जिंक एयर बैटरियां। जिंक एयर सेल: बैटरी से बैटरी तक। उपकरणों की प्राकृतिक ध्वनि

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हमारी पत्रिका के पांचवें अंक में, हमने आपको बताया कि गैस बैटरी खुद कैसे बनाई जाती है, और छठे में, सीसा-पोटाश बैटरी कैसे बनाई जाती है। हम पाठकों को एक अन्य प्रकार का वर्तमान स्रोत प्रदान करते हैं - एक जस्ता-वायु तत्व। इस तत्व को ऑपरेशन के दौरान चार्जिंग की आवश्यकता नहीं होती है, जो बैटरी पर एक बहुत ही महत्वपूर्ण लाभ है।

जिंक-वायु तत्व अब सबसे उन्नत वर्तमान स्रोत है, क्योंकि इसमें अपेक्षाकृत उच्च विशिष्ट ऊर्जा (110-180 Wh/kg) है, निर्माण और संचालन करना आसान है, और इसकी विशिष्ट विशेषताओं को बढ़ाने के मामले में यह सबसे आशाजनक है। जिंक एयर सेल की सैद्धांतिक रूप से गणना की गई विशिष्ट शक्ति 880 Wh/kg तक पहुंच सकती है। यदि इस शक्ति का आधा भी हासिल कर लिया जाए, तो तत्व आंतरिक दहन इंजन का एक बहुत ही गंभीर प्रतिद्वंद्वी बन जाएगा।

जिंक वायु तत्व का एक बहुत ही महत्वपूर्ण लाभ है

डिस्चार्ज होने पर लोड के तहत वोल्टेज में छोटा बदलाव। इसके अलावा, ऐसे तत्व में महत्वपूर्ण ताकत होती है, क्योंकि इसका बर्तन स्टील से बनाया जा सकता है।

जस्ता वायु तत्वों का संचालन सिद्धांत एक विद्युत रासायनिक प्रणाली के उपयोग पर आधारित है: जस्ता - कास्टिक पोटेशियम समाधान - सक्रिय कार्बन, जो वायु ऑक्सीजन को सोखता है। इलेक्ट्रोलाइट की संरचना, इलेक्ट्रोड के सक्रिय द्रव्यमान का चयन करके और तत्व का इष्टतम डिज़ाइन चुनकर, इसकी विशिष्ट शक्ति में उल्लेखनीय वृद्धि करना संभव है।

पिछले 10 वर्षों में बैटरी तकनीक में उल्लेखनीय सुधार हुआ है, जिससे श्रवण यंत्रों का मूल्य बढ़ा है और उनके प्रदर्शन में सुधार हुआ है। जब से डिजिटल प्रोसेसर ने सीए बाजार पर कब्ज़ा कर लिया है, बैटरी उद्योग में विस्फोट हो गया है।

अपने श्रवण यंत्रों के लिए शक्ति स्रोत के रूप में जिंक एयर बैटरियों का उपयोग करने वाले लोगों की संख्या दिन-प्रतिदिन बढ़ रही है। ये बैटरियां पर्यावरण के अनुकूल हैं और अपनी बढ़ी हुई क्षमता के कारण अन्य प्रकार की बैटरियों की तुलना में अधिक समय तक चलती हैं। हालाँकि, उपयोग किए गए तत्व का सटीक सेवा जीवन निर्धारित करना मुश्किल है, यह कई कारकों पर निर्भर करता है। कुछ निश्चित क्षणों में, उपयोगकर्ताओं के पास प्रश्न और शिकायतें होती हैं।<Радуга Звуков>एक बहुत ही महत्वपूर्ण प्रश्न का व्यापक उत्तर देने का प्रयास करेंगे: बैटरी जीवन क्या निर्धारित करता है?

लाभ...

कई वर्षों तक, श्रवण यंत्रों की शक्ति का मुख्य स्रोत मरकरी ऑक्साइड बैटरियाँ थीं। हालाँकि, 90 के दशक के मध्य में। यह स्पष्ट हो गया कि वे पूरी तरह से पुराने हो चुके थे। सबसे पहले, उनमें पारा था - एक अत्यंत हानिकारक पदार्थ। दूसरे, डिजिटल बैटरियां उभरीं और बैटरियों की विशेषताओं पर मौलिक रूप से अलग-अलग आवश्यकताएं रखते हुए तेजी से बाजार पर कब्जा करना शुरू कर दिया।

पारा-ऑक्साइड प्रौद्योगिकी को जिंक वायु प्रौद्योगिकी द्वारा प्रतिस्थापित किया गया है। यह अद्वितीय है कि आसपास की हवा से ऑक्सीजन का उपयोग रासायनिक बैटरी के घटकों (कैथोड) में से एक के रूप में किया जाता है, जो विशेष छिद्रों के माध्यम से प्रवेश करता है। बैटरी केस से पारा या सिल्वर ऑक्साइड को हटाकर, जो अब तक कैथोड के रूप में कार्य करता था, जिंक पाउडर के लिए अधिक स्थान उपलब्ध कराया गया है। इसलिए, एक दूसरे की तुलना में जिंक-एयर बैटरी अधिक ऊर्जा-गहन होती है अलग - अलग प्रकारएक ही आकार की बैटरियां. इस सरल समाधान के लिए धन्यवाद, जिंक-एयर बैटरी तब तक बेजोड़ रहेगी जब तक इसकी क्षमता आधुनिक लघु बैटरियों की छोटी मात्रा द्वारा सीमित है।

