În cel de-al cincilea număr al revistei noastre, ți-am spus cum să faci singur o baterie pe gaz, iar în al șaselea, una plumb-potașă. Oferim cititorilor un alt tip de sursă de curent - un element zinc-aer. Acest element nu necesită încărcare în timpul funcționării, ceea ce reprezintă un avantaj foarte important față de baterii.

Elementul zinc-aer este acum cea mai avansată sursă de curent, deoarece are o energie specifică relativ mare (110-180 Wh/kg), este ușor de fabricat și operat și este cea mai promițătoare în ceea ce privește creșterea caracteristicilor sale specifice. Puterea specifică calculată teoretic a unei celule de zinc-aer poate ajunge la 880 Wh/kg. Dacă chiar și jumătate din această putere este atinsă, elementul va deveni un rival foarte serios pentru motorul cu ardere internă.

Un avantaj foarte important al elementului de aer zinc este

modificare mică a tensiunii sub sarcină pe măsură ce este descărcată. În plus, un astfel de element are o rezistență semnificativă, deoarece vasul său poate fi fabricat din oțel.

Principiul de funcționare al elementelor zinc-aer se bazează pe utilizarea unui sistem electrochimic: zinc - soluție de potasiu caustic - cărbune activat, care absoarbe oxigenul din aer. Prin selectarea compozițiilor electrolitului, a masei active a electrozilor și alegând designul optim al elementului, este posibilă creșterea semnificativă a puterii sale specifice.

Bateriile zinc-aer sunt mult mai fiabile decât predecesorii lor: nu se scurg. Aceasta înseamnă că o baterie deteriorată brusc nu vă va deteriora aparatul auditiv. Cu toate acestea, noile baterii zinc-aer sunt destul de fiabile și rareori încetează să funcționeze prematur. Dar au și propriile lor caracteristici.

Dacă nu trebuie să schimbați bateriile aparatului dvs. auditiv, nu trebuie să scoateți ambalajul din baterie. Înainte de utilizare, o astfel de baterie este sigilată cu o peliculă specială care împiedică pătrunderea aerului. Odată îndepărtată pelicula, catodul (oxigenul) și anodul (pulbere de zinc) reacționează. Acest lucru trebuie reținut: dacă scoateți folia, bateria își pierde încărcarea, indiferent dacă a fost plasată în dispozitiv sau nu.

Bateriile zinc-aer sunt o nouă generație de baterii care prezintă avantaje serioase față de predecesorii lor. Fără îndoială, sunt mult mai eficiente energetic și mai durabile datorită capacității lor mai mari. Catodul bateriei nu este argint sau oxid de mercur, ca la alte baterii, ci oxigen obtinut din aer. Interacțiunea dintre catod și anod are loc uniform pe toată durata de viață a bateriei. Aparatul auditiv nu va trebui reconfigurat constant și volumul schimbat din cauza unei baterii slăbite. Zincul sub formă de pulbere este folosit ca anod, care este conținut în multe Mai mult decât anodul din baterii generatia precedenta- asta ii asigura intensitatea energetica.

Puteți observa o baterie scăzută după acest „simptom” caracteristic: la câteva minute după pornire, aparatul auditiv se stinge brusc. Acesta este un semnal că este timpul să schimbați bateriile.

1. Este recomandat să folosiți bateria până la capăt și apoi să o schimbați imediat. Nu ar trebui să depozitați bateriile uzate.
2. Bateriile trebuie selectate în funcție de dimensiunea specificată în descrierea aparatului auditiv.
3. Țineți bateriile departe de produse metalice! Metalul provoacă închiderea contactului, iar acest lucru va duce la deteriorarea produsului.
4. Este recomandabil să purtați cu dvs. o baterie de rezervă, plasată într-o pungă specială de protecție.
5. Când instalați o baterie, este foarte important să determinați unde este partea sa „plus” (este mai convexă și are găuri pentru aer).
6. Când introduceți o baterie nouă, așteptați câteva minute după scoatere folie protectoare: substanța activă trebuie să fie saturată cât mai mult cu oxigen. Acest lucru este necesar pentru o viață completă a bateriei. Dacă vă grăbiți, anodul se va saturat cu oxigen doar la suprafață, iar bateria se va epuiza prematur.
7. Când nu folosiți aparatul auditiv, acesta trebuie oprit și bateriile scoase.

