Kendinizi günlük iletişimin neşesiyle şımartın

Uluslararası şirket WIDEX, 1956'dan beri işitme cihazları üretmekte ve satmaktadır. Müşterilerimize optimum işitilebilirlik ve konfor sağlamak için cihazları sürekli olarak geliştiriyoruz.

WIDEX, beş kategoride işitme cihazları sunar:

• ÖDÜL; İŞLETME; KONFOR; BÜTÇE; EKONOMİ.

Bizim avantajlarımız

İşitme güçlüğü çekiyorsanız, WIDEX İşitme Merkezi ile iletişime geçin - sorunu çözmenize yardımcı olacağız. Uzmanlarımız, bireysel ihtiyaçlarınıza en uygun cihazları seçecektir. Yardımımızla, tüm sesleri duyma yeteneğini yeniden kazanacaksınız.

Şık görünüm

İşitme merkezlerimizin çeşitleri, modern şekil ve renklerde eksiksiz bir cihaz yelpazesi içerir: minyatür kulak içi, kulakta alıcı ile zarif, klasik kulak arkası. Widex cihazları ve aksesuarları uluslararası tasarım ödülleri aldı - RED DOT Design, Good Design, IF Design Award

Doğal sondaj cihazları

Widex, bir dizi patentli Widex teknolojisi aracılığıyla sesleri tanınabilir, konuşmayı anlaşılır, gürültüyü rahatsız etmeyen hale getirir - Widex amplifikasyon formülü, konuşma geliştirici, düşük arka plan gürültü bastırma, Inter Ear sıkıştırma, 5dB'den 113dB'ye kadar geniş giriş aralığı, HD Locator, TruSound Softner ve diğer teknolojiler.

Kalite güvencesi

Danimarka Widex standartlarına göre çalışıyoruz. Tam bir uluslararası ve Rus izinleri seti var, cihazların güvenilirliğini ve güvenliğini onaylıyorlar. Kaliteyi ve kullanıcı memnuniyetini düzenli olarak izliyoruz.

Her şey dahil fiyat

İşitme cihazlarının maliyeti, işitme cihazlarının kullanım ömrü boyunca gerekli tüm danışmaları ve bakımları içerir. Kişisel bir uzman, kullanıcıyı ofiste, telefonla veya web sitesindeki çevrimiçi danışma yoluyla yönlendirir.

Asgari hizmet süreleri

Onaylı bir makinede yapılan onarımlar için garanti süreleri servis Merkezi Widex Moskova 2-3 iş günüdür. Cihazları Moskova'ya ve geri dönüşü şirketimiz pahasına Widex bölgesel işitme merkezleri aracılığıyla haftalık olarak teslim ediyoruz. Servis çalışmasının durumunu izleyebilirsiniz.

Cihazların kullanım rahatlığı ve kararlı çalışması

Kanal içi, kulak içi cihazlar için ayrı muhafazalar ve ayrı ekler CAMIHA Widex 3D teknolojisi kullanılarak yapılır. Kulak kanallarının kalıplarına tam olarak karşılık geldikleri için kullanıcının kulaklarına rahatça otururlar. Ürünlerin sıkı oturması ve optimal boyutu, cihazların sistemlerinin doğru çalışmasını ve cihazın çekici bir görünümünü sağlar.

Kompakt çinko-hava pillerinin kitle pazarına sunulması, taşınabilir bilgisayarlar ve dijital cihazlar için küçük boyutlu otonom güç kaynaklarının pazar segmentindeki durumu önemli ölçüde değiştirebilir.

enerji sorunu

ve son yıllarda, birçoğu piyasada oldukça yakın zamanda ortaya çıkan taşınabilir bilgisayarların ve çeşitli dijital cihazların filosu önemli ölçüde artmıştır. Bu süreç, artan popülaritesi nedeniyle belirgin şekilde hızlanmıştır. cep telefonları. Buna karşılık, taşınabilir elektronik cihazların sayısındaki hızlı artış, özellikle çeşitli pil ve akü türleri için otonom elektrik kaynaklarına olan talebin ciddi şekilde artmasına neden oldu.

Bununla birlikte, çok sayıda taşınabilir cihazın pillerle sağlanması ihtiyacı, sorunun yalnızca bir yanıdır. Böylece, taşınabilir elektronik cihazlar geliştikçe, montaj elemanlarının yoğunluğu ve bunlarda kullanılan mikroişlemcilerin gücü artıyor - sadece üç yıl içinde, kullanılan PDA işlemcilerinin saat frekansı büyük ölçüde arttı. Küçük monokrom ekranlar, daha büyük ekran boyutlarına sahip yüksek çözünürlüklü renkli ekranlarla değiştiriliyor. Bütün bunlar enerji tüketiminde bir artışa yol açar. Ek olarak, taşınabilir elektronik alanında, daha fazla minyatürleşmeye yönelik açık bir eğilim var. Yukarıdaki faktörler göz önüne alındığında, kullanılmış pillerin enerji yoğunluğu, gücü, dayanıklılığı ve güvenilirliğindeki artışın, taşınabilir elektronik cihazların daha da geliştirilmesini sağlamak için en önemli koşullardan biri olduğu oldukça açıktır.

Yenilenebilir otonom güç kaynakları sorunu, taşınabilir PC segmentinde çok ciddidir. Modern teknolojiler, işlevsellik ve performans açısından tam teşekküllü masaüstü sistemlerine göre pratik olarak daha düşük olmayan dizüstü bilgisayarlar oluşturmayı mümkün kılar. Bununla birlikte, yeterince verimli özerk güç kaynaklarının olmaması, dizüstü bilgisayar kullanıcılarını bu tür bir bilgisayarın ana avantajlarından biri olan mobiliteden mahrum eder. Lityum iyon pil ile donatılmış modern bir dizüstü bilgisayar için iyi bir gösterge, yaklaşık 4 saatlik bir pil ömrüdür 1 , ancak bu, mobil koşullarda tam teşekküllü çalışma için açıkça yeterli değildir (örneğin, Moskova'dan Tokyo'ya bir uçuş yaklaşık sürer 10 saat ve Moskova'dan Los Angeles'a). Angeles - neredeyse 15).