बैटरी के सकारात्मक पक्ष पर एक या अधिक छेद होते हैं (इसके आकार के आधार पर) जिनमें हवा प्रवेश करती है। रासायनिक प्रतिक्रिया, जिसके दौरान करंट उत्पन्न होता है, काफी तेज़ी से आगे बढ़ती है और बैटरी पर भार डाले बिना भी, दो से तीन महीनों के भीतर पूरी तरह से पूरी हो जाती है। इसलिए, निर्माण प्रक्रिया के दौरान, इन छिद्रों को एक सुरक्षात्मक फिल्म से ढक दिया जाता है।

काम की तैयारी के लिए, आपको स्टिकर को हटाना होगा और सक्रिय पदार्थ को ऑक्सीजन से संतृप्त होने का समय देना होगा (3 से 5 मिनट)। यदि आप खोलने के तुरंत बाद बैटरी का उपयोग शुरू करते हैं, तो सक्रियण केवल पदार्थ की सतह परत में होगा, जो इसकी सेवा जीवन को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करेगा।

बैटरी का आकार एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। यह जितना बड़ा होता है, इसमें सक्रिय पदार्थ का भंडार उतना ही अधिक होता है, और इसलिए, अधिक संचित ऊर्जा होती है। इसलिए, अधिकांश बड़ी क्षमताबैटरी का आकार 675 है, और सबसे छोटी बैटरी का आकार 5 है। बैटरियों की क्षमता भी निर्माता पर निर्भर करती है। उदाहरण के लिए, आकार 675 बैटरियों के लिए यह 440 एमएएच से 460 एमएएच तक भिन्न हो सकता है।

और विशेषताएं

सबसे पहले, बैटरी द्वारा आपूर्ति किया गया वोल्टेज उसके परिचालन समय पर, या अधिक सटीक रूप से, उसके डिस्चार्ज की डिग्री पर निर्भर करता है। नई जिंक एयर बैटरी 1.4V तक आपूर्ति कर सकती है, लेकिन केवल थोड़े समय के लिए। फिर वोल्टेज 1.25 V तक गिर जाता है और लंबे समय तक बना रहता है। और बैटरी के जीवन के अंत में, वोल्टेज तेजी से गिरकर 1 V से भी कम हो जाता है।

दूसरे, जिंक एयर बैटरियां जितनी गर्म होती हैं, उतनी बेहतर काम करती हैं। इस मामले में, निश्चित रूप से, आपको इस प्रकार की बैटरी के लिए निर्धारित अधिकतम तापमान से अधिक नहीं होना चाहिए। यह सभी बैटरियों पर लागू होता है। लेकिन जिंक एयर बैटरियों की ख़ासियत यह है कि उनका प्रदर्शन हवा की नमी पर भी निर्भर करता है। इसमें होने वाली रासायनिक प्रक्रियाएँ एक निश्चित मात्रा में नमी की उपस्थिति पर निर्भर करती हैं। इसे सीधे शब्दों में कहें: जितना अधिक गर्म और अधिक आर्द्र, उतना बेहतर (यह केवल सीए बैटरियों पर लागू होता है!)। लेकिन तथ्य यह है कि आर्द्रता का श्रवण प्रणाली के अन्य घटकों पर नकारात्मक प्रभाव पड़ता है, यह एक और मामला है।

तीसरा, बैटरी का आंतरिक प्रतिरोध कई कारकों पर निर्भर करता है: तापमान, आर्द्रता, संचालन समय और निर्माता द्वारा उपयोग की जाने वाली तकनीक। तापमान और आर्द्रता जितनी अधिक होगी, प्रतिबाधा उतनी ही कम होगी, जिसका श्रवण प्रणाली के कामकाज पर लाभकारी प्रभाव पड़ता है। नई 675 बैटरी का आंतरिक प्रतिरोध 1-2 ओम है। हालाँकि, इसकी सेवा जीवन के अंत में, यह मान 10 ओम तक बढ़ सकता है, और 13वीं बैटरी के लिए - 20 ओम तक। निर्माता के आधार पर, यह मान काफी भिन्न हो सकता है, जो आवश्यकता पड़ने पर समस्याएँ पैदा करता है अधिकतम शक्ति, तकनीकी पासपोर्ट में दर्ज किया गया।

जब एक महत्वपूर्ण वर्तमान खपत मूल्य पार हो जाता है, तो बैटरी को ठीक होने की अनुमति देने के लिए अंतिम चरण या संपूर्ण श्रवण प्रणाली को बंद कर दिया जाता है। यदि बाद में<дыхательной паузы>बैटरी फिर से संचालन के लिए पर्याप्त करंट उत्पन्न करना शुरू कर देती है, और एसए फिर से चालू हो जाता है। कई श्रवण प्रणालियों में, पुनर्सक्रियन के साथ-साथ होता है ध्वनि संकेत, वही जो आपको बैटरी में वोल्टेज गिरने की सूचना देता है। यानी, ऐसी स्थिति में जहां उच्च वर्तमान खपत के कारण एसए बंद हो जाता है, जब इसे दोबारा चालू किया जाता है, तो एक चेतावनी संकेत बजता है, हालांकि बैटरी पूरी तरह से नई हो सकती है। यह स्थिति आमतौर पर तब होती है जब श्रवण सहायता को बहुत अधिक इनपुट एसपीएल प्राप्त होता है और श्रवण सहायता स्वयं ही सेट हो जाती है पूरी ताकत.