8. Bateriile trebuie păstrate în blistere speciale, la temperatura camerei și la îndemâna copiilor.

Numărul de oameni care folosesc baterii zinc-aer ca sursă de energie pentru aparatele lor auditive crește pe zi ce trece. Aceste baterii sunt prietenoase cu mediul și, datorită capacității lor crescute, durează mult mai mult decât alte tipuri de baterii. Cu toate acestea, este dificil să se determine durata de viață exactă a elementului utilizat; aceasta depinde de mulți factori. ÎN anumite momente Utilizatorii au întrebări și reclamații.<Радуга Звуков>va încerca să dea un răspuns cuprinzător la o întrebare foarte importantă: ce determină durata de viață a bateriei?

AVANTAJE...

Timp de mulți ani, principala sursă de energie pentru aparatele auditive au fost bateriile cu oxid de mercur. Cu toate acestea, la mijlocul anilor 90. a devenit clar că erau complet învechite. În primul rând, au conținut mercur - o substanță extrem de dăunătoare. În al doilea rând, bateriile digitale au apărut și au început să cucerească rapid piața, punând cerințe fundamental diferite cu privire la caracteristicile bateriilor.

Tehnologia cu oxid de mercur a fost înlocuită cu tehnologia zinc-aer. Este unic prin faptul că oxigenul din aerul înconjurător este folosit ca una dintre componentele (catod) ale bateriei chimice, care intră prin găuri speciale. Prin îndepărtarea mercurului sau oxidului de argint din carcasa bateriei, care până acum a servit drept catod, a fost pus la dispoziție mai mult spațiu pentru pulberea de zinc. Prin urmare, o baterie zinc-aer consumă mai multă energie în comparație între ele tipuri diferite baterii de aceeași dimensiune. Datorită acestei soluții ingenioase, bateria zinc-aer va rămâne de neegalat atâta timp cât capacitatea sa este limitată de volumul mic al bateriilor moderne în miniatură.

Pe partea pozitivă a bateriei există una sau mai multe orificii (în funcție de dimensiunea acesteia) în care pătrunde aerul. Reacția chimică în timpul căreia este generat curentul se desfășoară destul de repede și este complet finalizată în două până la trei luni, chiar și fără încărcare a bateriei. Prin urmare, în timpul procesului de fabricație, aceste găuri sunt acoperite cu o peliculă de protecție.

Pentru a vă pregăti pentru muncă, trebuie să îndepărtați autocolantul și să acordați timp substanței active să se sature cu oxigen (3 până la 5 minute). Dacă începeți să utilizați bateria imediat după deschidere, activarea va avea loc numai în stratul de suprafață al substanței, ceea ce va afecta semnificativ durata de viață a acesteia.

Dimensiunea bateriei joacă un rol important. Cu cât este mai mare, cu atât conține mai multe rezerve de substanță activă și, prin urmare, cu atât mai multă energie acumulată. Prin urmare, cea mai mare capacitate a bateriei este dimensiunea 675, iar cea mai mică este dimensiunea 5. Capacitatea bateriilor depinde si de producator. De exemplu, pentru bateriile de dimensiunea 675 poate varia de la 440 mAh la 460 mAh.

ȘI CARACTERISTICI

În primul rând, tensiunea furnizată de baterie depinde de timpul de funcționare al acesteia, sau mai precis, de gradul de descărcare. Noua baterie zinc-aer poate furniza până la 1,4V, dar numai pentru o perioadă scurtă de timp. Apoi tensiunea scade la 1,25 V și rămâne mult timp. Și la sfârșitul duratei de viață a bateriei, tensiunea scade brusc la mai puțin de 1 V.