Taşınabilir bilgisayarlar için daha uzun pil ömrü sorununa bir çözüm, artık yaygın olan nikel-metal hidrit ve lityum iyon pillerden kimyasal yakıt hücrelerine 2 geçmektir. Taşınabilir elektronik cihazlarda ve PC'lerde uygulama açısından en umut verici olanı, PEM (Proton Değişim Membranı) ve DMCF (Doğrudan Metanol Yakıt Hücreleri) gibi düşük çalışma sıcaklığına sahip yakıt hücreleridir. Bu elementler için yakıt olarak sulu bir metil alkol (metanol) 3 çözeltisi kullanılır.

Ancak bu aşamada kimyasal yakıt hücrelerinin geleceğini sadece pembe renklerle anlatmak fazla iyimserlik olur. Gerçek şu ki, taşınabilir elektronik cihazlarda yakıt hücrelerinin kitlesel dağılımının önünde en az iki engel bulunuyor. İlk olarak, metanol oldukça zehirli bir maddedir, bu da yakıt kartuşlarının sızdırmazlığı ve güvenilirliği için artan gereksinimler anlamına gelir. İkincisi, düşük çalışma sıcaklığına sahip yakıt hücrelerinde kabul edilebilir bir kimyasal reaksiyon hızı sağlamak için katalizörlerin kullanılması gerekir. PEM ve DMCF hücreleri şu anda platin ve alaşımlarından yapılan katalizörleri kullanıyor ancak bu maddenin doğal kaynakları az ve maliyeti yüksek. Platini başka katalizörlerle değiştirmek teorik olarak mümkün, ancak şimdiye kadar bu yönde araştırmalara katılan ekiplerin hiçbiri kabul edilebilir bir alternatif bulamadı. Günümüzde sözde platin sorunu, yakıt hücrelerinin taşınabilir PC'lerde ve elektronik cihazlarda yaygın olarak kullanılmasının önündeki belki de en ciddi engeldir.

1 Bu, normal bir pilin çalışma süresini ifade eder.

2 Yakıt pilleri hakkında daha fazla bilgi 1'2005'te yayınlanan “Yakıt pilleri: bir umut yılı” makalesinde bulunabilir.

3 Hidrojen gazı PEM hücreleri, metanolden hidrojen üretmek için yerleşik bir dönüştürücü ile donatılmıştır.

Hava-çinko elementler

bir dizi yayının yazarları dikkate alsa da çinko hava pilleri ve piller, yakıt hücrelerinin alt türlerinden biridir, bu tamamen doğru değildir. Çinko-hava hücrelerinin cihazı ve çalışma prensibi hakkında bilgi sahibi olduktan sonra, genel anlamda bile, onları ayrı bir özerk güç kaynağı sınıfı olarak görmenin daha doğru olduğu konusunda tamamen açık bir sonuca varabiliriz.

Çinko hava hücresi tasarımı, bir katot ve bir alkali elektrolit ve mekanik ayırıcılar ile ayrılmış bir anot içerir. Katot olarak bir gaz difüzyon elektrotu (GDE) kullanılır, geçirgen zarı, içinden dolaşan atmosferik havadan oksijen elde etmeyi mümkün kılar. "Yakıt", elemanın çalışması sırasında oksitlenen çinko anottur ve oksitleyici madde, "solunum deliklerinden" giren atmosferik havadan elde edilen oksijendir.

Katotta, ürünleri negatif yüklü hidroksit iyonları olan bir oksijen elektro-indirgenme reaksiyonu meydana gelir:

02 + 2H20 + 4e 4OH -.

Hidroksit iyonları elektrolitte çinko anoda hareket eder, burada çinko oksidasyon reaksiyonu, elektronların serbest bırakılmasıyla meydana gelir ve bu da harici bir devre yoluyla katoda geri döner:

Zn + 4OH – Zn(OH) 4 2– + 2e.

Zn(OH) 4 2– ZnO + 2OH – + H 2 O.

Çinko-hava hücrelerinin kimyasal yakıt hücrelerinin sınıflandırmasına girmediği oldukça açıktır: ilk olarak, tüketilebilir bir elektrot (anot) kullanırlar ve ikincisi, yakıt başlangıçta hücrenin içine yerleştirilir ve dışarıdan beslenmez. operasyon sırasında.

Bir çinko hava hücresinin bir hücresinin elektrotları arasındaki voltaj, alkalin (alkalin) pillerinkine çok yakın olan 1.45 V'tur. Gerekirse, daha yüksek bir besleme voltajı elde etmek için birkaç seri bağlı hücre bir aküde birleştirilebilir.

Çinko oldukça yaygın ve ucuz bir malzemedir, bu nedenle çinko-hava elemanlarının seri üretimi kullanıldığında, üreticiler hammaddelerle ilgili sorunlar yaşamazlar. Üstelik üzerinde bile İlk aşama bu tür güç kaynaklarının maliyeti oldukça rekabetçi olacaktır.

Hava-çinko elementlerinin oldukça çevre dostu ürünler olması da önemlidir. Üretimlerinde kullanılan malzemeler çevreyi zehirlemez ve işlendikten sonra tekrar kullanılabilir. Hava-çinko elementlerinin (su ve çinko oksit) reaksiyon ürünleri de insanlar ve çevre için kesinlikle güvenlidir - çinko oksit bebek pudrasının ana bileşeni olarak bile kullanılır.