सेवा जीवन को प्रभावित करने वाले कारक

बैटरियों के सामने आने वाली मुख्य चुनौतियों में से एक बैटरी के पूरे जीवनकाल में करंट की निरंतर आपूर्ति सुनिश्चित करना है।

सबसे पहले, बैटरी का जीवन उपयोग किए गए सीए के प्रकार से निर्धारित होता है। एक नियम के रूप में, एनालॉग डिवाइस डिजिटल उपकरणों की तुलना में अधिक करंट की खपत करते हैं, और उच्च-शक्ति वाले डिवाइस कम-शक्ति वाले उपकरणों की तुलना में अधिक करंट की खपत करते हैं। मध्यम-शक्ति वाले उपकरणों के लिए विशिष्ट वर्तमान खपत मान 0.8 से 1.5 एमए तक है, और उच्च-शक्ति और अल्ट्रा-पावर उपकरणों के लिए - 2 से 8 एमए तक है।

डिजिटल सीए आम तौर पर समान शक्ति के एनालॉग सीए की तुलना में अधिक किफायती होते हैं। हालाँकि, उनमें एक खामी है - जब प्रोग्राम स्विच करते हैं या जटिल सिग्नल प्रोसेसिंग फ़ंक्शंस (शोर में कमी, भाषण पहचान, आदि) को स्वचालित रूप से ट्रिगर करते हैं, तो ये डिवाइस अन्य की तुलना में काफी अधिक करंट की खपत करते हैं। सामान्य मोड. सिग्नल प्रोसेसिंग फ़ंक्शन किस प्रकार किया जाता है, इसके आधार पर ऊर्जा की आवश्यकता बढ़ और घट सकती है इस पलडिजिटल सर्किटरी, और यहां तक ​​कि क्या किसी मरीज की श्रवण हानि के सुधार के लिए अलग-अलग इनपुट एसपीएल पर अलग-अलग प्रवर्धन की आवश्यकता होती है।

परिवेशीय ध्वनिक स्थिति भी बैटरी जीवन को प्रभावित करती है। शांत वातावरण में, ध्वनिक सिग्नल स्तर आमतौर पर कम होता है - लगभग 30-40 डीबी। इस मामले में, एसए में प्रवेश करने वाला सिग्नल भी छोटा है। शोर भरे वातावरण में, उदाहरण के लिए, मेट्रो, ट्रेन, फैक्ट्री या शोर भरी सड़क पर, ध्वनिक सिग्नल का स्तर 90 डीबी या उससे अधिक तक पहुंच सकता है (एक जैकहैमर लगभग 110 डीबी है)। इससे सीए के आउटपुट सिग्नल के स्तर में वृद्धि होती है और तदनुसार, वर्तमान खपत में वृद्धि होती है। साथ ही, डिवाइस की सेटिंग्स पर प्रभाव पड़ने लगता है - अधिक प्रवर्धन के साथ, वर्तमान खपत भी अधिक होती है। आमतौर पर, परिवेशीय शोर कम-आवृत्ति रेंज में केंद्रित होता है, इसलिए जब टोन नियंत्रण कम-आवृत्ति रेंज को अधिक दबाता है, तो वर्तमान खपत भी कम हो जाती है।

मध्यम-शक्ति उपकरणों की वर्तमान खपत इनपुट सिग्नल के स्तर पर बहुत अधिक निर्भर नहीं करती है, लेकिन शक्तिशाली और अति-शक्तिशाली सीए के लिए अंतर काफी बड़ा है। उदाहरण के लिए, 60 डीबी (जिस पर एसए की वर्तमान खपत सामान्यीकृत होती है) की तीव्रता के साथ आने वाले सिग्नल के साथ, वर्तमान ताकत 2-3 एमए है। 90 डीबी (और समान सीए सेटिंग्स) के इनपुट सिग्नल के साथ, करंट 15-20 एमए तक बढ़ जाता है।

बैटरी जीवन का आकलन करने की पद्धति

आमतौर पर, बैटरी जीवन का आकलन उसकी नाममात्र क्षमता और डिवाइस के तकनीकी डेटा (पासपोर्ट) में निर्दिष्ट डिवाइस की अनुमानित वर्तमान खपत को ध्यान में रखकर किया जाता है। आइए एक विशिष्ट मामला लें: 675 आकार की एक जिंक-एयर बैटरी जिसकी सामान्य क्षमता 460 एमएएच है।

जब 1.4 एमए की वर्तमान खपत वाले मध्यम-शक्ति उपकरण में उपयोग किया जाता है, तो सैद्धांतिक सेवा जीवन 460/1.4 = 328 घंटे होगा। डिवाइस को दिन में 10 घंटे तक पहनने पर, इसका मतलब डिवाइस के संचालन के एक महीने से अधिक (328/10=32.8) है।

शांत वातावरण (वर्तमान खपत 2 एमए) में एक शक्तिशाली उपकरण को चलाने पर, सेवा जीवन 230 घंटे होगा, यानी 10 घंटे के घिसाव के साथ लगभग तीन सप्ताह। लेकिन, यदि वातावरण शोर-शराबा वाला है, तो वर्तमान खपत 15-20 एमए (डिवाइस के प्रकार के आधार पर) तक पहुंच सकती है। इस मोड में, सेवा जीवन 460/20=23 घंटे होगा, अर्थात। 3 दिन से कम. बेशक, ऐसे वातावरण में कोई भी 10 घंटे तक नहीं चल सकता है, और वास्तविक मोड वर्तमान खपत के संदर्भ में मिश्रित होगा। तो यह उदाहरण केवल गणना पद्धति को दर्शाता है, सेवा जीवन के लिए चरम मूल्य देता है। आमतौर पर, एक शक्तिशाली डिवाइस की बैटरी लाइफ दो से तीन सप्ताह तक होती है।

प्रतिष्ठित पावर स्रोत निर्माताओं (जीपी, रेनाटा, एनर्जाइज़र, वार्ता, पैनासोनिक, ड्यूरासेल एक्टिवायर, रेयोवैक) से श्रवण यंत्रों के लिए विशेष रूप से डिज़ाइन की गई बैटरियों (लेबल या इस तरह लेबल) का उपयोग करें।

बैटरी की सुरक्षात्मक फिल्म को तब तक न तोड़ें (इसे न खोलें) जब तक यह श्रवण यंत्र में स्थापित न हो जाए।

