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科普:助听器电池的前世今生

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发表于 2019-9-20 13:14:24 |显示全部楼层
  在助听器不断发展的历程中,电池也经历着同样的发展。盒式助听器用的是5号电池,其他类型助听器则使用的是纽扣电池。
  助听器从汞电池发展至碱锰电池和目前广泛使用的锌空电池。锌空电池的使用时间比汞电池的时间长,而且对环境的污染小。相对于碱锰电池,锌空电池虽然使用时间短,但它的成本远远低于碱锰电池,因而被广泛应用。
  电池是电能的一种,它的最小单位称为原电池,是组成电池的重要部件。一个电池通常包括几个有序地连在一起、有独立结构的原电池。当电池终端连接到耗能器上时,储存在每一个原电池中的化学能直接转换成电能。习惯上把原电池所具有的的特性作为电池的特性,如碱锰电池、锌碳电池。
  可以将电池当做一个电化学能转换系统,与内燃机有相似点。内燃机把化学能转换成机械能,完成这个过程需要量大物质——燃料和氧气。一个直流电源的电池也需要两大物质来完成能源转换——两个浸在电解液中的处于不同位置的电化学电极。其中的一个电极使用金属物质,如锌、锂,在电解质中产生了负电压,代表负电极;另一电极包括一个电子传导化合物,该物质富含氧,如二氧化锰、氧化银、镍氢或者结合在电极中的氧元素,在电解质中产生正电压,代表正电极。凭借着该电化学系统,原电池产生的电压在1.2-4V。
  锂电池不是一种新兴产物,上世纪70年代就已经开始出现不可充电的锂电池。最初的锂电池主要被应用于军事和航空领域,随后逐步应用于医疗设备和家用电子设备。现在的起搏器和手表等仍可发现早期锂电池的身影。
  我们经常提及的可充电锂电池,出现于上世纪80年代,被广泛应用于手机、相机、手提电脑,甚至汽车中。
  锂电池的电压约为3.8V,是一个全新的可充电电池家族,常见的电极材料包括LiCoO2, LiFePO4、 LiMnO4、 Li2TiO3、 LiMnCoO2等。锂电池相对于其他电池内部构造更加复杂,也更加先进,因此需要经常性地进行充放电。
  (1)超高能量密度和能量效率:锂电池可以轻松满足助听器复杂功能的耗电量需求,如双耳互通、音频传输等;
  (3)快速充电模式:30分钟快充可以达到约7小时的续航时间,能够基本满足一整天的使用;
  (5)使用便捷:类似于镍氢电池,锂电池被整合于助听器内,日常使用更加无忧;多种型号可选等。
  锂电池具备众多的优点,无疑是助听器未来的首选电池。目前已有部分厂家将可充电锂电池应用于助听器中。
  那么,锂电池在极端情况下表现如何呢?据研发人员测试,锂电池容易出现过热情况,但是不会出现着火或者爆炸的情况;另外,过度充电及低电压放电等情况仍须避免。
  目前,市场上多数助听器还是以锌空电池为主,但充电电池潜力巨大,未来助听器市场上定会有其一席之地。
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