Mangaani-sinkki alkuaine. (1) metallisuojus, (2) grafiittielektrodi ("+"), (3) sinkkikuppi (""), (4) mangaanioksidi, (5) elektrolyytti, (6) metallikontakti. Mangaani-sinkki alkuaine, ... ... Wikipedia

RC 53M (1989) Elohopea-sinkkikenno (”RC-tyyppinen”) galvaaninen kenno, jossa sinkki on anodi ... Wikipedia

Oxyride Battery Oxyride™-akut ovat Panasonicin kehittämä kertakäyttöisten (ei-ladattavien) akkujen tuotemerkki. Ne on suunniteltu erityisesti korkean virrankulutuksen laitteisiin... Wikipedia

Normaali Weston-elementti, elohopea-kadmium-elementti, on galvaaninen elementti, jonka emf on ajan mittaan erittäin vakaa ja toistettavissa tapauskohtaisesti. Käytetään referenssijännitelähteenä (VR) tai jännitestandardina... ... Wikipedia

SC 25 hopeasinkkiparisto on toissijainen kemiallinen virtalähde, akku, jossa anodi on hopeaoksidia, puristetun jauheen muodossa, katodi on seos ... Wikipedia

Erikokoiset pienoisparistot Pienoisparisto, napin kokoinen paristo, käytettiin ensimmäisen kerran laajalti elektroniikassa rannekello, siksi sitä kutsutaan myös ... Wikipediaksi

Elohopea-sinkkikenno ("RC-tyyppi") on galvaaninen kenno, jossa anodi on sinkkiä, katodi on elohopeaoksidia ja elektrolyytti on kaliumhydroksidiliuos. Edut: jatkuva jännite ja valtava energiaintensiteetti ja energiatiheys. Haitat: ... ... Wikipedia

Galvaaninen mangaani-sinkkikenno, jossa katodina käytetään mangaanidioksidia, anodina jauhettua sinkkiä ja elektrolyytinä alkaliliuosta, yleensä kaliumhydroksidia. Sisältö 1 Keksintöhistoria ... Wikipedia

Nikkeli-sinkkiakku on kemiallinen virtalähde, jossa sinkki on anodi, kaliumhydroksidi lisättynä litiumhydroksidilla on elektrolyytti ja nikkelioksidi on katodi. Usein lyhennettynä NiZn. Edut: ... ... Wikipedia

Uusi tuote lupaa ylittää litiumioniakut energiaintensiivisyydessään kolme kertaa ja maksaa samalla puolet vähemmän.

Huomaa, että nyt sinkki-ilma-akut valmistetaan vain kertakäyttöisten kennojen muodossa tai "ladattavissa" manuaalisesti, toisin sanoen vaihtamalla patruuna. Muuten, tämäntyyppinen akku on turvallisempi kuin litiumioniakut, koska se ei sisällä haihtuvia aineita eivätkä siten voi syttyä.

Suurin este ladattavien vaihtoehtojen - eli akkujen - luomiselle on laitteen nopea hajoaminen: elektrolyytti deaktivoituu, hapetus-pelkistysreaktiot hidastuvat ja pysähtyvät kokonaan jo muutaman latauskerran jälkeen.

Ymmärtääksemme miksi näin tapahtuu, meidän on ensin kuvattava sinkkiilmakennojen toimintaperiaate. Akku koostuu ilma- ja sinkkielektrodeista sekä elektrolyytistä. Purkauksen aikana ulkopuolelta tuleva ilma muodostaa katalyyttien avulla hydroksyyli-ioneja (OH -) vesipitoiseen elektrolyyttiliuokseen.

Ne hapettavat sinkkielektrodin. Tämän reaktion aikana elektroneja vapautuu muodostaen virran. Akkua ladattaessa prosessi etenee päinvastaiseen suuntaan: ilmaelektrodissa syntyy happea.