बैटरियों को कमरे के तापमान और सामान्य आर्द्रता पर फफोले में संग्रहित करें। इच्छा<сберечь>बैटरी को अधिक समय तक रेफ्रिजरेटर में रखने से ठीक विपरीत परिणाम हो सकता है - नई बैटरी वाला उपकरण बिल्कुल भी काम नहीं करेगा।

डिवाइस में बैटरी स्थापित करने से पहले, इसे 3-5 मिनट के लिए बिना फिल्म के छोड़ दें।

उपयोग में न होने पर अपना सीए बंद कर दें। रात में, डिवाइस से बिजली के स्रोत हटा दें और बैटरी डिब्बे को खुला छोड़ दें।

बड़े पैमाने पर बाजार में कॉम्पैक्ट जिंक-एयर बैटरियों की रिहाई लैपटॉप कंप्यूटर और डिजिटल उपकरणों के लिए छोटे आकार की स्वायत्त बिजली आपूर्ति के बाजार खंड में स्थिति को महत्वपूर्ण रूप से बदल सकती है।

ऊर्जा समस्या

और हाल के वर्षों में, लैपटॉप कंप्यूटर और विभिन्न डिजिटल उपकरणों के बेड़े में काफी वृद्धि हुई है, जिनमें से कई हाल ही में बाजार में आए हैं। लोकप्रियता में वृद्धि के कारण इस प्रक्रिया में उल्लेखनीय तेजी आई है मोबाइल फोन. बदले में, पोर्टेबल की संख्या में तेजी से वृद्धि हुई इलेक्ट्रॉनिक उपकरणोंविशेष रूप से बिजली के स्वायत्त स्रोतों की मांग में गंभीर वृद्धि हुई विभिन्न प्रकारबैटरी और संचायक।

हालाँकि, एक बड़ी राशि प्रदान करने की आवश्यकता है संवहन उपकरणपोषण तत्व समस्या का केवल एक पक्ष है। इस प्रकार, जैसे-जैसे पोर्टेबल इलेक्ट्रॉनिक उपकरण विकसित होते हैं, तत्वों का घनत्व और उनमें उपयोग किए जाने वाले माइक्रोप्रोसेसरों की शक्ति में केवल तीन वर्षों में वृद्धि होती है, उपयोग किए जाने वाले पीडीए प्रोसेसर की घड़ी आवृत्ति में परिमाण के क्रम से वृद्धि हुई है; छोटे मोनोक्रोम स्क्रीन को बड़े स्क्रीन आकार वाले उच्च-रिज़ॉल्यूशन वाले रंगीन डिस्प्ले द्वारा प्रतिस्थापित किया जा रहा है। यह सब ऊर्जा की खपत में वृद्धि की ओर ले जाता है। इसके अलावा, पोर्टेबल इलेक्ट्रॉनिक्स के क्षेत्र में और अधिक लघुकरण की दिशा में एक स्पष्ट रुझान है। सूचीबद्ध कारकों को ध्यान में रखते हुए, यह बिल्कुल स्पष्ट हो जाता है कि उपयोग की जाने वाली बैटरियों की ऊर्जा तीव्रता, शक्ति, स्थायित्व और विश्वसनीयता बढ़ाना सुनिश्चित करने के लिए सबसे महत्वपूर्ण शर्तों में से एक है। इससे आगे का विकासपोर्टेबल इलेक्ट्रॉनिक उपकरण।

पोर्टेबल पीसी के क्षेत्र में नवीकरणीय स्वायत्त ऊर्जा स्रोतों की समस्या बहुत विकट है। आधुनिक प्रौद्योगिकियाँ ऐसे लैपटॉप बनाना संभव बनाती हैं जो व्यावहारिक रूप से अपनी कार्यक्षमता और प्रदर्शन में पूर्ण डेस्कटॉप सिस्टम से कमतर नहीं हैं। हालाँकि, पर्याप्त रूप से कुशल स्वायत्त बिजली स्रोतों की कमी लैपटॉप उपयोगकर्ताओं को इस प्रकार के कंप्यूटर के मुख्य लाभों में से एक - गतिशीलता से वंचित कर देती है। लिथियम-आयन बैटरी से लैस आधुनिक लैपटॉप के लिए एक अच्छा संकेतक लगभग 4 घंटे 1 का बैटरी जीवन है, लेकिन यह स्पष्ट रूप से मोबाइल स्थितियों में पूर्ण काम के लिए पर्याप्त नहीं है (उदाहरण के लिए, मॉस्को से टोक्यो तक की उड़ान में लगभग 4 घंटे लगते हैं) 10 घंटे, और मॉस्को से लॉस एंजिल्स तक लगभग 15)।

बढ़ते समय की समस्या के समाधान के लिए विकल्पों में से एक बैटरी की आयुपोर्टेबल पीसी वर्तमान में आम निकेल-मेटल हाइड्राइड और लिथियम-आयन बैटरी से रासायनिक ईंधन सेल 2 में बदलाव है। पोर्टेबल इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों और पीसी में अनुप्रयोग के दृष्टिकोण से सबसे आशाजनक ईंधन सेल पीईएम (प्रोटॉन एक्सचेंज मेम्ब्रेन) और डीएमसीएफ (डायरेक्ट मेथनॉल फ्यूल सेल) जैसे कम ऑपरेटिंग तापमान वाले ईंधन सेल हैं। इन तत्वों के लिए ईंधन के रूप में मिथाइल अल्कोहल (मेथनॉल) 3 के जलीय घोल का उपयोग किया जाता है।

