Com es fabriquen les piles
A la vida quotidiana, estem envoltats de molts dispositius que requereixen una font d'electricitat per funcionar. Alguns d'ells utilitzen piles com a font d'energia.
Mentrestant, poca gent pensa en la qüestió de en què consisteix aquesta petita font actual i com es fa. I si sorgeix aquesta pregunta, molts desmunten el dispositiu i descobreixen elements incomprensibles.
Estudiem junts l'estructura de la bateria i descobrim on i com es produeix.
El contingut de l'article
De què estan fetes les piles?
Hi ha quatre tipus de bateries. Malgrat que el seu principi de funcionament és el mateix, totes les fonts actuals tenen un disseny únic i consten de diferents parts.
Bateries "finger" i "pinky".
Les fonts de corrent "dit" i "dit petit" són un petit cilindre. Aquestes són una de les opcions de bateria més habituals. Consten dels elements següents:
- càrrega negativa - càtode;
- una inserció que actua com una mena de junta;
- habitatges;
- membranes;
- un electròlit que assegura el curs normal d'una reacció química;
- una vareta feta d'un compost carbònic, com el carbó o el sutge;
- rentadora de fixació;
- càrrega positiva - ànode.
Aquest és el disseny estàndard per a la majoria de bateries cilíndriques. Però hi ha dispositius que consisteixen en una vareta feta de carbó, peces metàl·liques i pols especial.
En què consisteix una pila de moneda?
La bateria, que té una forma aplanada inusual, també s'anomena "tauleta". S'utilitza més sovint en rellotges i diversos sistemes d'alarma. Consta dels següents elements:
- ànode: una de les cobertes fa el seu paper;
- càtode: la segona coberta serveix com a contacte negatiu;
- juntes impregnades addicionalment amb electròlit;
- diòxid de mercuri;
- zinc en pols;
- capa impermeable;
- anells que garanteixen un segellat fiable.
Referència. Si escalfeu la "tauleta", simplement explotarà.
Bateria del mòbil
El disseny de la bateria d'un telèfon mòbil és una mica més complex que el de les bateries convencionals. Inclou:
- contacte positiu i negatiu;
- cos de l'ànode;
- vidre càtode;
- agent de segellat;
- separador;
- composició aïllant;
- membrana protectora;
- diafragma;
- carcassa d'alumini o un altre metall.
En què consisteix la corona?
La font d'alimentació rectangular és estructuralment diferent d'altres bateries. Els contactes positius i negatius estan l'un sobre l'altre. Es troben a la part superior del dispositiu. A continuació hi ha una base feta de plàstic. Una placa s'estén des del contacte negatiu i es fixa al pol negatiu.
El cos del dispositiu està fet de metall.A l'interior hi ha sis petits rectangles aplanats, cadascun dels quals és una bateria individual. La càrrega d'aquest "barril" és d'1,5 V. Entre les plaques n'hi ha una altra, una especial.
L'estructura de la font d'alimentació és bastant simple:
- dos contactes: positius i negatius;
- carcassa d'alumini o un altre metall;
- dues plaques de plàstic;
- sis "barrils" interconnectats d'1,5 volts cadascun;
- vareta composta de carboni;
- plaques per aïllar "barrils";
- pel·lícula;
- closca exterior.
De què està feta la carcassa de la bateria?
L'habitatge és un dels elements de disseny més importants d'una font actual. Fa una funció protectora mantenint el contingut de la bateria a l'interior i evitant la seva destrucció.
Quines fonts d'alimentació tenen un cos fet de zinc?
Molta gent fa aquesta pregunta per una bona raó, perquè el Zn es pot utilitzar en una varietat d'experiments. O simplement vendre'l. Així, totes les bateries de sal estan equipades amb un cos de zinc. Normalment això s'indica directament sobre ell.
Recentment, cada cop és més possible trobar fonts actuals amb una carcassa feta d'estany o ferro. El material utilitzat depèn de la configuració interna de les bateries. El ferro i l'estany poden proporcionar la màxima protecció i una major resistència.
De què està feta la carcassa de les bateries cilíndriques?