Çinko-hava hücrelerinin operasyonel özelliklerinden, aktif olmayan durumda düşük kendi kendine deşarj oranı ve deşarj sırasında voltaj değerinde küçük bir değişiklik (düz deşarj eğrisi) gibi avantajlara dikkat etmek önemlidir.

Hava-çinko elementlerinin belirli bir dezavantajı, gelen havanın bağıl neminin elementin özellikleri üzerindeki etkisidir. Örneğin, %60 bağıl nem koşullarında ve nemde %90'a artışla çalışmak üzere tasarlanmış bir çinko-hava elemanı için hizmet ömrü yaklaşık %15 azalır.

Pillerden akümülatörlere

Tek kullanımlık piller, uygulanması en kolay çinko-hava hücresidir. Hava-çinko elementleri oluştururken büyük beden ve güç (örneğin, araçların elektrik santrallerine güç sağlamak için tasarlanmış), çinko anot kasetleri değiştirilebilir hale getirilebilir. Bu durumda enerji rezervini yenilemek için kullanılmış elektrotlu kaseti çıkarıp yerine yenisini takmak yeterlidir. Kullanılmış elektrotlar, uzmanlaşmış işletmelerde elektrokimyasal yöntemle yeniden kullanım için geri kazanılabilir.

Taşınabilir PC'lerde ve elektronik cihazlarda kullanıma uygun kompakt pillerden bahsedecek olursak, pillerin küçük boyutu nedeniyle seçeneğin değiştirilebilir çinko anot kasetleri ile pratik olarak uygulanması imkansızdır. Bu nedenle şu anda piyasada bulunan kompakt çinko hava hücrelerinin çoğu tek kullanımlıktır. Küçük boyutlu tek kullanımlık çinko-hava pilleri, Duracell, Eveready, Varta, Matsushita, GP ve ayrıca yerli Energia şirketi tarafından üretilmektedir. Bu tür güç kaynaklarının ana kapsamı işitme cihazları, taşınabilir radyo istasyonları, fotoğraf ekipmanları vb.

Birçok şirket artık tek kullanımlık çinko hava pilleri üretiyor.

Birkaç yıl önce AER, taşınabilir bilgisayarlar için Power Slice çinko-hava yassı piller üretti. Bu öğeler Hewlett-Packard'ın Omnibook 600 ve Omnibook 800 serisi dizüstü bilgisayarları için tasarlandı; pil ömrü 8 ila 12 saat arasında değişiyordu.

Prensip olarak, harici bir akım kaynağı bağlandığında anotta bir çinko indirgeme reaksiyonunun meydana geleceği yeniden şarj edilebilir çinko-hava hücreleri (akümülatörler) oluşturma olasılığı da vardır. Bununla birlikte, bu tür projelerin pratik uygulaması, çinkonun kimyasal özelliklerinden kaynaklanan ciddi problemlerden dolayı uzun süredir engellenmektedir. Çinko oksit, bir alkali elektrolitte iyi çözünür ve çözünmüş halde, anottan uzaklaşarak elektrolitin hacmi boyunca dağılır. Bu nedenle, harici bir akım kaynağından şarj olurken, anotun geometrisi büyük ölçüde değişir: oksitten indirgenen çinko, anot yüzeyinde uzun sivri biçimli şerit kristaller (dendritler) şeklinde biriktirilir. Dendritler ayırıcıları delerek pilin içinde kısa devreye neden olur.

Bu sorun gücü arttırmak için hava-çinko hücrelerinin anotlarının ezilmiş çinko tozundan yapılması gerçeğiyle ağırlaştırılmıştır (bu, elektrotun yüzey alanında önemli bir artışa izin verir). Böylece, şarj-deşarj döngülerinin sayısı arttıkça, anotun yüzey alanı kademeli olarak azalarak hücre performansı üzerinde olumsuz bir etkiye sahip olacaktır.

Zinc Matrix Power (ZMP), bugüne kadar kompakt çinko-hava pilleri alanında en büyük başarıyı elde etti. ZMP uzmanları, pilleri şarj etme sürecinde ortaya çıkan ana sorunları çözmeye izin veren benzersiz bir Çinko Matris teknolojisi geliştirdi. Bu teknolojinin özü, hidroksit iyonlarının engellenmeden nüfuz etmesini sağlayan, ancak aynı zamanda elektrolitte çözünen çinko oksidin hareketini engelleyen bir polimerik bağlayıcının kullanılmasıdır. Bu çözümün kullanımı sayesinde, en az 100 şarj-deşarj döngüsü boyunca anotun şeklinde ve yüzey alanında gözle görülür bir değişiklikten kaçınmak mümkündür.

Çinko-hava pillerinin avantajları, uzun çalışma süresi ve en iyi lityum iyon pillerinkinin en az iki katı olan yüksek özgül enerji yoğunluğudur. Çinko-hava pillerinin özgül enerji yoğunluğu, 1 kg ağırlık başına 240 Wh'a ulaşır ve maksimum güç 5000 W/kg'dır.

ZMP geliştiricilerine göre, günümüzde taşınabilir elektronik cihazlar (cep telefonları, dijital oynatıcılar vb.) için yaklaşık 20 Wh enerji kapasitesine sahip çinko-hava pilleri oluşturmak mümkündür. Bu tür güç kaynaklarının mümkün olan minimum kalınlığı sadece 3 mm'dir. Dizüstü bilgisayarlar için çinko-hava pillerinin deneysel prototipleri 100 ila 200 Wh enerji kapasitesine sahiptir.