Aiemmin ladattavan akun käytön aikana vesipitoinen elektrolyyttiliuos usein yksinkertaisesti kuivui tai tunkeutui liian syvälle ilmaelektrodin huokosiin. Lisäksi kerrostunut sinkki jakautui epätasaisesti muodostaen haarautuneen rakenteen, mikä aiheutti oikosulkuja elektrodien välillä.

Uudessa tuotteessa ei ole näitä puutteita. Erityiset hyytelöimis- ja supistavat lisäaineet säätelevät sinkkielektrodin kosteutta ja muotoa. Lisäksi tutkijat ovat ehdottaneet uusia katalyyttejä, jotka myös parantavat merkittävästi elementtien suorituskykyä.

Hei hei paras suoritus prototyypit eivät ylitä satoja latausjaksoja (kuva ReVolt).

ReVoltin toimitusjohtaja James McDougall uskoo, että ensimmäiset tuotteet, toisin kuin nykyiset prototyypit, latautuvat jopa 200 kertaa ja pystyvät pian saavuttamaan 300-500 sykliä. Tämä ilmaisin mahdollistaa elementin käytön esimerkiksi sisällä Kännykät tai kannettavat tietokoneet.

Uuden akun prototyypin on kehittänyt norjalainen tutkimussäätiö SINTEF, ja ReVolt kaupallistaa tuotteen (kuva ReVolt).

ReVolt kehittää myös sinkki-ilma-akkuja sähkökäyttöön Ajoneuvo. Tällaiset tuotteet muistuttavat polttokennoja. Niissä oleva sinkkisuspensio toimii nestemäisenä elektrodina, kun taas ilmaelektrodi koostuu putkijärjestelmästä.

Sähköä tuotetaan pumppaamalla suspensiota putkien läpi. Syntynyt sinkkioksidi varastoidaan sitten toiseen osastoon. Ladattaessa se jatkaa samaa reittiä ja oksidi muuttuu takaisin sinkiksi.

Tällaiset akut voivat tuottaa enemmän sähköä, koska nesteelektrodin tilavuus voi olla paljon suurempi kuin ilmaelektrodin tilavuus. McDougall uskoo, että tämäntyyppiset solut pystyvät latautumaan kahdesta kymmeneen tuhatta kertaa.

Kompaktien sinkki-ilma-akkujen julkaisu massamarkkinoille voi muuttaa tilannetta merkittävästi kannettavien tietokoneiden pienikokoisten autonomisten virtalähteiden markkinasegmentissä. digitaaliset laitteet.

Energia ongelma

ja viime vuosina kannettavien tietokoneiden ja erilaisten digitaalisten laitteiden kalusto on kasvanut merkittävästi, ja monet niistä ovat tulleet markkinoille vasta äskettäin. Tämä prosessi on kiihtynyt huomattavasti suosion kasvun myötä matkapuhelimet. Puolestaan ​​nopea kasvu kannettavien elektroniset laitteet aiheutti huomattavan lisäyksen autonomisten sähkönlähteiden kysyntään erityisesti erilaisia paristot ja akut.

Kuitenkin tarve tarjota valtava määrä kannettavat laitteet ravintoaineet ovat vain ongelman toinen puoli. Kannettavien elektronisten laitteiden kehittyessä elementtien tiheys ja niissä käytettävien mikroprosessorien teho kasvavat siis vain kolmessa vuodessa, käytettävien PDA-prosessorien kellotaajuus on kasvanut suuruusluokkaa. Pienet yksiväriset näytöt korvataan korkearesoluutioisilla värinäytöillä, joiden näyttökoko on suurempi. Kaikki tämä johtaa energiankulutuksen kasvuun. Lisäksi kannettavan elektroniikan alalla on selkeä suuntaus kohti miniatyrisointia. Kun otetaan huomioon luetellut tekijät, tulee aivan ilmeiseksi, että käytettyjen akkujen energiaintensiteetin, tehon, kestävyyden ja luotettavuuden lisääminen on yksi tärkeimmistä edellytyksistä varmistaa edelleen kehittäminen kannettavat elektroniset laitteet.