हालाँकि, इस स्तर पर, केवल गुलाबी रंगों में रासायनिक ईंधन कोशिकाओं के भविष्य का वर्णन करना बहुत आशावादी होगा। तथ्य यह है कि पोर्टेबल इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में ईंधन कोशिकाओं के बड़े पैमाने पर वितरण में कम से कम दो बाधाएँ हैं। सबसे पहले, मेथनॉल एक जहरीला पदार्थ है, जिसका तात्पर्य ईंधन कारतूस की जकड़न और विश्वसनीयता के लिए बढ़ती आवश्यकताओं से है। दूसरे, मार्ग की स्वीकार्य गति सुनिश्चित करना रासायनिक प्रतिक्रिएंकम परिचालन तापमान वाले ईंधन कोशिकाओं को उत्प्रेरक के उपयोग की आवश्यकता होती है। वर्तमान में, प्लैटिनम और इसके मिश्र धातुओं से बने उत्प्रेरक का उपयोग पीईएम और डीएमसीएफ कोशिकाओं में किया जाता है, लेकिन इस पदार्थ का प्राकृतिक भंडार छोटा है और इसकी लागत अधिक है। प्लैटिनम को अन्य उत्प्रेरकों से प्रतिस्थापित करना सैद्धांतिक रूप से संभव है, लेकिन अभी तक इस दिशा में शोध में लगी कोई भी टीम कोई स्वीकार्य विकल्प नहीं ढूंढ पाई है। आज, तथाकथित प्लैटिनम समस्या पोर्टेबल पीसी और इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में ईंधन कोशिकाओं को व्यापक रूप से अपनाने में शायद सबसे गंभीर बाधा है।

1 यह एक मानक बैटरी से परिचालन समय को संदर्भित करता है।

2 ईंधन सेल के बारे में अधिक जानकारी नंबर 1'2005 में प्रकाशित लेख "ईंधन सेल: आशा का एक वर्ष" में पढ़ी जा सकती है।

हाइड्रोजन गैस पर चलने वाली 3 पीईएम कोशिकाएं मेथनॉल से हाइड्रोजन का उत्पादन करने के लिए एक अंतर्निर्मित कनवर्टर से सुसज्जित हैं।

जस्ता वायु तत्व

हालाँकि कई प्रकाशनों के लेखक जिंक-एयर बैटरियों और संचायकों को ईंधन कोशिकाओं के उपप्रकारों में से एक मानते हैं, लेकिन यह पूरी तरह सच नहीं है। जस्ता वायु तत्वों की संरचना और संचालन सिद्धांत से परिचित होने के बाद भी सामान्य रूपरेखा, हम पूरी तरह से स्पष्ट निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि उन्हें स्वायत्त ऊर्जा स्रोतों के एक अलग वर्ग के रूप में मानना ​​​​अधिक सही है।

जिंक एयर सेल सेल डिज़ाइन में एक कैथोड और एनोड को एक क्षारीय इलेक्ट्रोलाइट और यांत्रिक विभाजक द्वारा अलग किया जाता है। एक गैस प्रसार इलेक्ट्रोड (जीडीई) का उपयोग कैथोड के रूप में किया जाता है, जिसकी जल-पारगम्य झिल्ली इसके माध्यम से प्रसारित वायुमंडलीय हवा से ऑक्सीजन प्राप्त करने की अनुमति देती है। "ईंधन" जिंक एनोड है, जो प्रक्रिया में ऑक्सीकृत होता है तत्व संचालन, और ऑक्सीकरण एजेंट "श्वास छिद्र" के माध्यम से प्रवेश करने वाली वायुमंडलीय हवा से प्राप्त ऑक्सीजन है।

कैथोड पर, ऑक्सीजन की विद्युतीकरण प्रतिक्रिया होती है, जिसके उत्पाद नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए हाइड्रॉक्साइड आयन होते हैं:

O 2 + 2H 2 O +4e 4OH – .

हाइड्रॉक्साइड आयन इलेक्ट्रोलाइट में जिंक एनोड में चले जाते हैं, जहां जिंक ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया होती है, जिससे इलेक्ट्रॉन निकलते हैं जो बाहरी सर्किट के माध्यम से कैथोड में लौट आते हैं:

Zn + 4OH – Zn(OH) 4 2– + 2e.

Zn(OH) 4 2- ZnO + 2OH - + H 2 O।

यह बिल्कुल स्पष्ट है कि जिंक-वायु सेल रासायनिक ईंधन कोशिकाओं के वर्गीकरण के अंतर्गत नहीं आते हैं: सबसे पहले, वे एक उपभोज्य इलेक्ट्रोड (एनोड) का उपयोग करते हैं, और दूसरी बात, ईंधन शुरू में सेल के अंदर रखा जाता है, और ऑपरेशन के दौरान इसकी आपूर्ति नहीं की जाती है। बाहर।

जिंक-एयर सेल के एक सेल के इलेक्ट्रोड के बीच वोल्टेज 1.45 V है, जो क्षारीय (क्षारीय) बैटरियों के बहुत करीब है। यदि आवश्यक हो, तो उच्च आपूर्ति वोल्टेज प्राप्त करने के लिए, श्रृंखला में जुड़े कई कोशिकाओं को एक बैटरी में जोड़ा जा सकता है।

जिंक एक काफी सामान्य और सस्ती सामग्री है, इसलिए जिंक-एयर कोशिकाओं के बड़े पैमाने पर उत्पादन को तैनात करते समय, निर्माताओं को कच्चे माल के साथ समस्याओं का अनुभव नहीं होगा। इसके अलावा, यहां तक ​​कि पर भी आरंभिक चरणऐसी बिजली आपूर्ति की लागत काफी प्रतिस्पर्धी होगी।