Té un disseny senzill, que inclou:
- parts superior i inferior;
- part ovalada lateral;
- marca que indica el tipus de font de corrent.
Referència. Molta gent es refereix erròniament a la carcassa com el compartiment on es col·loquen les bateries.
Composició química de les bateries
La composició química depèn del tipus específic de font de corrent.La majoria de les bateries contenen els següents compostos químics:
- ferro;
- dirigir;
- manganès;
- alumini;
- liti;
- cadmi;
- mercuri (últimament estan intentant no utilitzar-lo).
Referència. Val la pena tenir en compte que una bateria no pot contenir tots els elements químics alhora.
Com es fabriquen les piles
La producció de bateries és la següent:
- Les plaques de forma ovalada es tallen d'acer.
- Els elements preparats s'enrotllen en un tub, que després servirà com a cos del dispositiu.
- Tots els elements químics es col·loquen al tub: vareta de grafit, electròlit, pols de zinc, espessidor, catalitzador i altres.
- El següent pas és fer el càtode. Per fer-ho, una premsa especial "enrotlla" els compostos químics necessaris.
- S'aplica una ranura a la càpsula de la futura bateria. Cal simplificar el procés de soldadura.
- El segellador i la cola s'apliquen al pol negatiu, que s'asseca mentre el dispositiu es mou per la cinta transportadora.
- S'aboca un electròlit al cos i un gel fet de zinc s'aboca a la cavitat de l'ànode. Dóna a l'electròlit un to gris platejat.
- Per carregar el dispositiu, es "solda" un clau de 4 cm de llarg al seu fons.
- A continuació, es solda el contacte negatiu.
- Perquè el dispositiu adquireixi la seva forma final, totes les vores del cos es dobleguen.
- L'última etapa és comprovar la funcionalitat i aplicar les marques necessàries.
Equip de producció de bateries
Per produir bateries, les fàbriques utilitzen diverses instal·lacions automatitzades. La composició de la línia pot variar, però en la majoria dels casos inclou:
- màquina de vibració;
- màquina que fa el cos;
- màquina divisoria de línies;
- màquina de muntatge;
- estació de muntatge;
- "placa" especial.
Quines fàbriques munten bateries?
Hi ha cinc fàbriques a Rússia que munten bateries:
- "Espai". Va començar les seves activitats l'any 1933. La seva estructura inclou més de 35 instal·lacions de producció ubicades a tota Rússia i en alguns altres països, per exemple, hi ha diverses fàbriques a la Xina. Cada any la fàbrica produeix més de cent milions de fonts actuals. Durant la seva existència, el fabricant s'ha demostrat des del millor costat, cosa que es confirma amb nombrosos premis.
- "Fotó". Tot i que l'empresa va aparèixer només el 2011, ha aconseguit ocupar una posició de lideratge en el sector de la producció de bateries. Això es deu a l'alta qualitat dels productes. Nombroses proves han confirmat la llarga vida útil de les bateries. Al mateix temps, costen molt menys que els seus homòlegs importats.
- "Liotech". La planta es considera una creació conjunta de corporacions russes i xineses. Les seves instal·lacions munten i produeixen fonts d'energia d'ions de liti utilitzades per a la producció de bateries.
- "Energia". L'empresa, situada a la ciutat de Yelets, treballa estretament amb el Ministeri de Defensa. Això confirma la fiabilitat del fabricant i l'alta qualitat dels productes. L'any 2011 es va modernitzar la línia i es va posar en marxa una cinta transportadora per muntar fonts d'alimentació d'ions de liti. La part principal dels productes són bateries de "dit" i "dit petit".
- "SSK". La fàbrica va començar a produir bateries l'any 1993. La majoria de les bateries de quarta i cinquena generació surten de la cadena de muntatge.A més, la planta treballa contínuament per augmentar la capacitat de la bateria, i també s'està estudiant nous materials per a la fabricació.
Ara ja saps en què consisteixen les fonts d'alimentació i com es produeixen. Tanmateix, no oblideu que cada fabricant utilitza els seus propis desenvolupaments, de manera que el disseny de les bateries i la composició de la línia poden diferir significativament de la versió estàndard.
