Как изготавливаются батарейки?
02.06.2017
Задумывались ли Вы, скольким устройствам в Вашем доме дает жизнь маленький источник энергии – батарейка? Часы, электронные игрушки, пульт дистанционного управления, компьютерная мышь, фотоаппарат, фонари, плееры, диктофоны — все это работает за счет портативных источников питания.
Часто люди не обращают внимания на этих незаменимых, но незаметных помощников. Большинство людей знают, что в 1969 году Нил Армстронг стал первым человеком, ступившим на Луну, но мало кто знает, что VARTA была там с ним. Камера астронавта была оснащена батарейками VARTA. Возможно, именно в эту минуту VARTA помогает и Вам.
Мы посетили производство VARTA в Дишингене, Германия, где каждый год, производится более 1,2 млрд. щелочных батареек разных видов и размеров, которые впоследствии дистрибьютируются в более, чем 100 стран по всему миру и хотим кратко, но увлекательно рассказать Вам об основных этапах производства батареек.
Этап 1: стальной контейнер
В производстве все начинается со стального контейнера определенного размера (АА, ААА и др.). Он является базой каждой обыкновенной щелочной батарейки.
Этап 2: катодные кольца
Во время формирования контейнера, мастер смешивает электролит, графит и диоксид марганца (пиролюзит). В результате образовывается гранулированный материал, который имеет черный оттенок. Он утрамбовывается в матовые серебристые кольца на специальных клеточных линиях. В каждом стальном контейнере есть 4 таких кольца.
Этап 3: сепаратор
На конвейер перемещаются стальные контейнеры: это обеспечивает их транспортировку до сборочной линии. Бумажная лента закатывается в маленькую трубку и герметизируется на дне. Она используется в изделии как сепаратор. Саму батарейку вставляют в центр прессованных катодных колец.
Этап 4: жидкий электролит
Когда внутри контейнера установлен сепаратор, происходит заполнение электролитом. За 20 минут осуществляется процесс поглощения электролита кольцами катода и сепаратором. Это происходит под контролем сотрудника производства.
Этап 5: цинковая паста
Пока происходит процесс поглощения электролита, раствор гидроксида калия и цинк в виде порошка попадают в смеситель. Эти компоненты смешиваются в течение 10 минут. В результате образуется паста голубого цвета — цинковый гель, который используется в качестве анода батарейки (отрицательного электрода). Цинковая паста заливается внутрь сепаратора.
Этап 6: наконечник токоприемника
Во время предварительной сборки на производстве создается пробка. Это происходит, когда наконечник токоприемника надежно припаивается к стальному диску, а после прикрепляется к прокладке. Диск берет на себя роль отрицательно заряженного полюса. Здесь же создается стопорный узел, который перемещается на линию производства. Там его добавляют в цинковый гель — анод батарейки. Для герметизации батарейки, осуществляется сгиб кромки контейнера: это окончательно закрывает изделие.
Этап 7: упаковка
Батарейки без верхнего слоя укладывают на специальные паллеты. Сюда же помещаются коробки, которые могут вмещать до 850 готовых батареек. На ленту конвейера они перемещаются с помощью робота: работники производства ласково называют его «Schorsch». Батарейки по ленте отправляются на упаковку.
Далее батарейки получают верхний слой — обертку, и укладываются в блистерную упаковку: эти процессы осуществляются с помощью конвейера и еще одного робота.
Как видите, требуется немало шагов, чтобы сделать батарейки и подготовить их к использованию. Они проделывают долгий путь от производства до прилавка.
Как работает батарейка?
Откуда возникает необходимая энергия для работы устройств? Какие именно процессы осуществляются в стандартной батарейке?
Внутренне устройство: С помощью контейнера из стали образуется корпус батарейки. Он удерживает электроды: положительный полюс (катод) и отрицательный полюс (анод). Состав катода — это серебряные матовые кольца из диоксида марганца, электролита и графита. В качестве анода выступает цинковая паста. Специальный разделитель для электродов предупреждает короткое замыкание.
Как электрическое устройство питается от батарейки?
Реакция, которая происходит в аноде, способствует выделению электронов. Они двигаются по отрицательному полюсу, а затем — возвращаются по положительному. Мощность потока тока зависит от количества электронов и их скорости. Из-за движения от анода к катоду и вырабатывается необходимая энергия: устройство с батарейкой внутри начинает работать. Для работы батарейки необходимо, чтобы внутри произошло несколько химических процессов: только тогда она будет производить энергию и выполнять свои функции.
Что происходит внутри батарейки?
Если батарейка включается в электрическую цепь любого приспособления (например, часов), запускается разряд. Электрический разряд проходит между положительным и отрицательным элементами, в результате их взаимодействия. Ток в это время течет через сепаратор и электролит.