Zinc Matrix Power tarafından geliştirilen Çinko hava pil prototipi

Çinko-hava pillerinin bir diğer önemli avantajı, sözde bellek etkisinin tamamen olmamasıdır. Diğer pil tiplerinden farklı olarak çinko-hava hücreleri, enerji kapasitelerinden ödün vermeden herhangi bir şarj seviyesinde yeniden şarj edilebilir. Ayrıca, lityum pillerin aksine çinko hava hücreleri çok daha güvenlidir.

Sonuç olarak, çinko hava hücrelerinin ticarileştirilmesi için sembolik bir başlangıç ​​noktası haline gelen önemli bir olaydan bahsetmemek mümkün değil: Zinc Matrix Power, geçen yıl 9 Haziran'da Intel Corporation ile stratejik bir anlaşma imzaladığını resmen duyurdu. Bu anlaşmanın şartlarına göre, ZMP ve Intel, yeni dizüstü bilgisayar pil teknolojisi geliştirmek için güçlerini birleştirecek. Bu çalışmaların ana hedefleri arasında laptopların pil ömrünü 10 saate kadar çıkarmak var. Mevcut plana göre, donatılan ilk modeller çinko-hava pilleri notebooklar 2006'da satışa çıkacak.

Uzun zaman kapsamı hava çinko piller tıbbın ötesine geçmedi. yüksek kapasiteli ve uzun vadeli hizmetler (etkin olmayan bir durumda), tek kullanımlık işitme cihazı pillerinin nişini kolayca işgal etmelerine izin verdi. Ancak son yıllarda otomobil üreticilerinin bu teknolojiye olan ilgisinde büyük bir artış oldu. Bazıları lityuma bir alternatif bulunduğuna inanıyor. Öyle mi?

Elektrikli bir araç için bir hava-çinko pili aşağıdaki gibi düzenlenebilir: elektrotlar, hava oksijeninin emildiği ve azaltıldığı bölmelere ayrılmış bir kaba ve ayrıca tüketilebilir anot malzemesiyle doldurulmuş özel çıkarılabilir kasetlere yerleştirilir. bu durumçinko granülleri. Negatif ve pozitif elektrotlar arasına bir ayırıcı yerleştirilir. Elektrolit olarak sulu bir potasyum hidroksit çözeltisi veya bir çinko klorür çözeltisi kullanılabilir.

Katalizörler yardımıyla dışarıdan sağlanan hava, sulu elektrolit çözeltisinde çinko elektrotu oksitleyen hidroksit iyonları oluşturur. Bu reaksiyon sırasında elektronlar salınarak bir elektrik akımı oluşturur.

Avantajlar

Bazı tahminlere göre, dünya çinko rezervleri yaklaşık 1,9 gigatondur. Dünya çinko metal üretimine şimdi başlarsak, birkaç yıl içinde her biri 10 kWh kapasiteli bir milyar hava-çinko pili monte etmek mümkün olacak. Örneğin, mevcut lityum madenciliği koşullarında aynı miktarı yaratmak 180 yıldan fazla zaman alacaktır. Çinkonun mevcudiyeti pillerin fiyatını da düşürecektir.

Kullanılan çinko için şeffaf bir geri dönüşüm şemasına sahip olan hava-çinko hücrelerinin çevre dostu ürünler olması da çok önemlidir. Burada kullanılan malzemeler çevreyi zehirlemez ve geri dönüştürülebilir. Hava-çinko pillerin (çinko oksit) reaksiyon ürünü de insanlar ve çevreleri için kesinlikle güvenlidir. Bebek pudrasında ana bileşen olarak çinko oksit kullanılmasına şaşmamalı.

Elektrikli araç üreticilerinin bu teknolojiye umutla baktığı ana avantaj, yüksek enerji yoğunluğudur (li-ion'dan 2-3 kat daha yüksek). Zaten Çinko-Havanın enerji yoğunluğu 450 Wh/kg'a ulaşır, ancak teorik yoğunluk 1350 Wh/kg olabilir!

Dezavantajları

Çinko-hava pilli elektrikli araba kullanmadığımız için dezavantajlar var. İlk olarak, bu tür hücrelerin yeterli sayıda deşarj/şarj döngüsü ile şarj edilebilir hale getirilmesi zordur. Çinko-hava pilinin çalışması sırasında, elektrolit basitçe kurur veya hava elektrotunun gözeneklerine çok derinden nüfuz eder. Ve biriken çinko eşit olmayan bir şekilde dağıldığından, dallanmış bir yapı oluşturduğundan, elektrotlar arasında genellikle kısa devreler meydana gelir.

Bilim adamları bir çıkış yolu bulmaya çalışıyor. Amerikan şirketi ZAI, elektroliti değiştirerek ve yeni çinko kartuşları ekleyerek bu sorunu çözdü. Doğal olarak bu, anot kasetindeki oksitlenmiş aktif malzemenin taze çinko ile değiştirileceği gelişmiş bir dolum istasyonu altyapısı gerektirecektir.

Ve projenin ekonomik bileşeni henüz çözülmemiş olsa da, üreticiler böyle bir "ücretin" maliyetinin, içten yanmalı bir motora sahip bir araca yakıt ikmali yapmaktan önemli ölçüde daha düşük olacağını iddia ediyor. Ayrıca aktif maddeyi değiştirme işlemi 10 dakikadan fazla sürmez. Ultra hızlı olanlar bile aynı anda potansiyellerinin yalnızca %50'sini yenileyebilir. Geçen yıl, Koreli şirket Leo Motors, elektrikli kamyonunda ZAI çinko-hava pillerini zaten gösterdi.

İsviçre ReVolt'tan Çinko-Hava pil ve teknoloji firmasının geliştirilmesi üzerinde çalışıyor. Çinko elektrotun nemini ve şeklini kontrol eden özel jel oluşturucu ve bağlayıcı katkı maddelerinin yanı sıra hücrelerin performansını önemli ölçüde artıran yeni katalizörler önerdi.