Uusiutuvien autonomisten virtalähteiden ongelma on erittäin akuutti kannettavien tietokoneiden segmentissä. Nykyaikaiset tekniikat avulla voit luoda kannettavia tietokoneita, jotka eivät käytännössä ole toiminnaltaan ja suorituskyvyltään huonompia kuin täysimittaiset työpöytäjärjestelmät. Riittävän tehokkaiden autonomisten virtalähteiden puute kuitenkin riistää kannettavien tietokoneiden käyttäjät yhden tämäntyyppisten tietokoneiden tärkeimmistä eduista - liikkuvuuden. Hyvä indikaattori nykyaikaiselle litiumioniakulla varustetulle kannettavalle tietokoneelle on akun kesto noin 4 tuntia 1, mutta täysipainoista työtä mobiiliolosuhteissa tämä ei selvästikään riitä (esimerkiksi lento Moskovasta Tokioon kestää noin 10 tuntia ja Moskovasta Los Angelesiin lähes 15 tuntia).

Yksi vaihtoehdoista ajan pidentymisen ongelman ratkaisemiseksi akun kesto kannettavat PC:t on siirtymä nykyisistä nikkelimetallihydridi- ja litiumioniakuista kemiallisiin polttokennoihin 2 . Kannettavien elektronisten laitteiden ja PC-tietokoneiden käyttötarkoituksen kannalta lupaavimpia polttokennoja ovat alhaiset käyttölämpötilat, kuten PEM (Proton Exchange Membrane) ja DMCF (Direct Methanol Fuel Cells). Näiden alkuaineiden polttoaineena käytetään metyylialkoholin (metanolin) 3 vesiliuosta.

Kuitenkin päällä tässä vaiheessa Olisi liian optimistista kuvata kemiallisten polttokennojen tulevaisuutta vain ruusuisin sanoin. Tosiasia on, että polttokennojen massajakelulle kannettavissa elektronisissa laitteissa on ainakin kaksi estettä. Ensinnäkin metanoli on melko myrkyllinen aine, mikä edellyttää lisääntyneitä vaatimuksia polttoainepatruunoiden tiiviydelle ja luotettavuudelle. Toiseksi, jotta varmistetaan hyväksyttävä kulkunopeus kemialliset reaktiot Polttokennot, joiden käyttölämpötila on alhainen, vaativat katalyyttien käyttöä. Tällä hetkellä PEM- ja DMCF-kennoissa käytetään platinasta ja sen seoksista valmistettuja katalyyttejä, mutta tämän aineen luonnonvarat ovat pienet ja sen hinta on korkea. Platina on teoriassa mahdollista korvata muilla katalyyteillä, mutta toistaiseksi yksikään tämänsuuntaista tutkimusta harjoittanut ryhmä ei ole onnistunut löytämään hyväksyttävää vaihtoehtoa. Nykyään niin kutsuttu platinaongelma on ehkä vakavin este polttokennojen laajalle leviämiselle kannettavissa tietokoneissa ja elektronisissa laitteissa.

1 Tämä tarkoittaa normaaliakun käyttöaikaa.

2 Lisätietoa polttokennoista löytyy artikkelista "Fuel cell: a year of hope", julkaistu nro 1'2005.

3 vetykaasulla toimivaa PEM-kennoa on varustettu sisäänrakennetulla muuntimella, joka tuottaa vetyä metanolista.

Sinkki-ilmaelementit

Vaikka useiden julkaisujen kirjoittajat pitävät sinkki-ilmaparistoja ja -akkuja yhtenä polttokennojen alatyypeistä, tämä ei ole täysin totta. Tutustuttuamme sinkki-ilma-elementtien suunnitteluun ja toimintaperiaatteeseen, jopa yleisellä tasolla, voimme tehdä täysin yksiselitteisen johtopäätöksen, että on oikeampaa pitää niitä erillisenä autonomisten virtalähteiden luokkana.

