результату - СА новою батареєювзагалі не запрацює.

Перед встановленням батарейки в апарат витримайте її без плівки 3-5 хвилин.

Вимикайте СА, коли не користуєтеся. На ніч виймайте джерела живлення з апарату та залишайте відкритим батарейний відсік.

У п'ятому номері нашого журналу ми розповіли, як самим зробити газовий акумулятор, а у шостому – свинцево-поташний. Пропонуємо читачам ще один тип джерела струму – повітряно-цинковий елемент. Цей елемент не вимагає заряджання в процесі експлуатації, що є дуже важливою перевагою перед акумуляторами.

Повітряно-цинковий елемент зараз - найбільш досконале джерело струму, так він володіє порівняно високою питомою енергією (110-180 Вт-ч/кг), простий у виготовленні та експлуатації і найбільш перспективний у сенсі збільшення його питомих характеристик. Теоретично розрахована питома потужність повітряноцинкового елемента може досягати 880 Вт-ч/кг. Якщо буде досягнута хоча б половина цієї потужності, елемент стане дуже серйозним суперником двигуна внутрішнього згоряння.

Дуже важлива перевага повітряно-цинкового елемента.

мале зміна напруги при навантаженні з його розряду. Крім того, такий елемент має значну міцність, так як його посудина може бути виготовлена ​​зі сталі.

Принцип роботи повітряно-цинкових елементів заснований на використанні електрохімічної системи: цинк – розчин їдкого калію – активоване вугілля, що адсорбує кисень повітря. Підбираючи склади електроліту, активної маси електродів та вибираючи оптимальну конструкцію елемента, можна значно збільшити його питому потужність.