Jak powstają baterie
W życiu codziennym otacza nas wiele urządzeń, które do działania wymagają źródła prądu. Niektóre z nich wykorzystują baterie jako źródło zasilania.
Tymczasem niewiele osób zastanawia się nad tym, z czego składa się to małe źródło prądu i jak jest wykonane. A jeśli pojawi się takie pytanie, wielu demontuje urządzenie i odkrywa niezrozumiałe elementy.
Przestudiujmy wspólnie strukturę baterii i dowiedzmy się, gdzie i jak jest ona produkowana.
Z czego wykonane są baterie?
Istnieją cztery typy baterii. Pomimo tego, że zasada działania jest taka sama, wszystkie źródła prądu mają unikalną konstrukcję i składają się z różnych części.
Baterie „palcowe” i „różowe”.
Źródła prądu „palcowego” i „małego palca” to mały cylinder. Są to jedne z najpopularniejszych opcji akumulatorów. Składają się z następujących elementów:
- ładunek ujemny - katoda;
- wkładka będąca rodzajem uszczelki;
- obudowy;
- membrany;
- elektrolit zapewniający normalny przebieg reakcji chemicznej;
- pręt wykonany ze związku zawierającego węgiel, takiego jak węgiel lub sadza;
- podkładka mocująca;
- ładunek dodatni - anoda.
Jest to standardowa konstrukcja dla większości akumulatorów cylindrycznych. Ale istnieją urządzenia składające się z pręta wykonanego z węgla, części metalowych i specjalnego proszku.
Z czego składa się bateria pastylkowa?
Bateria, która ma nietypowy spłaszczony kształt, nazywana jest także „tabletem”. Najczęściej stosowany jest w zegarkach i różnych systemach alarmowych. Składa się z następujących elementów:
- anoda - jedna z osłon spełnia swoją rolę;
- katoda - druga pokrywa służy jako styk ujemny;
- uszczelki dodatkowo impregnowane elektrolitem;
- dwutlenek rtęci;
- proszek cynkowy;
- warstwa wodoodporna;
- pierścienie zapewniające niezawodne uszczelnienie.
Odniesienie. Jeśli podgrzejesz „tablet”, po prostu eksploduje.
Bateria telefonu komórkowego
Konstrukcja baterii telefonu komórkowego jest nieco bardziej złożona niż konstrukcja baterii konwencjonalnych. Obejmuje:
- kontakt pozytywny i negatywny;
- korpus anodowy;
- szkło katodowe;
- środek uszczelniający;
- separator;
- kompozycja izolacyjna;
- membrana ochronna;
- membrana;
- obudowa wykonana z aluminium lub innego metalu.
Z czego składa się korona?
Zasilacz prostokątny konstrukcyjnie różni się od innych akumulatorów. Styki dodatnie i ujemne znajdują się jeden na drugim. Znajdują się one w górnej części urządzenia. Poniżej podstawa wykonana z tworzywa sztucznego. Płytka wystaje ze styku ujemnego i jest przymocowana do bieguna ujemnego.
Korpus urządzenia wykonany jest z metalu.Wewnątrz znajduje się sześć małych, spłaszczonych prostokątów, z których każdy stanowi oddzielną baterię. Ładunek takiej „beczki” wynosi 1,5 V. Pomiędzy płytkami znajduje się kolejna - specjalna.
Konstrukcja zasilacza jest dość prosta:
- dwa styki - dodatni i ujemny;
- obudowa wykonana z aluminium lub innego metalu;
- dwie plastikowe talerze;
- sześć połączonych ze sobą „beczek” o napięciu 1,5 wolta każda;
- pręt ze związku węgla;
- płyty do izolacyjnych „beczek”;
- film;
- powłoka zewnętrzna.
Z czego wykonana jest obudowa akumulatora?
Obudowa jest jednym z najważniejszych elementów konstrukcyjnych źródła prądu. Pełni funkcję ochronną zatrzymując zawartość akumulatora wewnątrz i zapobiegając jego zniszczeniu.
Które zasilacze mają obudowę wykonaną z cynku?
Wiele osób zadaje to pytanie nie bez powodu, ponieważ Zn można stosować w różnych eksperymentach. Albo po prostu go sprzedaj. Dlatego wszystkie baterie solne są wyposażone w korpus cynkowy. Zwykle jest to wskazane bezpośrednio na nim.
Ostatnio coraz częściej można znaleźć źródła prądu z obudową wykonaną z cyny lub żelaza. Zastosowany materiał zależy od wewnętrznej konfiguracji akumulatorów. Żelazo i cyna mogą zapewnić maksymalną ochronę i zwiększoną wytrzymałość.