Yine de, her iki şirketin mühendisleri, Çinko-Havanın 200 deşarj / şarj döngüsünün kilometre taşını hiçbir zaman aşamadı. Bu nedenle çinko-hava pillerinden elektrik pili olarak bahsetmek için henüz çok erken.

Bu unsurlar, tüm modern teknolojilerin en yüksek yoğunluğu ile karakterize edilir. Bunun nedeni ise bu pillerde kullanılan bileşenlerdi. Bu hücreler, adlarına yansıyan katot reaktifi olarak atmosferik oksijeni kullanır. Havanın çinko anotla reaksiyona girmesi için pil kutusunda küçük delikler açılır. Bu hücrelerde elektrolit olarak yüksek iletkenliğe sahip potasyum hidroksit kullanılmaktadır.
Orijinal olarak şarj edilemeyen güç kaynakları olarak tasarlanmış, çinko-hava elementleri en azından hava geçirmez şekilde saklandığında, aktif olmayan bir durumda uzun ve istikrarlı bir raf ömrü ile karakterize edilir. Bu durumda, depolama yılı boyunca, bu tür elemanlar kapasitelerinin yaklaşık yüzde 2'sini kaybeder. Pilin içine hava girdiğinde, bu piller kullansanız da kullanmasanız da bir aydan fazla dayanmaz.
Bazı üreticiler aynı teknolojiyi şarj edilebilir hücrelerde kullanmaya başladılar. Hepsinden iyisi, bu tür elemanlar, düşük güçlü cihazlarda uzun süreli çalışma sırasında kendilerini kanıtlamıştır. Bu elemanların ana dezavantajı, yüksek iç dirençtir; bu, yüksek güç elde etmek için çok büyük olmaları gerektiği anlamına gelir. Ve bu, dizüstü bilgisayarlarda, boyut olarak bilgisayarın kendisiyle karşılaştırılabilir ek pil bölmeleri oluşturma ihtiyacı anlamına gelir.
Ancak bu tür başvuruları oldukça yakın zamanda almaya başladıklarına dikkat edilmelidir. Bu tür ilk ürün, Hewlett-Packard Co.'nun ortak eseridir. ve AER Enerji Kaynakları A.Ş. - PowerSlice XL - taşınabilir bilgisayarlarda kullanıldığında bu teknolojinin kusurlarını gösterdi. HP OmniBook 600 dizüstü bilgisayar için tasarlanan bu pil, bilgisayarın kendisinden 3,3 kg daha ağırdı. Sadece 12 saatlik çalışma sağladı. Energizer, işitme cihazlarında kullanılan küçük düğme pillerinde de bu teknolojiyi kullanmaya başladı.
Pilleri şarj etmek de kolay bir iş değildir. Kimyasal işlemler, aküye sağlanan elektrik akımına karşı çok hassastır. Uygulanan voltaj çok düşük ise akü almak yerine akım verecektir. Voltaj çok yüksekse, elemana zarar verebilecek istenmeyen reaksiyonlar başlayabilir. Örneğin, voltaj yükseltildiğinde, akım gücü mutlaka artacaktır, bunun sonucunda pil aşırı ısınacaktır. Ve hücre tam şarj olduktan sonra şarj etmeye devam ederseniz, içinde patlayıcı gazlar çıkmaya başlayabilir ve hatta bir patlama meydana gelebilir.

Şarj teknolojileri
Modern şarj cihazları, hem sizin hem de pilleriniz için çeşitli koruma derecelerine sahip oldukça karmaşık elektronik cihazlardır. Çoğu durumda, her hücre tipinin kendi şarj cihazı vardır. Şarj cihazı yanlış kullanılırsa sadece piller değil, cihazın kendisi ve hatta pille çalışan sistemler bile zarar görebilir.
İki çalışma modu vardır şarj cihazları- sabit voltajlı ve doğru akımlı.
En basitleri sabit voltajlı cihazlardır. Her zaman aynı voltajı üretirler ve pil seviyesine (ve diğer çevresel faktörlere) bağlı olan bir akım sağlarlar. Batarya şarj olurken voltajı artar, dolayısıyla şarj cihazı ile batarya arasındaki potansiyel fark azalır. Sonuç olarak, devreden daha az akım geçer.
Böyle bir cihaz için gerekli olan tek şey bir transformatör (şarj voltajını pilin gerektirdiği seviyeye düşürmek için) ve bir doğrultucudur (aküyü şarj etmek için kullanılan AC'yi DC'ye düzeltmek için). Bu tür basit şarj cihazları, araba ve gemi akülerini şarj etmek için kullanılır.
Kural olarak, güç kaynakları için kurşun piller benzer cihazlar tarafından şarj edilir. kesintisiz güç kaynağı. Ayrıca, lityum iyon hücreleri şarj etmek için sabit voltajlı cihazlar da kullanılır. Sadece pilleri ve sahiplerini korumak için ek devreler vardır.
İkinci tip şarj cihazı, sabit bir akım sağlar ve gerekli miktarda akımı sağlamak için voltajı değiştirir. Voltaj tam şarj seviyesine ulaştığında şarj durur. (Unutmayın, hücre boşaldıkça oluşturduğu voltaj düşer.) Tipik olarak, bu tür cihazlar nikel-kadmiyum ve nikel-metal hidrit hücrelerini şarj eder.
İstenen voltaj seviyesine ek olarak, şarj cihazlarının hücreyi şarj etmenin ne kadar sürdüğünü bilmesi gerekir. Pili çok uzun süre şarj ederseniz zarar görebilir. Pilin tipine ve şarj cihazının "akıllılığına" bağlı olarak, şarj süresini belirlemek için çeşitli teknolojiler kullanılır.
En basit durumlarda, bu, pil tarafından üretilen voltajı kullanır. Şarj cihazı, akü voltajını izler ve akü voltajı bir eşik seviyesine ulaştığında kapanır. Ancak bu teknoloji tüm unsurlar için uygun değildir. Örneğin, nikel-kadmiyum için kabul edilemez. Bu elemanlarda deşarj eğrisi düz bir çizgiye yakındır ve seviyeyi belirlemek için eşik voltajıçok zor olur.
Daha "sofistike" şarj cihazları, şarj süresini sıcaklığa göre belirler. Yani cihaz, hücrenin sıcaklığını izler ve pil ısınmaya başladığında (ki bu aşırı şarj anlamına gelir) şarj akımını kapatır veya azaltır. Genellikle, bu tür pillere, elemanın sıcaklığını izleyen ve uygun sinyali şarj cihazına ileten termometreler yerleştirilmiştir.
"Akıllı" cihazlar bu yöntemlerin her ikisini de kullanır. Yüksek şarj akımından düşük şarj akımına geçebilirler veya özel voltaj ve sıcaklık sensörleri kullanarak sabit bir akım sağlayabilirler.
Standart şarj cihazları, hücrenin deşarj akımından daha az şarj akımı verir. Ve büyük akım değerine sahip şarj cihazları, akünün nominal deşarj akımından daha fazla akım verir. Bir damlama şarj cihazı o kadar küçük bir akım kullanır ki, neredeyse pilin kendi kendine deşarj olmasına izin vermez (tanım gereği, bu tür cihazlar kendi kendine deşarjı telafi etmek için kullanılır). Tipik olarak, bu tür cihazlarda şarj akımı, pilin nominal deşarj akımının yirmide biri veya otuzda biridir. Modern şarj cihazları genellikle birden fazla şarj akımıyla başa çıkabilir. İlk başta daha yüksek akımlar kullanırlar ve tam şarja yaklaştıkça kademeli olarak daha düşük akımlara geçerler. Damlama şarjına dayanabilecek bir pil kullanılıyorsa (örneğin nikel-kadmiyum yoktur), şarj döngüsünün sonunda cihaz bu moda geçecektir. Çoğu dizüstü bilgisayar ve cep telefonu şarj cihazı, hücrelere zarar vermeden kalıcı olarak takılacak şekilde tasarlanmıştır.