Sinkki-ilmakennorakenne sisältää katodin ja anodin, jotka on erotettu emäksisellä elektrolyytillä ja mekaanisilla erottimilla. Katodina käytetään kaasudiffuusioelektrodia (GDE), jonka vettä läpäisevä kalvo mahdollistaa hapen saamisen sen läpi kiertävästä ilmasta. "Polttoaine" on sinkkianodi, joka hapettuu kennon toiminnan aikana, ja hapetin on "hengitysaukkojen" kautta tulevasta ilmakehän ilmasta saatua happea.

Katodilla tapahtuu hapen sähköpelkistysreaktio, jonka tuotteet ovat negatiivisesti varautuneita hydroksidi-ioneja:

O2 + 2H2O +4e 4OH –.

Hydroksidi-ionit liikkuvat elektrolyytissä sinkkianodille, jossa sinkin hapettumisreaktio tapahtuu vapauttaen elektroneja, jotka palaavat katodille ulkoisen piirin kautta:

Zn + 4OH – Zn(OH) 4 2– + 2e.

Zn(OH) 4 2– ZnO + 2OH – + H 2 O.

On aivan selvää, että sinkki-ilmakennot eivät kuulu kemiallisten polttokennojen luokitukseen: ensinnäkin niissä käytetään kuluvaa elektrodia (anodia) ja toiseksi polttoaine sijoitetaan alun perin kennon sisään, eikä sitä syötetä käytön aikana ulkopuolella.

Sinkki-ilmakennon yhden kennon elektrodien välinen jännite on 1,45 V, mikä on hyvin lähellä alkaliparistojen jännitettä. Suuremman syöttöjännitteen saamiseksi voidaan tarvittaessa yhdistää useita sarjaan kytkettyjä kennoja akuksi.

Sinkki on melko yleinen ja halpa materiaali, joten sinkki-ilmakennojen massatuotantoa käytettäessä valmistajat eivät kohtaa ongelmia raaka-aineiden kanssa. Lisäksi jopa alkuvaiheessa tällaisten virtalähteiden kustannukset ovat melko kilpailukykyiset.

On myös tärkeää, että sinkki-ilmaelementit ovat erittäin ympäristöystävällisiä tuotteita. Niiden valmistukseen käytetyt materiaalit eivät myrkytä ympäristöä ja ne voidaan käyttää uudelleen kierrätyksen jälkeen. Sinkki-ilma-alkuaineiden reaktiotuotteet (vesi ja sinkkioksidi) ovat myös täysin turvallisia ihmisille ja ympäristölle sinkkioksidia käytetään jopa vauvajauheen pääkomponenttina.

Sinkki-ilmaelementtien käyttöominaisuuksista on syytä huomata sellaiset edut kuin alhainen itsepurkautumisnopeus aktivoimattomassa tilassa ja pieni jännitteen muutos purkauksen aikana (tasainen purkauskäyrä).

Sinkkiilmaelementtien tietty haittapuoli on tulevan ilman suhteellisen kosteuden vaikutus elementin ominaisuuksiin. Esimerkiksi sinkkiilmakennon, joka on suunniteltu toimimaan olosuhteissa, joissa ilman suhteellinen kosteus on 60 %, kun kosteus nousee 90 %:iin, käyttöikä lyhenee noin 15 %.

Akuista akkuihin

Helpoin vaihtoehto sinkki-ilmakennoille on kertakäyttöiset paristot. Sinkki-ilmaelementtejä luotaessa iso koko ja teho (esimerkiksi tarkoitettu ajoneuvojen voimalaitoksiin), sinkkianodikasetit voidaan tehdä vaihdettaviksi. Tässä tapauksessa energiareservin uusimiseksi riittää, että poistat kasetin käytettyjen elektrodien kanssa ja asennat uuden tilalle. Käytetyt elektrodit voidaan palauttaa uudelleenkäyttöä varten sähkökemiallisella menetelmällä erikoistuneissa yrityksissä.