În al doilea rând, bateriile zinc-aer funcționează mai bine cu cât este mai cald în jur. În acest caz, desigur, nu trebuie să depășiți temperatura maximă setată pentru acest tip de baterie. Acest lucru se aplică tuturor bateriilor. Dar particularitatea bateriilor zinc-aer este că performanța lor depinde și de umiditatea aerului. Procesele chimice care apar în el depind de prezența unei anumite cantități de umiditate. Pentru a spune simplu: cu cât mai cald și mai umed, cu atât mai bine (acest lucru se aplică doar bateriilor CA!). Dar faptul că umiditatea are un efect negativ asupra altor componente ale sistemului auditiv este o altă chestiune.

În al treilea rând, rezistența internă a bateriei depinde de o serie de factori: temperatură, umiditate, timpul de funcționare și tehnologia utilizată de producător. Cu cât temperatura și umiditatea sunt mai mari, cu atât impedanța este mai mică, ceea ce are un efect benefic asupra funcționării sistemului auditiv. Noua baterie 675 are o rezistență internă de 1-2 ohmi. Cu toate acestea, la sfârșitul duratei de viață, această valoare poate crește la 10 ohmi, iar pentru a 13-a baterie - până la 20 ohmi. În funcție de producător, această valoare poate varia semnificativ, ceea ce creează probleme atunci când este necesară putere maxima, consemnat în pașaportul tehnic.

Când o valoare critică de consum de curent este depășită, etapa finală sau întregul sistem auditiv este oprit pentru a permite recuperarea bateriei. Dacă după<дыхательной паузы>bateria începe din nou să producă suficient curent pentru funcționare, iar SA pornește din nou. În multe sisteme auditive, reactivarea este însoțită de semnal sonor, aceeași care vă anunță o cădere de tensiune în baterie. Adică într-o situație în care SA se oprește din cauza consumului mare de curent, atunci când este pornit din nou, se aude un semnal de alertă, deși bateria poate fi complet nouă. Această situație apare de obicei atunci când aparatul auditiv primește un SPL de intrare foarte mare și aparatul auditiv este setat la putere maximă.

Factori care afectează durata de viață

Una dintre principalele provocări cu care se confruntă bateriile este asigurarea unei surse constante de curent pe toată durata de viață a bateriei.

În primul rând, durata de viață a bateriei este determinată de tipul de CA utilizat. De regulă, dispozitivele analogice consumă mai mult curent decât dispozitivele digitale, iar dispozitivele de mare putere consumă mai mult curent decât cele de mică putere. Valorile tipice ale consumului de curent pentru dispozitivele de putere medie variază de la 0,8 la 1,5 mA, iar pentru dispozitivele de mare putere și ultra-putere - de la 2 la 8 mA.

CA digitale sunt în general mai economice decât CA analogice de aceeași putere. Cu toate acestea, au un dezavantaj - atunci când comută programe sau declanșează automat funcții complexe de procesare a semnalului (reducerea zgomotului, recunoașterea vorbirii etc.), aceste dispozitive consumă mult mai mult curent decât în Mod normal. Necesarul de energie poate crește și scădea în funcție de funcția de procesare a semnalului efectuată în acest moment circuite digitale și chiar dacă corectarea pierderii auzului pacientului necesită o amplificare diferită la diferite SPL de intrare.

Situația acustică ambientală afectează și durata de viață a bateriei. Într-un mediu liniștit, nivelul semnalului acustic este de obicei scăzut - aproximativ 30-40 dB. În acest caz, semnalul care intră în SA este de asemenea mic. Într-un mediu zgomotos, de exemplu, în metrou, tren, fabrică sau stradă zgomotoasă, nivelul semnalului acustic poate ajunge la 90 dB sau mai mult (un ciocan-pilot este de aproximativ 110 dB). Acest lucru duce la o creștere a nivelului semnalului de ieșire al CA și, în consecință, la un consum de curent crescut. În același timp, setările dispozitivului încep să aibă efect - cu o amplificare mai mare, consumul de curent este și el mai mare. De obicei, zgomotul ambiental este concentrat în domeniul de frecvență joasă, prin urmare, cu o suprimare mai mare a intervalului de frecvență joasă de către controlul tonului, consumul de curent scade și el.