Kompakt çinko-hava pillerinin kitle pazarına sunulması, taşınabilir bilgisayarlar ve dijital cihazlar için küçük boyutlu otonom güç kaynaklarının pazar segmentindeki durumu önemli ölçüde değiştirebilir.

enerji sorunu

ve son yıllarda, birçoğu piyasada oldukça yakın zamanda ortaya çıkan taşınabilir bilgisayarların ve çeşitli dijital cihazların filosu önemli ölçüde artmıştır. Bu süreç, cep telefonlarının artan popülaritesi nedeniyle belirgin şekilde hızlandı. Buna karşılık, taşınabilir elektronik cihazların sayısındaki hızlı artış, özellikle çeşitli pil ve akü türleri için otonom elektrik kaynaklarına olan talebin ciddi şekilde artmasına neden oldu.

Bununla birlikte, çok sayıda taşınabilir cihazın pillerle sağlanması ihtiyacı, sorunun yalnızca bir yanıdır. Böylece, taşınabilir elektronik cihazlar geliştikçe, montaj elemanlarının yoğunluğu ve bunlarda kullanılan mikroişlemcilerin gücü artıyor - sadece üç yıl içinde, kullanılan PDA işlemcilerinin saat frekansı büyük ölçüde arttı. Küçük monokrom ekranlar, daha büyük ekran boyutlarına sahip yüksek çözünürlüklü renkli ekranlarla değiştiriliyor. Bütün bunlar enerji tüketiminde bir artışa yol açar. Ek olarak, taşınabilir elektronik alanında, daha fazla minyatürleşmeye yönelik açık bir eğilim var. Yukarıdaki faktörler göz önüne alındığında, kullanılmış pillerin enerji yoğunluğu, gücü, dayanıklılığı ve güvenilirliğindeki artışın, taşınabilir elektronik cihazların daha da geliştirilmesini sağlamak için en önemli koşullardan biri olduğu oldukça açıktır.

Yenilenebilir otonom güç kaynakları sorunu, taşınabilir PC segmentinde çok ciddidir. Modern teknolojiler, işlevsellik ve performans açısından tam teşekküllü masaüstü sistemlerine göre pratik olarak daha düşük olmayan dizüstü bilgisayarlar oluşturmayı mümkün kılar. Bununla birlikte, yeterince verimli özerk güç kaynaklarının olmaması, dizüstü bilgisayar kullanıcılarını bu tür bir bilgisayarın ana avantajlarından biri olan mobiliteden mahrum eder. Lityum iyon pil ile donatılmış modern bir dizüstü bilgisayar için iyi bir gösterge, yaklaşık 4 saatlik bir pil ömrüdür 1 , ancak bu, mobil koşullarda tam teşekküllü çalışma için açıkça yeterli değildir (örneğin, Moskova'dan Tokyo'ya bir uçuş yaklaşık sürer 10 saat ve Moskova'dan Los Angeles'a). Angeles - neredeyse 15).

Taşınabilir bilgisayarlar için daha uzun pil ömrü sorununa bir çözüm, artık yaygın olan nikel-metal hidrit ve lityum iyon pillerden kimyasal yakıt hücrelerine 2 geçmektir. Taşınabilir elektronik cihazlarda ve PC'lerde uygulama açısından en umut verici olanı, PEM (Proton Değişim Membranı) ve DMCF (Doğrudan Metanol Yakıt Hücreleri) gibi düşük çalışma sıcaklığına sahip yakıt hücreleridir. Bu elementler için yakıt olarak sulu bir metil alkol (metanol) 3 çözeltisi kullanılır.