यह भी महत्वपूर्ण है कि जिंक वायु तत्व बहुत पर्यावरण के अनुकूल उत्पाद हैं। उनके उत्पादन के लिए उपयोग की जाने वाली सामग्रियां पर्यावरण को विषाक्त नहीं करती हैं और उन्हें पुनर्चक्रण के बाद पुन: उपयोग किया जा सकता है। जिंक वायु तत्वों (पानी और जिंक ऑक्साइड) के प्रतिक्रिया उत्पाद भी मनुष्यों और पर्यावरण के लिए बिल्कुल सुरक्षित हैं; जिंक ऑक्साइड का उपयोग बेबी पाउडर के मुख्य घटक के रूप में भी किया जाता है।

जिंक-वायु तत्वों के परिचालन गुणों के बीच, यह गैर-सक्रिय अवस्था में कम स्व-निर्वहन दर और निर्वहन (फ्लैट डिस्चार्ज वक्र) के दौरान वोल्टेज में छोटे परिवर्तन जैसे लाभों पर ध्यान देने योग्य है।

जस्ता वायु तत्वों का एक निश्चित नुकसान तत्व की विशेषताओं पर आने वाली हवा की सापेक्ष आर्द्रता का प्रभाव है। उदाहरण के लिए, 60% की सापेक्ष वायु आर्द्रता की स्थिति में संचालन के लिए डिज़ाइन किए गए जस्ता वायु तत्व के लिए, जब आर्द्रता 90% तक बढ़ जाती है, तो सेवा जीवन लगभग 15% कम हो जाता है।

बैटरी से बैटरी तक

जिंक-एयर सेलों को लागू करने का सबसे आसान विकल्प डिस्पोजेबल बैटरी है। बड़े आकार और शक्ति के जस्ता-वायु तत्व बनाते समय (उदाहरण के लिए, बिजली संयंत्रों को बिजली देने के लिए)। वाहन) जिंक एनोड कैसेट को बदलने योग्य बनाया जा सकता है। इस मामले में, ऊर्जा आरक्षित को नवीनीकृत करने के लिए, उपयोग किए गए इलेक्ट्रोड के साथ कैसेट को हटाने और उसके स्थान पर एक नया स्थापित करने के लिए पर्याप्त है। प्रयुक्त इलेक्ट्रोडों को विशेष उद्यमों में इलेक्ट्रोकेमिकल विधि का उपयोग करके पुन: उपयोग के लिए बहाल किया जा सकता है।

अगर हम लैपटॉप पीसी और इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में उपयोग के लिए उपयुक्त कॉम्पैक्ट बैटरी के बारे में बात करते हैं, तो यहां व्यावहारिक कार्यान्वयनबैटरियों के छोटे आकार के कारण प्रतिस्थापन योग्य जिंक एनोड कैसेट का विकल्प संभव नहीं है। यही कारण है कि वर्तमान में बाजार में मौजूद अधिकांश कॉम्पैक्ट जिंक एयर सेल डिस्पोजेबल हैं। डिस्पोजेबल छोटे आकार की जिंक-एयर बैटरियों का उत्पादन ड्यूरासेल, एवरेडी, वार्ता, मत्सुशिता, जीपी, साथ ही घरेलू उद्यम एनर्जिया द्वारा किया जाता है। ऐसे बिजली स्रोतों के लिए आवेदन के मुख्य क्षेत्र श्रवण यंत्र, पोर्टेबल रेडियो, फोटोग्राफिक उपकरण आदि हैं।

वर्तमान में, कई कंपनियां डिस्पोजेबल जिंक एयर बैटरी का उत्पादन करती हैं

कुछ साल पहले, एईआर ने लैपटॉप कंप्यूटरों के लिए डिज़ाइन की गई पावर स्लाइस जिंक एयर बैटरी का उत्पादन किया था। ये आइटम हेवलेट-पैकार्ड के ओम्निबुक 600 और ओम्निबुक 800 श्रृंखला लैपटॉप के लिए डिज़ाइन किए गए थे; उनकी बैटरी लाइफ 8 से 12 घंटे तक थी।

सिद्धांत रूप में, रिचार्जेबल जिंक-एयर सेल (बैटरी) बनाने की भी संभावना है, जिसमें, जब कोई बाहरी वर्तमान स्रोत जुड़ा होता है, तो एनोड पर जिंक कमी प्रतिक्रिया होगी। हालाँकि, जस्ता के रासायनिक गुणों के कारण होने वाली गंभीर समस्याओं के कारण ऐसी परियोजनाओं का व्यावहारिक कार्यान्वयन लंबे समय से बाधित रहा है। जिंक ऑक्साइड एक क्षारीय इलेक्ट्रोलाइट में अच्छी तरह से घुल जाता है और, घुले हुए रूप में, एनोड से दूर जाकर, इलेक्ट्रोलाइट की पूरी मात्रा में वितरित हो जाता है। इस वजह से, जब बाहरी वर्तमान स्रोत से चार्ज किया जाता है, तो एनोड की ज्यामिति महत्वपूर्ण रूप से बदल जाती है: जिंक ऑक्साइड से बरामद जस्ता रिबन क्रिस्टल (डेंड्राइट्स) के रूप में एनोड की सतह पर जमा हो जाता है, जो लंबे स्पाइक्स के आकार का होता है। डेंड्राइट विभाजकों में छेद कर देते हैं, जिससे बैटरी के अंदर शॉर्ट सर्किट हो जाता है।

इस समस्यातथ्य यह है कि शक्ति बढ़ाने के लिए, जस्ता-वायु कोशिकाओं के एनोड को कुचले हुए जस्ता पाउडर से बनाया जाता है (यह इलेक्ट्रोड के सतह क्षेत्र को काफी बढ़ाने की अनुमति देता है)। इस प्रकार, जैसे-जैसे चार्ज-डिस्चार्ज चक्रों की संख्या बढ़ती है, एनोड का सतह क्षेत्र धीरे-धीरे कम हो जाएगा, जिससे सेल के प्रदर्शन पर नकारात्मक प्रभाव पड़ेगा।