Consumul de curent al dispozitivelor de putere medie nu depinde prea mult de nivelul semnalului de intrare, dar pentru CA-urile puternice și ultra-puternice diferența este destul de mare. De exemplu, cu un semnal de intrare cu o intensitate de 60 dB (la care consumul de curent al SA este normalizat), puterea curentului este de 2-3 mA. Cu un semnal de intrare de 90 dB (și aceleași setări CA), curentul crește la 15-20 mA.

Metodologie de evaluare a duratei de viață a bateriei

De obicei, durata de viață a bateriei este estimată pe baza acesteia capacitatea nominalăși consumul de curent estimat al dispozitivului, specificat în datele tehnice (pașaport) pentru dispozitiv. Să luăm un caz tipic: o baterie zinc-air 675 cu o capacitate tipică de 460 mAh.

Când este utilizat într-un dispozitiv de putere medie cu un consum de curent de 1,4 mA, durata de viață teoretică va fi de 460/1,4 = 328 ore. Când porți dispozitivul timp de 10 ore pe zi, aceasta înseamnă mai mult de o lună de funcționare a dispozitivului (328/10=32,8).

Când alimentați un dispozitiv puternic într-un mediu liniștit (consum de curent 2 mA), durata de viață va fi de 230 de ore, adică aproximativ trei săptămâni cu uzură de 10 ore. Dar, dacă mediul este zgomotos, atunci consumul de curent poate ajunge la 15-20 mA (în funcție de tipul dispozitivului). În acest mod, durata de viață va fi 460/20=23 ore, adică. mai putin de 3 zile. Desigur, nimeni nu se plimbă într-un astfel de mediu timp de 10 ore, iar modul real va fi mixt în ceea ce privește consumul de curent. Asa de acest exemplu ilustrează pur și simplu metodologia de calcul, dând valori extreme pentru durata de viață. De obicei, durata de viață a bateriei într-un dispozitiv puternic variază de la două până la trei săptămâni.

Utilizați baterii concepute special pentru aparatele auditive (etichetate sau etichetate ca atare) de la producători de surse de alimentare reputați (GP, Renata, Energizer, Varta, Panasonic, Duracell Activair, Rayovac).

Nu spargeți folia de protecție a bateriei (nu o deschideți) până când nu este instalată în aparatul auditiv.

Păstrați bateriile în blistere la temperatura camerei și umiditate normală. Dori<сберечь>lăsând bateria în frigider mai mult timp poate duce la rezultatul exact opus - aparatul cu o baterie nouă nu va funcționa deloc.

Înainte de a instala bateria în dispozitiv, lăsați-o fără peliculă timp de 3-5 minute.

Opriți CA atunci când nu este utilizat. Noaptea, scoateți sursele de alimentare din dispozitiv și lăsați compartimentul bateriei deschis.

Lansarea pe piața de masă a bateriilor compacte zinc-aer poate schimba semnificativ situația pe segmentul de piață al surselor de alimentare autonome de dimensiuni mici pentru computere laptop și dispozitive digitale.

Problema energetică

iar în ultimii ani, flota de laptopuri și diverse dispozitive digitale a crescut semnificativ, dintre care multe au apărut abia recent pe piață. Acest proces s-a accelerat considerabil datorită creșterii popularității telefoane mobile. La rândul său, creșterea rapidă a numărului de portabile dispozitive electronice a determinat o creștere serioasă a cererii de surse autonome de energie electrică, în special pentru diferite tipuri de baterii și acumulatori.

Cu toate acestea, necesitatea de a oferi o sumă imensă dispozitive portabile elementele nutritive este doar o parte a problemei. Astfel, pe măsură ce se dezvoltă dispozitivele electronice portabile, densitatea elementelor și puterea microprocesoarelor folosite în acestea cresc; în doar trei ani, frecvența de ceas a procesoarelor PDA utilizate a crescut cu un ordin de mărime. Ecranele minuscule monocrome sunt înlocuite cu afișaje color de înaltă rezoluție cu ecrane de dimensiuni mai mari. Toate acestea conduc la o creștere a consumului de energie. Mai mult, pe teren electronice portabile există o tendință clară de miniaturizare ulterioară. Luând în considerare factorii enumerați, devine destul de evident că creșterea intensității energetice, puterii, durabilității și fiabilității bateriilor utilizate este una dintre cele mai importante conditii pentru a asigura dezvoltarea în continuare a dispozitivelor electronice portabile.