Ancak bu aşamada kimyasal yakıt hücrelerinin geleceğini sadece pembe renklerle anlatmak fazla iyimserlik olur. Gerçek şu ki, taşınabilir elektronik cihazlarda yakıt hücrelerinin kitlesel dağılımının önünde en az iki engel bulunuyor. İlk olarak, metanol oldukça zehirli bir maddedir, bu da yakıt kartuşlarının sızdırmazlığı ve güvenilirliği için artan gereksinimler anlamına gelir. İkincisi, düşük çalışma sıcaklığına sahip yakıt hücrelerinde kabul edilebilir bir kimyasal reaksiyon hızı sağlamak için katalizörlerin kullanılması gerekir. PEM ve DMCF hücreleri şu anda platin ve alaşımlarından yapılan katalizörleri kullanıyor ancak bu maddenin doğal kaynakları az ve maliyeti yüksek. Platini başka katalizörlerle değiştirmek teorik olarak mümkün, ancak şimdiye kadar bu yönde araştırmalara katılan ekiplerin hiçbiri kabul edilebilir bir alternatif bulamadı. Günümüzde sözde platin sorunu, yakıt hücrelerinin taşınabilir PC'lerde ve elektronik cihazlarda yaygın olarak kullanılmasının önündeki belki de en ciddi engeldir.

1 Bu, normal bir pilin çalışma süresini ifade eder.

2 Yakıt pilleri hakkında daha fazla bilgi 1'2005'te yayınlanan “Yakıt pilleri: bir umut yılı” makalesinde bulunabilir.

3 Hidrojen gazı PEM hücreleri, metanolden hidrojen üretmek için yerleşik bir dönüştürücü ile donatılmıştır.

Hava-çinko elementler

Bazı yayınların yazarları çinko-hava pillerini ve akümülatörleri yakıt hücrelerinin alt türlerinden biri olarak görse de, bu tamamen doğru değildir. Çinko-hava hücrelerinin cihazı ve çalışma prensibi hakkında bilgi sahibi olduktan sonra, genel anlamda bile, onları ayrı bir özerk güç kaynağı sınıfı olarak görmenin daha doğru olduğu konusunda tamamen açık bir sonuca varabiliriz.

Çinko hava hücresi tasarımı, bir katot ve bir alkali elektrolit ve mekanik ayırıcılar ile ayrılmış bir anot içerir. Katot olarak bir gaz difüzyon elektrotu (GDE) kullanılır, geçirgen zarı, içinden dolaşan atmosferik havadan oksijen elde etmeyi mümkün kılar. "Yakıt", elemanın çalışması sırasında oksitlenen çinko anottur ve oksitleyici madde, "solunum deliklerinden" giren atmosferik havadan elde edilen oksijendir.

Katotta, ürünleri negatif yüklü hidroksit iyonları olan bir oksijen elektro-indirgenme reaksiyonu meydana gelir:

02 + 2H20 + 4e 4OH -.

Hidroksit iyonları elektrolitte çinko anoda hareket eder, burada çinko oksidasyon reaksiyonu, elektronların serbest bırakılmasıyla meydana gelir ve bu da harici bir devre yoluyla katoda geri döner:

Zn + 4OH – Zn(OH) 4 2– + 2e.

Zn(OH) 4 2– ZnO + 2OH – + H 2 O.

Çinko-hava hücrelerinin kimyasal yakıt hücrelerinin sınıflandırmasına girmediği oldukça açıktır: ilk olarak, tüketilebilir bir elektrot (anot) kullanırlar ve ikincisi, yakıt başlangıçta hücrenin içine yerleştirilir ve dışarıdan beslenmez. operasyon sırasında.

Bir çinko hava hücresinin bir hücresinin elektrotları arasındaki voltaj, alkalin (alkalin) pillerinkine çok yakın olan 1.45 V'tur. Gerekirse, daha yüksek bir besleme voltajı elde etmek için birkaç seri bağlı hücre bir aküde birleştirilebilir.

Çinko oldukça yaygın ve ucuz bir malzemedir, bu nedenle çinko-hava elemanlarının seri üretimi kullanıldığında, üreticiler hammaddelerle ilgili sorunlar yaşamazlar. Ayrıca, ilk aşamada bile bu tür güç kaynaklarının maliyeti oldukça rekabetçi olacaktır.

Hava-çinko elementlerinin oldukça çevre dostu ürünler olması da önemlidir. Üretimlerinde kullanılan malzemeler çevreyi zehirlemez ve işlendikten sonra tekrar kullanılabilir. Hava-çinko elementlerinin (su ve çinko oksit) reaksiyon ürünleri de insanlar ve çevre için kesinlikle güvenlidir - çinko oksit bebek pudrasının ana bileşeni olarak bile kullanılır.

Çinko-hava hücrelerinin operasyonel özelliklerinden, aktif olmayan durumda düşük kendi kendine deşarj oranı ve deşarj sırasında voltaj değerinde küçük bir değişiklik (düz deşarj eğrisi) gibi avantajlara dikkat etmek önemlidir.

Hava-çinko elementlerinin belirli bir dezavantajı, gelen havanın bağıl neminin elementin özellikleri üzerindeki etkisidir. Örneğin, %60 bağıl nem koşullarında ve nemde %90'a artışla çalışmak üzere tasarlanmış bir çinko-hava elemanı için hizmet ömrü yaklaşık %15 azalır.

Pillerden akümülatörlere

Tek kullanımlık piller, uygulanması en kolay çinko-hava hücresidir. Büyük boyutlu ve güçlü çinko-hava hücreleri oluştururken (örneğin, araçların elektrik santrallerine güç sağlamak için tasarlanmış), çinko anot kasetleri değiştirilebilir hale getirilebilir. Bu durumda enerji rezervini yenilemek için kullanılmış elektrotlu kaseti çıkarıp yerine yenisini takmak yeterlidir. Kullanılmış elektrotlar, uzmanlaşmış işletmelerde elektrokimyasal yöntemle yeniden kullanım için geri kazanılabilir.