आज तक, कॉम्पैक्ट जिंक-एयर बैटरी बनाने के क्षेत्र में सबसे बड़ी सफलता जिंक मैट्रिक्स पावर (जेडएमपी) द्वारा हासिल की गई है। ZMP विशेषज्ञों ने एक अनूठी जिंक मैट्रिक्स तकनीक विकसित की है, जिसने बैटरी चार्जिंग के दौरान आने वाली मुख्य समस्याओं का समाधान कर दिया है। इस तकनीक का सार एक पॉलिमर बाइंडर का उपयोग है, जो हाइड्रॉक्साइड आयनों के निर्बाध प्रवेश को सुनिश्चित करता है, लेकिन साथ ही इलेक्ट्रोलाइट में घुलने वाले जिंक ऑक्साइड की गति को रोकता है। इस समाधान के उपयोग के लिए धन्यवाद, कम से कम 100 चार्ज-डिस्चार्ज चक्रों के लिए एनोड के आकार और सतह क्षेत्र में ध्यान देने योग्य परिवर्तनों से बचना संभव है।

जिंक-एयर बैटरियों के फायदे लंबे समय तक चलने वाले समय और उच्च विशिष्ट ऊर्जा तीव्रता हैं, जो सर्वोत्तम लिथियम-आयन बैटरियों की तुलना में कम से कम दोगुनी है। जिंक-एयर बैटरियों की विशिष्ट ऊर्जा तीव्रता प्रति 1 किलोग्राम वजन पर 240 Wh तक पहुंचती है, और अधिकतम शक्ति 5000 W/kg है।

ZMP डेवलपर्स के अनुसार, आज पोर्टेबल इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों (मोबाइल फोन, डिजिटल प्लेयर आदि) के लिए लगभग 20 Wh की ऊर्जा क्षमता वाली जिंक-एयर बैटरी बनाना संभव है। ऐसी बिजली आपूर्ति की न्यूनतम संभव मोटाई केवल 3 मिमी है। लैपटॉप के लिए जिंक-एयर बैटरियों के प्रायोगिक प्रोटोटाइप की ऊर्जा क्षमता 100 से 200 Wh है।

जिंक मैट्रिक्स पावर विशेषज्ञों द्वारा बनाई गई जिंक-एयर बैटरी का एक प्रोटोटाइप

जिंक-एयर बैटरियों का एक अन्य महत्वपूर्ण लाभ तथाकथित मेमोरी प्रभाव की पूर्ण अनुपस्थिति है। अन्य प्रकार की बैटरियों के विपरीत, जिंक-एयर सेलों को उनकी ऊर्जा क्षमता से समझौता किए बिना किसी भी चार्ज स्तर पर रिचार्ज किया जा सकता है। इसके अलावा, लिथियम बैटरी के विपरीत, जिंक-एयर सेल अधिक सुरक्षित होते हैं।

अंत में, कोई भी एक महत्वपूर्ण घटना का उल्लेख करने से नहीं चूक सकता जो प्रतीकात्मक बन गई है प्रस्थान बिंदूजिंक एयर सेल्स के व्यावसायीकरण की राह पर: पिछले साल 9 जून को, जिंक मैट्रिक्स पावर ने आधिकारिक तौर पर इंटेल कॉर्पोरेशन के साथ एक रणनीतिक समझौते पर हस्ताक्षर करने की घोषणा की। इस समझौते की शर्तों के अनुसार, ZMP और Intel अपने विकास प्रयासों को संयोजित करेंगे नई टेक्नोलॉजीलैपटॉप पीसी के लिए रिचार्जेबल बैटरी। इस काम का मुख्य लक्ष्य लैपटॉप की बैटरी लाइफ को 10 घंटे तक बढ़ाना है। मौजूदा योजना के अनुसार, पहले मॉडल सुसज्जित थे जिंक एयर बैटरीलैपटॉप की बिक्री 2006 में शुरू हो जानी चाहिए।

    मैंगनीज-जस्ता तत्व। (1) धातु टोपी, (2) ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड ("+"), (3) जिंक कप (""), (4) मैंगनीज ऑक्साइड, (5) इलेक्ट्रोलाइट, (6) धातु संपर्क। मैंगनीज-जस्ता तत्व, ... ... विकिपीडिया

    आरसी 53एम (1989) मरकरी-जिंक सेल ("आरसी प्रकार") गैल्वेनिक सेल जिसमें जिंक एनोड है ... विकिपीडिया

    ऑक्सीराइड बैटरी ऑक्सीराइड™ बैटरियां हैं ट्रेडमार्कपैनासोनिक द्वारा विकसित डिस्पोजेबल (गैर-रिचार्जेबल) बैटरियों के लिए। वे विशेष रूप से उच्च बिजली खपत वाले उपकरणों के लिए डिज़ाइन किए गए हैं... विकिपीडिया

    सामान्य वेस्टन तत्व, पारा-कैडमियम तत्व, एक गैल्वेनिक तत्व है, जिसका ईएमएफ समय के साथ बहुत स्थिर होता है और उदाहरण से उदाहरण के लिए प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य होता है। संदर्भ वोल्टेज स्रोत (वीआर) या वोल्टेज मानक के रूप में उपयोग किया जाता है... विकिपीडिया

    SC 25 सिल्वर-जिंक बैटरी एक द्वितीयक रासायनिक वर्तमान स्रोत है, एक बैटरी जिसमें एनोड सिल्वर ऑक्साइड होता है, एक दबाए गए पाउडर के रूप में, कैथोड एक मिश्रण है ... विकिपीडिया