Problema surselor de energie regenerabile autonome este foarte acută în segmentul PC-urilor portabile. Tehnologii moderne vă permit să creați laptopuri care practic nu sunt inferioare în funcționalitatea și performanța lor față de sistemele desktop cu drepturi depline. Cu toate acestea, lipsa surselor de alimentare autonome suficient de eficiente îi privează pe utilizatorii de laptopuri de unul dintre principalele avantaje ale acestui tip de computer - mobilitatea. Un indicator bun pentru un laptop modern echipat cu o baterie litiu-ion este o durată de viață a bateriei de aproximativ 4 ore 1, dar acest lucru nu este suficient pentru lucrul cu drepturi depline în condiții mobile (de exemplu, un zbor de la Moscova la Tokyo durează aproximativ 10 ore, iar de la Moscova la Los Angeles). Angeles aproape 15).

Una dintre opțiunile pentru rezolvarea problemei creșterii timpului durata de viata a bateriei PC-urile portabile reprezintă o trecere de la bateriile obișnuite de nichel-hidrură metalică și litiu-ion la pilele cu combustibil chimic 2 . Cele mai promițătoare pile de combustie din punct de vedere al aplicării în dispozitive electronice portabile și PC-uri sunt pilele de combustibil cu temperaturi scăzute de funcționare precum PEM (Proton Exchange Membrane) și DMCF (Direct Methanol Fuel Cells). Pentru aceste elemente se folosește o soluție apoasă de alcool metilic (metanol) 3.

Cu toate acestea, în această etapă, ar fi prea optimist să descriem viitorul pilelor chimice de combustibil numai în tonuri roz. Faptul este că există cel puțin două obstacole în calea distribuției în masă a pilelor de combustie în dispozitivele electronice portabile. În primul rând, metanolul este o substanță destul de toxică, ceea ce implică cerințe sporite pentru etanșeitatea și fiabilitatea cartuşelor de combustibil. În al doilea rând, pentru a asigura viteze acceptabile de reacții chimice în celulele de combustie cu temperaturi scăzute de funcționare, este necesar să se utilizeze catalizatori. În prezent, catalizatorii din platină și aliajele sale sunt utilizați în celulele PEM și DMCF, dar rezervele naturale ale acestei substanțe sunt mici și costul ei este ridicat. Teoretic, este posibil să se înlocuiască platina cu alți catalizatori, dar până acum niciuna dintre echipele implicate în cercetare în această direcție nu a reușit să găsească o alternativă acceptabilă. Astăzi, așa-numita problemă a platinei este poate cel mai serios obstacol în calea adoptării pe scară largă a pilelor de combustie în computerele portabile și dispozitivele electronice.

1 Aceasta se referă la durata de funcționare de la o baterie standard.

2 Mai multe informații despre pile de combustie pot fi citite în articolul „Pile de combustie: un an de speranță”, publicat în Nr. 1’2005.

3 celule PEM care funcționează cu hidrogen gazos sunt echipate cu un convertor încorporat pentru a produce hidrogen din metanol.

Elemente de aer din zinc

Deși autorii unui număr de publicații consideră bateriile și acumulatorii zinc-aer ca fiind unul dintre subtipurile de celule de combustibil, acest lucru nu este în întregime adevărat. Familiarizându-ne cu proiectarea și principiul de funcționare a elementelor zinc-aer, chiar și în termeni generali, putem trage o concluzie complet lipsită de ambiguitate că este mai corect să le considerăm ca o clasă separată de surse de energie autonome.

Designul celulei cu zinc-aer include un catod și un anod separate de un electrolit alcalin și separatoare mecanice. Ca catod este folosit un electrod de difuzie a gazului (GDE), a cărui membrană permeabilă la apă permite obținerea oxigenului din aerul atmosferic care circulă prin acesta. „Combustibilul” este anodul de zinc, care este oxidat în proces operarea elementului, iar agentul de oxidare este oxigenul obținut din aerul atmosferic care intră prin „găurile de respirație”.

