助听器帮助人们听得更清楚、沟通更有效,从而改变了数百万人的生活。尽管尺寸很小,但现代助听器是高度复杂的电子设备,需要可靠、轻便且持久的电源。
在当今可用的众多电池技术中, 锌空气电池 已成为大多数一次性助听器电池的行业标准。无论是耳后式 (BTE) 助听器、入耳式 (ITE) 助听器,还是完全耳道式 (CIC) 助听器,锌空气电池都得到广泛使用,因为它们具有其他化学电池难以比拟的多种独特优势。
但为什么助听器电池通常基于锌空气技术而不是锂电池、碱性电池或氧化银电池呢?让我们仔细看看。
锌空气电池是一种一次(不可充电)电池,它使用:
锌作负极(阳极)
来自周围空气的氧气作为正极反应物(阴极)
与传统电池不同,锌空气电池不会在电池内部储存电化学反应所需的所有化学物质。相反,它们通过电池表面的小孔从空气中吸取氧气。
由于氧气是由环境提供的,因此更多的内部空间可以专用于锌燃料,从而使电池能够在非常紧凑的尺寸内存储更多的能量。
这种独特的设计是锌空气电池成为助听器理想选择的关键原因之一。
助听器设计的最大挑战之一是尺寸。
用户希望助听器具有以下特点:
小的
轻的
舒服的
慎重
同时,这些设备必须每天连续运行多个小时。
锌空气电池以其尺寸提供极高的能量密度,因为它们利用大气中的氧气,而不是在内部存储所有活性材料。
这使得制造商能够生产出仍然可以提供大量运行时间的极小电池。
对于助听器用户来说,这意味着:
较小的设备
电池寿命更长
提高舒适度
如果没有锌空气技术,现代微型助听器的设计将会困难得多。
助听器包含实时处理声音信号的敏感电子电路。
这些电路需要稳定的电源以确保:
一致的声音放大
清晰的音质
可靠的信号处理
适当的无线通讯功能
大多数锌空气助听器电池提供大约 1.4 伏的标称电压,在大部分放电周期中保持相对稳定。
这种稳定的电压有助于助听器保持一致的性能,直到电池几乎耗尽。
用户受益于可预测的操作和更少的性能波动。
助听器通常全天佩戴,通常佩戴 10 至 16 小时或更长时间。
频繁更换电池对于用户尤其是老年人来说会带来不便。
由于锌空气电池具有高能量密度,因此尽管尺寸较小,但可以提供更长的工作时间。
典型的电池寿命取决于:
助听器功耗
使用模式
环境条件
无线功能使用
在许多情况下,单个锌空气电池可以为助听器供电几天甚至几周,然后才需要更换。
如此长的运行时间显着提高了用户的便利性。
舒适度对于助听器用户来说极其重要。
由于助听器直接佩戴在耳朵上或耳朵内,因此每一克都很重要。
锌空气电池重量轻,因为:
氧气由外部供应
需要更少的内部材料
电池结构高效
重量的减轻有助于使助听器在长期日常使用中更加舒适。
这对于可能持续佩戴助听器的儿童和老年用户尤其有益。
与一些替代电池技术相比,锌空气电池在性能和成本之间提供了出色的平衡。
他们提供:
高能量输出
性能可靠
负担得起的制造成本
因此,对于全球数百万助听器用户来说,锌空气电池仍然是一种经济高效的解决方案。
锌空气技术的广泛采用也有助于创建标准化的电池尺寸和具有竞争力的市场价格。
大多数助听器电池有四种国际公认的尺寸:
尺寸编号 | 颜色代码 |
|---|---|
10 | 黄色的 |
312 | 棕色的 |
13 | 橙子 |
675 | 蓝色的 |
这些标准化尺寸使用户能够轻松识别和更换电池,无论助听器品牌如何。
在这些标准格式中使用锌空气技术简化了制造并提高了兼容性。
碱性电池常用于许多家用设备,但通常不适合用于助听器。
与锌空气电池相比,碱性电池通常具有:
较低的能量密度
使用寿命较短
尺寸要求较大
小型应用中的性能较低
使用碱性电池要么会缩短助听器的运行时间,要么需要更大的电池盒,使设备变得笨重且不太舒适。
氧化银电池广泛用于手表和其他精密电子产品。
他们提供:
电压稳定
可靠性好
尺寸紧凑
然而,对于助听器应用,氧化银电池通常提供比类似尺寸的锌空气电池更低的容量。
由于助听器需要在极小的外形尺寸内长时间运行,因此锌空气电池通常可以提供更好的整体性能。
这使得锌空气技术成为首选。
可充电锂离子电池在现代助听器中越来越受欢迎。
它们具有以下几个优点:
可充电性
减少电池浪费
充电方便
然而,一次性锌空气电池仍然广泛使用,因为它们提供:
保质期更长
即时更换能力
无充电要求
降低初始设备成本
对于许多用户,特别是那些经常旅行或喜欢简单更换电池的用户来说,锌空气电池仍然是一个有吸引力的选择。
使用前,锌空气电池用保护片密封。
该标签可防止空气进入电池并停止电化学反应。
当用户删除选项卡时:
空气通过微小的开口进入。
氧气到达阴极。
电化学反应开始。
产生电能。
此激活过程解释了为什么助听器电池在准备使用之前不应拆封。
一旦激活,电池就会逐渐消耗锌和氧气,直到能量耗尽。
锌空气技术的广泛使用是由以下几个主要优点推动的:
在非常小的封装中提供较长的使用寿命。
支持一致的音质和设备性能。
提高日常穿着的舒适度。
实现谨慎的助听器设计。
为用户和制造商提供卓越的价值。
为各种助听器型号提供可靠的性能。
虽然锌空气电池继续主导一次性助听器市场,但可充电解决方案正在迅速增长。
许多优质助听器现在都配备可充电锂离子电池,提供:
过夜充电
减少对环境的影响
更方便
然而,锌空气技术由于其简单性、可靠性和出色的能量密度而仍然具有高度的相关性。
未来的改进可能集中在:
更高容量的锌空气电池
增强环境可持续性
延长保质期
更好的气流管理
这些进步可以进一步加强锌空气电池在助听器应用中的地位。
锌空气电池已成为助听器的首选电源,因为它们具有高能量密度、稳定电压、轻质结构和长使用寿命的独特组合。通过利用周围空气中的氧气,它们可以比许多竞争电池技术以紧凑的尺寸存储更多的能量。
这些优点使锌空气电池非常适合助听器的苛刻要求,其中小尺寸、舒适性和可靠性至关重要。尽管可充电锂离子解决方案变得越来越普遍,但锌空气电池在为全球数百万台助听器供电方面仍然发挥着至关重要的作用。
对于在紧凑且经济实惠的封装中寻求可靠性能的用户来说,锌空气技术仍然是当今最有效的电池解决方案之一。