    विभिन्न आकारों की लघु बैटरियां लघु बैटरी, एक बटन के आकार की बैटरी, पहली बार इलेक्ट्रॉनिक में व्यापक रूप से उपयोग की गई थी घड़ी, इसलिए इसे ...विकिपीडिया भी कहा जाता है

    मरकरी-जिंक सेल ("आरसी प्रकार") एक गैल्वेनिक सेल है जिसमें एनोड जिंक है, कैथोड मरकरी ऑक्साइड है, और इलेक्ट्रोलाइट पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड का एक समाधान है। लाभ: निरंतर वोल्टेज और विशाल ऊर्जा तीव्रता और ऊर्जा घनत्व। नुकसान: ... ...विकिपीडिया

    एक मैंगनीज-जिंक गैल्वेनिक सेल जिसमें मैंगनीज डाइऑक्साइड को कैथोड के रूप में, पाउडर जिंक को एनोड के रूप में और एक क्षार समाधान, आमतौर पर पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड को इलेक्ट्रोलाइट के रूप में उपयोग किया जाता है। सामग्री 1 आविष्कार का इतिहास ... विकिपीडिया

    निकेल-जिंक बैटरी एक रासायनिक वर्तमान स्रोत है जिसमें जिंक एनोड है, लिथियम हाइड्रॉक्साइड के साथ पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड इलेक्ट्रोलाइट है, और निकल ऑक्साइड कैथोड है। अक्सर संक्षिप्त रूप में NiZn कहा जाता है। लाभ: ... ...विकिपीडिया

अपने आप को रोजमर्रा के संचार का आनंद दें

अंतर्राष्ट्रीय कंपनी WIDEX 1956 से श्रवण यंत्रों का निर्माण और बिक्री कर रही है। हम अपने ग्राहकों के लिए सर्वोत्तम श्रवण और आराम सुनिश्चित करने के लिए उपकरणों में लगातार सुधार कर रहे हैं।

श्रवण यंत्रों की WIDEX श्रृंखला में पाँच श्रेणियाँ शामिल हैं:

  • अधिमूल्य; व्यापार; आराम; बजट; अर्थव्यवस्था

हमारे फायदे

यदि आपको सुनने में परेशानी हो रही है, तो WIDEX हियरिंग सेंटर से संपर्क करें - हम समस्या को हल करने में आपकी सहायता करेंगे। हमारे विशेषज्ञ ऐसे उपकरणों का चयन करेंगे जो आपकी व्यक्तिगत आवश्यकताओं के लिए सबसे उपयुक्त हों। हमारी मदद से, आप विभिन्न प्रकार की ध्वनियाँ सुनने की क्षमता पुनः प्राप्त कर लेंगे।

स्टाइलिश उपस्थिति

श्रवण केंद्रों की हमारी श्रृंखला में संपूर्ण शामिल है पंक्ति बनायेंआधुनिक आकार और रंगों के उपकरण: कान में लघु, कान में रिसीवर के साथ सुरुचिपूर्ण, कान के पीछे क्लासिक। वाइडएक्स डिवाइसेस और एक्सेसरीज़ को अंतरराष्ट्रीय डिज़ाइन पुरस्कार प्राप्त हुए हैं - रेड डॉट डिज़ाइन, गुड डिज़ाइन, आईएफ डिज़ाइन अवार्ड

उपकरणों की प्राकृतिक ध्वनि

कई पेटेंटेड वाइडएक्स तकनीकों की बदौलत वाइडएक्स डिवाइस ध्वनि को पहचानने योग्य, भाषण को समझने योग्य, शोर को गैर-परेशान करने वाला बनाते हैं - वाइडएक्स एम्प्लीफिकेशन फॉर्मूला, स्पीच एम्प्लीफायर, शांत पृष्ठभूमि शोर दमन, इंटर ईयर कम्प्रेशन, 5 डीबी से 113 डीबी, एचडी तक ध्वनियों की विस्तृत इनपुट रेंज लोकेटर, ट्रूसाउंड सॉफ़्टनर और अन्य प्रौद्योगिकियाँ।

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हम डेनिश वाइडх मानकों के अनुसार काम करते हैं। अंतरराष्ट्रीय और रूसी परमिटों का एक पूरा सेट है; वे उपकरणों की विश्वसनीयता और सुरक्षा की पुष्टि करते हैं। हम नियमित रूप से गुणवत्ता और उपयोगकर्ता संतुष्टि की निगरानी करते हैं।

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श्रवण यंत्र की लागत में श्रवण यंत्र के जीवनकाल के दौरान सभी आवश्यक परामर्श और रखरखाव शामिल है। एक निजी विशेषज्ञ कार्यालय में, फ़ोन द्वारा या वेबसाइट पर ऑनलाइन परामर्श के माध्यम से उपयोगकर्ता का मार्गदर्शन करता है।

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प्रमाणित में मरम्मत के लिए वारंटी अवधि सर्विस सेंटरवाइडएक्स मॉस्को 2-3 कार्य दिवस है। हम वाइडेक्स क्षेत्रीय श्रवण केंद्रों के माध्यम से अपनी कंपनी के खर्च पर साप्ताहिक रूप से मास्को और वापस उपकरण वितरित करते हैं। आप सेवा कार्य की स्थिति की निगरानी कर सकते हैं.

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इंट्राकैनाल और इन-ईयर उपकरणों और व्यक्तिगत ईयरबड्स के लिए अलग-अलग आवास कैमिशा वाइडएक्स 3डी तकनीक का उपयोग करके निर्मित किए जाते हैं। वे उपयोगकर्ता के कानों में आराम से फिट हो जाते हैं, क्योंकि वे कान नहरों के छापों से पूरी तरह मेल खाते हैं। उत्पादों की टाइट फिट और इष्टतम आकार सुनिश्चित होता है सही संचालनडिवाइस सिस्टम और डिवाइस का आकर्षक स्वरूप।



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