La catod are loc reacția de electroreducere a oxigenului, ai cărei produși sunt ioni de hidroxid încărcați negativ:

O 2 + 2H 2 O +4e 4OH – .

Ionii de hidroxid se deplasează în electrolit către anodul de zinc, unde are loc reacția de oxidare a zincului, eliberând electroni care revin la catod printr-un circuit extern:

Zn + 4OH – Zn(OH) 4 2– + 2e.

Zn(OH) 4 2– ZnO + 2OH – + H 2 O.

Este destul de evident că celulele zinc-aer nu se încadrează în clasificarea pilelor chimice de combustibil: în primul rând, folosesc un electrod consumabil (anod), iar în al doilea rând, combustibilul este plasat inițial în interiorul celulei și nu este furnizat în timpul funcționării de la exteriorul.

Tensiunea dintre electrozii unei celule a unei celule zinc-aer este de 1,45 V, ceea ce este foarte apropiat de cea a bateriilor alcaline (alcaline). Dacă este necesar, pentru a obține mai mult tensiune înaltă sursă de alimentare, puteți combina mai multe celule conectate în serie într-o baterie.

Zincul este un material destul de obișnuit și ieftin, așa că atunci când desfășoară producția de masă de celule zinc-aer, producătorii nu vor întâmpina probleme cu materiile prime. În plus, chiar și în stadiul inițial, costul unor astfel de surse de alimentare va fi destul de competitiv.

De asemenea, este important ca elementele zinc-aer să fie produse foarte prietenoase cu mediul. Materialele folosite pentru producerea lor nu otrăvesc mediul înconjurător și pot fi refolosite după reciclare. Produșii de reacție ai elementelor zinc-aer (apă și oxid de zinc) sunt, de asemenea, absolut siguri pentru oameni și mediu inconjurator Oxidul de zinc este folosit chiar și ca componentă principală a pudrei pentru copii.

Printre proprietățile operaționale ale elementelor zinc-aer, merită remarcate avantaje precum viteza mica autodescărcare în starea neactivată și o mică modificare a valorii tensiunii pe măsură ce descărcarea progresează (curba de descărcare plată).

Un anumit dezavantaj al elementelor zinc-aer este influența umidității relative a aerului care intră asupra caracteristicilor elementului. De exemplu, pentru o celulă de aer zinc concepută pentru funcționare în condiții de umiditate relativă a aerului de 60%, când umiditatea crește la 90%, durata de viață scade cu aproximativ 15%.

De la baterii la baterii

Cea mai ușoară opțiune de implementat pentru celulele zinc-aer sunt bateriile de unică folosință. La crearea elementelor zinc-aer marime mareși putere (de exemplu, destinate să alimenteze centralele vehiculelor), casetele cu anod de zinc pot fi înlocuite. În acest caz, pentru a reînnoi rezerva de energie, este suficient să scoateți caseta cu electrozii uzați și să instalați unul nou în locul ei. Electrozii uzați pot fi restaurați pentru reutilizare folosind metoda electrochimică la întreprinderi specializate.

Dacă vorbim despre baterii compacte potrivite pentru utilizare în laptop-uri și dispozitive electronice, atunci aici implementare practică Opțiunea cu casete cu anod de zinc înlocuibile nu este posibilă din cauza dimensiunii reduse a bateriilor. Acesta este motivul pentru care majoritatea celulelor compacte de aer zinc de pe piață sunt de unică folosință. Bateriile de unică folosință zinc-aer de dimensiuni mici sunt produse de Duracell, Eveready, Varta, Matsushita, GP, precum și de întreprinderea autohtonă Energia. Principalele domenii de aplicare pentru astfel de surse de alimentare sunt aparatele auditive, radiourile portabile, echipamentele fotografice etc.

În prezent, multe companii produc baterii de unică folosință zinc-aer

În urmă cu câțiva ani, AER a produs baterii cu aer zinc Power Slice concepute pentru computerele laptop. Aceste articole au fost concepute pentru laptopurile din seria Hewlett-Packard Omnibook 600 și Omnibook 800; durata de viață a bateriei lor a variat între 8 și 12 ore.