Z czego wykonana jest obudowa akumulatorów cylindrycznych?
Ma prostą konstrukcję, która obejmuje:
- górna i dolna część;
- część boczna owalna;
- oznaczenie wskazujące rodzaj źródła prądu.
Odniesienie. Wiele osób błędnie określa obudowę jako komorę, w której umieszczone są akumulatory.
Skład chemiczny akumulatorów
Skład chemiczny zależy od konkretnego rodzaju źródła prądu.Większość baterii zawiera następujące związki chemiczne:
- żelazo;
- Ołów;
- mangan;
- aluminium;
- lit;
- kadm;
- rtęć (ostatnio starają się jej nie używać).
Odniesienie. Warto pamiętać, że w jednym akumulatorze nie mogą znajdować się wszystkie pierwiastki chemiczne na raz.
Jak powstają baterie
Produkcja baterii wygląda następująco:
- Płyty owalne wycinane są ze stali.
- Przygotowane elementy zwijane są w rurkę, która później posłuży jako korpus urządzenia.
- W rurce umieszczone są wszystkie pierwiastki chemiczne: pręt grafitowy, elektrolit, proszek cynkowy, zagęszczacz, katalizator i inne.
- Następnym krokiem jest wykonanie katody. Aby to zrobić, specjalna prasa „zwija” niezbędne związki chemiczne.
- Na kapsułę przyszłej baterii nałożony jest rowek. Konieczne jest uproszczenie procesu lutowania.
- Na biegun ujemny nakłada się uszczelniacz i klej, który wysycha podczas ruchu urządzenia wzdłuż przenośnika taśmowego.
- Do korpusu wlewa się elektrolit, a do wnęki anody wlewa się żel cynkowy. Nadaje elektrolitowi srebrnoszary odcień.
- Aby naładować urządzenie, do jego spodu „przyspawany” jest gwóźdź o długości 4 cm.
- Następnie lutowany jest styk ujemny.
- Aby urządzenie nabrało ostatecznej formy, wszystkie krawędzie korpusu są zagięte.
- Ostatnim etapem jest sprawdzenie funkcjonalności i nałożenie niezbędnych oznaczeń.
Sprzęt do produkcji akumulatorów
Do produkcji akumulatorów fabryki wykorzystują różne zautomatyzowane instalacje. Skład linii może się różnić, ale w większości przypadków obejmuje:
- maszyna wibracyjna;
- maszyna tworząca ciało;
- maszyna do dzielenia linii;
- maszyna montażowa;
- stacja montażowa;
- specjalny „talerz”.
Które fabryki montują akumulatory?
W Rosji jest pięć fabryk montujących akumulatory:
- "Przestrzeń". Swoją działalność rozpoczął w 1933 roku. Jej struktura obejmuje ponad 35 zakładów produkcyjnych zlokalizowanych na terenie całej Rosji, a w niektórych innych krajach znajduje się np. kilka fabryk w Chinach. Co roku fabryka produkuje ponad sto milionów źródeł prądu. Producent w trakcie swojego istnienia dał się poznać z jak najlepszej strony, co potwierdzają liczne nagrody.
- "Foton". Pomimo tego, że firma pojawiła się dopiero w 2011 roku, udało jej się zająć wiodącą pozycję w branży produkcji akumulatorów. Dzieje się tak dzięki wysokiej jakości produktów. Liczne testy potwierdziły długą żywotność akumulatorów. Jednocześnie kosztują znacznie mniej niż ich importowane odpowiedniki.
- „Liotecha”. Zakład uważany jest za wspólne dzieło rosyjskich i chińskich korporacji. W swoich zakładach montuje i produkuje źródła prądu litowo-jonowego wykorzystywane do produkcji akumulatorów.
- "Energia". Przedsiębiorstwo zlokalizowane w mieście Yelets ściśle współpracuje z Ministerstwem Obrony. Potwierdza to niezawodność producenta i wysoką jakość produktów. W 2011 roku zmodernizowano linię i uruchomiono przenośnik do montażu zasilaczy litowo-jonowych. Główną część produktów stanowią baterie „palcowe” i „małe palce”.
- „SSK”. Fabryka rozpoczęła produkcję akumulatorów w 1993 roku. Z linii montażowej schodzą głównie akumulatory czwartej i piątej generacji.Ponadto zakład stale pracuje nad zwiększeniem pojemności akumulatorów, a także bada nowe materiały do produkcji.
Teraz wiesz, z czego składają się zasilacze i jak są produkowane. Nie zapominaj jednak, że każdy producent stosuje własne rozwiązania, więc konstrukcja akumulatorów i skład linii mogą znacznie różnić się od wersji standardowej.
