Как устроена воздушно-цинковая батарейка?
На рисунке самая обычная батарейка. У нее есть «плюс» и «минус», и она создает электрический ток, питая ваше устройство. Ну а что внутри?
Проведем простую аналогию: двигатель внутреннего сгорания. Для его работы нужен бензин (внутри бака) и воздух (снаружи). Воздушно-цинковый элемент работает по схожему принципу: у него есть «топливо» внутри — это цинк, и «окислитель» снаружи — кислород из воздуха.
Конструкция воздушно-цинкового элемента включает катод и анод, разделённые щелочным электролитом и механическими сепараторами. В качестве катода используется электрод, водопроницаемая мембрана которого позволяет получать кислород из атмосферного воздуха. «Топливом» является цинковый анод, окисляющийся в процессе работы элемента, а окислителем — кислород, получаемый из поступающего через «дыхательные отверстия» атмосферного воздуха.
Конструкция такой батарейки:
Цинковый анод (-): «топливо», отрицательный электрод.
Воздушный катод (+): «решетка», пропускающая воздух, положительный электрод.
Электролит: проводящая среда, обычно щелочной гель, где и происходят ключевые реакции.
Когда вы срываете защитную пленку «дыхательных отверстий», запускается процесс:
1. Кислород (O₂) через катод проникает внутрь.
2. На катоде он взаимодействует с водой из электролита, образуя гидроксид-ионы (OH⁻).
3. Эти ионы перемещаются к цинковому аноду.
4. Цинк окисляется, отдавая электроны, и превращается в оксид цинка (ZnO).
Именно поток этих «отданных» электронов и есть тот самый электрический ток, который заставляет ваш процессор работать.
Перейдем к наглядному примеру.
Вот этот грузчик на картинке переносит электроны от положительного полюса к отрицательному, создавая дисбаланс зарядов. При подключении внешнего устройства система стремится восстановить равенство зарядов и электроны побегут от отрицательного полюса к положительному по цепи подключенного устройства, создавая электрический ток.
В чем особенность батареек для речевых процессоров?
По сравнению со слуховым аппаратом, речевому процессору нужно больше энергии на:
* Электрическую стимуляцию клеток улитки.
* Передачу сигнала через кожу (здесь неизбежны потери энергии).
* Питание самой внутренней части импланта.
Возвращаясь к примеру с грузчиком: если слуховой аппарат — это легковая машина, которая забирает пару ящиков, то речевой процессор — это целый грузовик. И бедный грузчик уже не успевает подносить новые ящики, чтобы поддерживать дисбаланс. Когда заряды с обеих сторон выравниваются, напряжение падает, и устройство отключается или начинает работать с перебоями.
Испытание на прочность: что показали наши тесты?
Наша команда провела стресс-тест батареек для слуховых аппаратов. Мы смоделировали высокое потребление речевого процессора с помощью резисторов.
Результаты показали:
* Батарейка PowerOne «села» через 3 часа, когда напряжение упало до критических 0.9В.
* Батарейка Perfeo стабильно проработала те же 3 часа и была готова продолжать.
Важно: обе модели несколько часов поддерживали высокий ток (около 20 мА), что теоретически позволяет использовать их для питания РП. Но ключевое слово — «теоретически».
Чем опасен недостаток питания?
На практике возможна не только внезапная разрядка. Куда неприятнее ухудшение качества звука и выпадение отдельных частот.
Посмотрим на условные настроечные карты двух пользователей:
Красная линия — это предел стимуляции, который батарейка не может преодолеть.
У пользователя 2 стимуляция по всем каналам происходит ниже этого предела — все в порядке.
А вот у пользователя 1 несколько каналов достигли предела. Им не хватает мощности! В результате эти частоты «выпадают», что приводит к снижению качества звука и, что критично, к падению разборчивости речи, особенно если «выпадают» высокие частоты.
Какую батарейку выбрать?
Как индивидуальны настройки каждого речевого процессора, так же индивидуально и использование батареек.
1. Некоторым пользователям действительно хватает стандартных батареек для слуховых аппаратов, и они не замечают проблем (такие случаи есть в сообществах пользователей).
2. Но для многих единственным надежным вариантом являются батарейки implant+.
Взрослые пользователи могут выбрать для себя оптимальный вариант самостоятельно, для детей рекомендуем использовать батарейки implant+, чтобы гарантировать стабильную работу процессора и четкое звучание на всех частотах.
