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助听器电池种类和工作原理

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发表于 2019-9-20 13:19:40 |显示全部楼层
  在助听器性能不断发展的历程中,电池也经历着同样地发展。除了盒式助听器使用普通5号电池外,其他助听器均使用纽扣电池,因其外型像纽扣而得名,实际上纽扣电池严格上是指直径4.8~11.4mm,高度1.05~5.4mm,电压为1.2V,1.35V,1.4V,1.5V,1.55V的电池。
  助听器电池从汞电池,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长,而且对环境的污染小。相对与碱锰电池,虽然使用时间短,但锌空电池的成本远远低于碱锰电池,受到广大用户的喜爱。
  助听器电池有不同的种类,但都有一个正极和负极。基本上助听器电池分为5类:
  A675 这是助听器电池型号中外型最大的一种。通常在耳背式助听器中使用。由于其体积相对最大,这类电池存储的能量也相对最多。
  A312 通常使用于耳道式助听器的电池,它比A13电池薄,使用时间也短于A13电池。
  A10 通常使用于完全耳道式助听器的电池,这类电池的存储能量小于上述几种。
  A5 是目前最小型的助听器电池,存储的电量也较少,只有超小型完全耳道式助听器中使用,目前在国内用量较少。
  电池是电能的一种。它的最小单位称为原电池,是组成电池的重要组件。一个电池通常包括几个有序连在一起、有独立结构的原电池。当电池终端连接到耗能器上时,存储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特性作为电池的特性,如碱锰电池、锌碳电池。
  电池可以被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,完成这个过程需要两大物质:燃料和氧气。一个直流电原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。把本系统连接到一个负载上,电能就从本系统中外传,而化学能仍存在原电池或电池中直至用完。
  目前在助听器中广泛应用的锌空电池,阴极锌被氧化,空气中的氧通过电池壳体上的孔进入附着在阳极的碳上,持久的化学反应,产生1.4V的电压。如图2-24所示为锌空电池与其他两种扣式电池放电性能的比较。
  电池是助听器正常工作的动力源泉。一般而言,助听器的增益和输出越大,所需要的电池能量也就越大,相应的电池体积也越大。如果一个电池的能量不足的话,将会限制助听器的输出声压。耳背式助听器常用A675和A13电池,耳道式助听器常用A13、A312和A10三种规格的电池。耳道式助听器使用的电池要具备以下几个特点:体积小、电压恒定、质量可靠、使用寿命长、对环境无害等。助听器在使用中应选用助听器专用的电池,目前多使用锌空电池,根据助听器的型号不同选用相应型号的电池。使用时正负极要放置正确,撕开电池上的小标签,等待60秒左右,让足够的氧气进入激活电化学系统,电池一旦被激活,就慢慢地耗竭了。不用时,把小标签贴回去可以减小消耗,但它不能完全阻止这一过程。
  电池的实际使用时间与助听器型号、增益、听力损伤程度、气候,以及使用时调节的音量等因素有关,差别非常大。一般地,助听器所用电池越大,听力损伤越小,使用时间就越长。表2-1显示了不同型号至力牌助听器专用锌空电池的性能指标。
  由于锌空电池内部含有高浓度的电解质,一旦发生漏液,将腐蚀电池附近部件,而且电池上有孔,容易发生漏液。建议每天晚上打开助听器电池仓,较长时间不用时,需取出电池。
  如果助听器的声音听上去有失真或者你使用的音量比平常大的时候,应该更换助听器电池。一些助听器在电池将用尽时,会发出更换电池的提示音。
  应该注意的是,不要把电池与硬币或其他金属直接接触,以免短路,消耗电能。并请注意防止儿童吞食而发生意外。
  原则上,电池在存储过程中均会损耗能量。虽然有些电池的存储时间比其他电池要长。电池本身内在固有的电化学系统逐步损耗电池的能量,这个过程称为自放电现象(self-discharge)。该过程与电解液中正极的材料属性有关,与它的热动力的不稳定性有关。自放电现象在可充电电池中的比率较在不可充电电池(primary battery)中要高。可充电电池在室温中的自放电一般是(15%~25%)/每月,太阳能电池的每月自放电率比较低,约10%。该现象在不可充电电池中极低,室温中每年低于2%,但是这个值会受到许多因素的影响。
  在所有环境因素中,温度是最大的影响因素。这与发生在电极/电解质界面的温度依赖的电化学反应有关,那里可以认为是电池的心脏。温度下降,电极的反应率也随之下降,电流减小。使用时,逐步恢复至室温需要耗费大量的能量。温度上升,电极的反应率也随之上升,电流增大,消耗能量。冰箱的一般温度为0~10℃,是放电池的好地方。其次影响因素为湿度。锌空电池的特点是直接与周围大气相连,如果相对湿度太低,电池中的电解质会慢慢变干;相对湿度太高,系统会存储水分,这两者都与锌空电池的性能相背。如果把电池存储在冰箱里,不要忘了,冰箱同时也提供了一个低湿度的环境,这就像放在冰箱中没有加盖的食物一样,食物会逐渐失水,慢慢变干。所以最好先把电池放入抗蒸发的包装里。返回搜狐,查看更多
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