Jos puhumme pienikokoisista akuista, jotka soveltuvat käytettäväksi kannettavissa tietokoneissa ja elektronisissa laitteissa, niin vaihtoehdon käytännön toteutus vaihdettavilla sinkkianodikasetteilla on mahdotonta paristojen pienen koon vuoksi. Tästä syystä useimmat tällä hetkellä markkinoilla olevat kompaktit sinkkiilmakennot ovat kertakäyttöisiä. Kertakäyttöisiä pienikokoisia sinkki-ilma-akkuja valmistavat Duracell, Eveready, Varta, Matsushita, GP sekä kotimainen Energia. Tällaisten virtalähteiden pääasialliset käyttöalueet ovat kuulolaitteet, kannettavat radiot, valokuvauslaitteet jne.

Tällä hetkellä monet yritykset valmistavat kertakäyttöisiä sinkki-ilmaparistoja

Muutama vuosi sitten AER valmisti kannettaviin tietokoneisiin suunniteltuja Power Slice -sinkki-ilma-akkuja. Nämä tuotteet on suunniteltu Hewlett-Packardin Omnibook 600- ja Omnibook 800 -sarjan kannettaville tietokoneille. niiden akun kesto oli 8-12 tuntia.

Periaatteessa on myös mahdollisuus luoda ladattavia sinkki-ilmakennoja (paristoja), joihin kytkettynä ulkoinen lähde anodissa tapahtuu sinkin pelkistysreaktio. Tällaisten hankkeiden käytännön toteutusta ovat kuitenkin pitkään haitanneet sinkin kemiallisten ominaisuuksien aiheuttamat vakavat ongelmat. Sinkkioksidi liukenee hyvin alkaliseen elektrolyyttiin ja liuenneessa muodossa jakautuu koko elektrolyytin tilavuuteen siirtyen pois anodista. Tästä johtuen ulkoisesta virtalähteestä ladattaessa anodin geometria muuttuu merkittävästi: sinkkioksidista talteen otettu sinkki kerrostuu anodin pinnalle pitkien piikkien muotoisina nauhakiteinä (dendriiteinä). Dendriitit tunkeutuvat erottimien läpi aiheuttaen oikosulku akun sisällä.

Tämä ongelma Sitä pahentaa se, että tehon lisäämiseksi sinkki-ilmakennojen anodit on valmistettu murskatusta jauhemaisesta sinkistä (tämän avulla voidaan merkittävästi lisätä elektrodin pinta-alaa). Näin ollen lataus-purkausjaksojen määrän kasvaessa anodin pinta-ala pienenee vähitellen, mikä vaikuttaa negatiivisesti kennon suorituskykyyn.

Tähän mennessä suurimman menestyksen kompaktien sinkki-ilma-akkujen luomisessa on saavuttanut Zinc Matrix Power (ZMP). ZMP-asiantuntijat ovat kehittäneet ainutlaatuisen Zinc Matrix -teknologian, joka on ratkaissut tärkeimmät akun latauksen aikana ilmenevät ongelmat. Tämän tekniikan ydin on polymeerisideaineen käyttö, joka varmistaa hydroksidi-ionien esteettömän tunkeutumisen, mutta samalla estää elektrolyyttiin liukenevan sinkkioksidin liikkeen. Tämän ratkaisun käytön ansiosta on mahdollista välttää havaittavia muutoksia anodin muodossa ja pinta-alassa vähintään 100 lataus-purkausjakson ajan.

Sinkki-ilma-akkujen etuja ovat pitkä käyttöaika ja korkea ominaisenergiaintensiteetti, vähintään kaksinkertainen parhaaseen verrattuna. litiumioniakut. Sinkki-ilma-akkujen ominaisenergiaintensiteetti on 240 Wh per 1 painokilo ja maksimiteho on 5000 W/kg.

ZMP-kehittäjien mukaan nykyään on mahdollista luoda sinkki-ilma-akkuja kannettaviin elektronisiin laitteisiin (matkapuhelimet, digitaaliset soittimet jne.), joiden energiakapasiteetti on noin 20 Wh. Tällaisten virtalähteiden pienin mahdollinen paksuus on vain 3 mm. Kannettavien tietokoneiden sinkki-ilma-akkujen kokeellisten prototyyppien energiakapasiteetti on 100-200 Wh.