Taşınabilir PC'lerde ve elektronik cihazlarda kullanıma uygun kompakt pillerden bahsedecek olursak, pillerin küçük boyutu nedeniyle seçeneğin değiştirilebilir çinko anot kasetleri ile pratik olarak uygulanması imkansızdır. Bu nedenle şu anda piyasada bulunan kompakt çinko hava hücrelerinin çoğu tek kullanımlıktır. Küçük boyutlu tek kullanımlık çinko-hava pilleri, Duracell, Eveready, Varta, Matsushita, GP ve ayrıca yerli Energia şirketi tarafından üretilmektedir. Bu tür güç kaynaklarının ana kapsamı işitme cihazları, taşınabilir radyo istasyonları, fotoğraf ekipmanları vb.

Birçok şirket artık tek kullanımlık çinko hava pilleri üretiyor.

Birkaç yıl önce AER, taşınabilir bilgisayarlar için Power Slice çinko-hava yassı piller üretti. Bu öğeler Hewlett-Packard'ın Omnibook 600 ve Omnibook 800 serisi dizüstü bilgisayarları için tasarlandı; pil ömrü 8 ila 12 saat arasında değişiyordu.

Prensip olarak, harici bir akım kaynağı bağlandığında anotta bir çinko indirgeme reaksiyonunun meydana geleceği yeniden şarj edilebilir çinko-hava hücreleri (akümülatörler) oluşturma olasılığı da vardır. Bununla birlikte, bu tür projelerin pratik uygulaması, çinkonun kimyasal özelliklerinden kaynaklanan ciddi problemlerden dolayı uzun süredir engellenmektedir. Çinko oksit, bir alkali elektrolitte iyi çözünür ve çözünmüş halde, anottan uzaklaşarak elektrolitin hacmi boyunca dağılır. Bu nedenle, harici bir akım kaynağından şarj olurken, anotun geometrisi büyük ölçüde değişir: oksitten indirgenen çinko, anot yüzeyinde uzun sivri biçimli şerit kristaller (dendritler) şeklinde biriktirilir. Dendritler ayırıcıları delerek pilin içinde kısa devreye neden olur.

Bu sorun, gücü artırmak için hava-çinko hücrelerinin anotlarının ezilmiş çinko tozundan yapılmasıyla daha da kötüleşir (bu, elektrotun yüzey alanında önemli bir artışa izin verir). Böylece, şarj-deşarj döngülerinin sayısı arttıkça, anotun yüzey alanı kademeli olarak azalarak hücre performansı üzerinde olumsuz bir etkiye sahip olacaktır.

Zinc Matrix Power (ZMP), bugüne kadar kompakt çinko-hava pilleri alanında en büyük başarıyı elde etti. ZMP uzmanları, pilleri şarj etme sürecinde ortaya çıkan ana sorunları çözmeye izin veren benzersiz bir Çinko Matris teknolojisi geliştirdi. Bu teknolojinin özü, hidroksit iyonlarının engellenmeden nüfuz etmesini sağlayan, ancak aynı zamanda elektrolitte çözünen çinko oksidin hareketini engelleyen bir polimerik bağlayıcının kullanılmasıdır. Bu çözümün kullanımı sayesinde, en az 100 şarj-deşarj döngüsü boyunca anotun şeklinde ve yüzey alanında gözle görülür bir değişiklikten kaçınmak mümkündür.

Çinko-hava pillerinin avantajları, uzun çalışma süresi ve en iyi lityum iyon pillerinkinin en az iki katı olan yüksek özgül enerji yoğunluğudur. Çinko-hava pillerinin özgül enerji yoğunluğu, 1 kg ağırlık başına 240 Wh'a ulaşır ve maksimum güç 5000 W/kg'dır.

ZMP geliştiricilerine göre, günümüzde taşınabilir elektronik cihazlar (cep telefonları, dijital oynatıcılar vb.) için yaklaşık 20 Wh enerji kapasitesine sahip çinko-hava pilleri oluşturmak mümkündür. Bu tür güç kaynaklarının mümkün olan minimum kalınlığı sadece 3 mm'dir. Dizüstü bilgisayarlar için çinko-hava pillerinin deneysel prototipleri 100 ila 200 Wh enerji kapasitesine sahiptir.

Zinc Matrix Power tarafından geliştirilen Çinko hava pil prototipi

Çinko-hava pillerinin bir diğer önemli avantajı, sözde bellek etkisinin tamamen olmamasıdır. Diğer pil tiplerinden farklı olarak çinko-hava hücreleri, enerji kapasitelerinden ödün vermeden herhangi bir şarj seviyesinde yeniden şarj edilebilir. Ayrıca, lityum pillerin aksine çinko hava hücreleri çok daha güvenlidir.

Sonuç olarak, çinko hava hücrelerinin ticarileştirilmesi için sembolik bir başlangıç ​​noktası haline gelen önemli bir olaydan bahsetmemek mümkün değil: Zinc Matrix Power, geçen yıl 9 Haziran'da Intel Corporation ile stratejik bir anlaşma imzaladığını resmen duyurdu. Bu anlaşmanın şartlarına göre, ZMP ve Intel, yeni dizüstü bilgisayar pil teknolojisi geliştirmek için güçlerini birleştirecek. Bu çalışmaların ana hedefleri arasında laptopların pil ömrünü 10 saate kadar çıkarmak var. Mevcut plana göre, çinko-hava pillerle donatılmış ilk dizüstü bilgisayar modelleri 2006'da satışa çıkacak.