În principiu, există și posibilitatea creării de celule zinc-aer reîncărcabile (baterii), în care, atunci când este conectată o sursă de curent externă, la anod se va produce o reacție de reducere a zincului. Cu toate acestea, implementarea practică a unor astfel de proiecte pentru o lungă perioadă de timp au fost îngreunate de probleme grave cauzate de proprietățile chimice ale zincului. Oxidul de zinc se dizolvă bine într-un electrolit alcalin și, în formă dizolvată, este distribuit în întregul volum al electrolitului, îndepărtându-se de anod. Din acest motiv, la încărcarea de la o sursă de curent externă, geometria anodului se modifică semnificativ: zincul recuperat din oxidul de zinc se depune pe suprafața anodului sub formă de cristale de panglică (dendrite), în formă de vârfuri lungi. Dendritele pătrund prin separatoare, provocând scurt circuitîn interiorul bateriei.

Această problemă este agravată de faptul că, pentru a crește puterea, anozii celulelor zinc-aer sunt fabricați din zinc pulbere mărunțit (acest lucru permite o creștere semnificativă a suprafeței electrodului). Astfel, pe măsură ce crește numărul de cicluri de încărcare-descărcare, suprafața anodului va scădea treptat, având un impact negativ asupra performanței celulei.

Până în prezent, cel mai mare succes în domeniul creării de baterii compacte zinc-aer a fost obținut de Zinc Matrix Power (ZMP). Specialiștii ZMP au dezvoltat o tehnologie unică Zinc Matrix, care a rezolvat principalele probleme care apar în timpul încărcării bateriei. Esența acestei tehnologii este utilizarea unui liant polimeric, care asigură pătrunderea nestingherită a ionilor de hidroxid, dar în același timp blochează mișcarea oxidului de zinc care se dizolvă în electrolit. Datorită utilizării acestei soluții, este posibil să se evite modificări vizibile ale formei și suprafeței anodului pentru cel puțin 100 de cicluri de încărcare-descărcare.

Avantajele bateriilor zinc-aer sunt durata mare de funcționare și intensitatea energetică specifică ridicată, de cel puțin două ori față de cele mai bune baterii litiu-ion. Intensitatea energetică specifică a bateriilor zinc-aer ajunge la 240 Wh la 1 kg de greutate, iar puterea maximă este de 5000 W/kg.

Potrivit dezvoltatorilor ZMP, astăzi este posibil să se creeze baterii zinc-aer pentru dispozitive electronice portabile (telefoane mobile, playere digitale etc.) cu o capacitate de energie de aproximativ 20 Wh. Grosimea minimă posibilă a unor astfel de surse de alimentare este de numai 3 mm. Prototipurile experimentale de baterii zinc-aer pentru laptopuri au o capacitate energetică de 100 până la 200 Wh.

Un prototip de baterie zinc-aer creat de specialiștii Zinc Matrix Power

Un alt avantaj important al bateriilor zinc-aer este absența completă a așa-numitului efect de memorie. Spre deosebire de alte tipuri de baterii, celulele zinc-aer pot fi reîncărcate la orice nivel de încărcare fără a compromite capacitatea lor energetică. Mai mult, spre deosebire de baterii cu litiu Celulele de aer cu zinc sunt mult mai sigure.

În concluzie, este imposibil să nu menționăm un eveniment important, care a devenit un punct de plecare simbolic pe calea comercializării celulelor zinc-aer: pe 9 iunie anul trecut, Zinc Matrix Power a anunțat oficial semnarea unui acord strategic cu Intel. Corporație. În conformitate cu termenii acestui acord, ZMP și Intel își vor combina eforturile de dezvoltare tehnologie nouă baterii reîncărcabile pentru laptop-uri. Printre principalele obiective ale acestei lucrări se numără creșterea duratei de viață a bateriei laptopurilor la 10 ore. Conform planului actual, primele modele de laptopuri echipate cu baterii zinc-aer ar trebui să apară la vânzare în 2006.