Sinkki-ilma-akun prototyyppi, jonka ovat luoneet Zinc Matrix Power -asiantuntijat

Toinen tärkeä sinkki-ilma-akkujen etu on ns. muistiefektin täydellinen puuttuminen. Toisin kuin muut akut, sinkki-ilmakennot voidaan ladata millä tahansa lataustasolla vaarantamatta niiden energiakapasiteettia. Lisäksi, toisin kuin litiumakut, sinkki-ilmakennot ovat paljon turvallisempia.

Yhteenvetona voidaan todeta, että ei voi olla mainitsematta yhtä asiaa tärkeä tapahtuma josta on tullut symbolinen Lähtökohta polulla sinkkiilmakennojen kaupallistamiseen: 9. kesäkuuta viime vuonna Zinc Matrix Power ilmoitti virallisesti strategisen sopimuksen allekirjoittamisesta Intel Corporationin kanssa. Tämän sopimuksen ehtojen mukaisesti ZMP ja Intel yhdistävät kehitystyönsä uusi teknologia ladattavat akut kannettaville tietokoneille. Tämän työn tärkeimpiä tavoitteita on lisätä kannettavien tietokoneiden akun käyttöikää 10 tuntiin. Nykyisen suunnitelman mukaan ensimmäisten sinkki-ilma-akuilla varustettujen kannettavien tietokoneiden mallien pitäisi tulla myyntiin vuonna 2006.

Pienikokoisia sinkki-ilmaparistoja (galvaanisia "pillereitä"), joiden nimellisjännite on 1,4 V, käytetään analogisten ja digitaalisten kuulolaitteiden, äänenvahvistimien ja sisäkorvaistutteiden luotettavaan ja keskeytymättömään toimintaan. Mikroparistojen korkea ympäristöystävällisyys ja vuotokyvyttömyys takaavat kuluttajien täydellisen turvallisuuden. Verkkokauppamme tarjoaa sinulle ostoksia osoitteessa Edulliset hinnat laajin valikoima korkealaatuisia paristoja kanavansisäisiin, korvan sisäisiin ja korvan taakse asennettaviin kuulokojeisiin.

Kuulolaitteiden paristojen edut

Sinkki-ilma-akun runko sisältää sinkkianodin, ilmaelektrodin ja elektrolyytin. Hapettumisreaktion ja muodostumisen katalyytti sähkövirta ilmakehän happi tulee kotelossa olevan erityisen kalvon kautta. Tämä akkukokoonpano tarjoaa useita toiminnallisia etuja:

• kompakti ja kevyt paino;
• varastoinnin ja käytön helppous;
• yhtenäinen latausvapautus;
• alhainen itsepurkaus (alkaen 2 % vuodessa);
• pitkä käyttöikä.

Jotta voit nopeasti vaihtaa kuluneet paristot uusiin pieni-, keski- ja suuritehoisissa laitteissa, myymme Pietarissa kuulokojeiden paristoja kätevissä 4, 6 tai 8 kpl:n pakkauksissa.

Kuinka ostaa oikeat paristot kuulokojeisiin

Verkkosivuiltamme voit aina ostaa paristoja kuulonvahvistuslaitteille vähittäis- ja tukkumyynnistä tunnetuilta valmistajilta Renata, GP, Energizer, Camelion. Voit valita akun koon oikein käyttämällä taulukkoamme keskittyen väriin suojakalvo ja laitteen tyyppi.

Huomio! Värillisen tiivistystarran poistamisen jälkeen on odotettava muutama minuutti ja vasta sitten asetettava "pilleri" laitteeseen. Tämä aika on tarpeen, jotta riittävä määrä happea pääsee akun sisään ja saavuttaa täyden tehon.

Hintamme ovat kilpailijoitamme halvemmat, koska ostamme suoraan valmistajalta.