Как делают батарейки
В быту нас окружает множество устройств, для работы которых необходим источник электричества. Некоторые из них в качестве элемента питания используют батарейки.
Между тем мало кто задумывается над вопросом, из чего состоит этот небольшой источник тока и как его изготавливают. А если такой вопрос и появился, то многие разбирают устройство и обнаруживают непонятные элементы.
Давайте вместе изучим строение элемента питания и узнаем, где и как его производят.
Содержание статьи
Из чего делают батарейки
Существует четыре типа элементов питания. Несмотря на то что принцип работы у них одинаковый, все источники тока имеют уникальную конструкцию и состоят из разных деталей.
«Пальчиковые» и «мизинчиковые» батарейки
«Пальчиковые» и «мизинчиковые» источники тока представляют собой цилиндр небольшого размера. Это одни из самых распространённых вариантов батареек. Они состоят из следующих элементов:
- отрицательного заряда — катода;
- вкладыша, выполняющего роль своеобразной прокладки;
- корпуса;
- мембраны;
- электролита, обеспечивающего нормальное протекание химической реакции;
- стержня, изготовленного из углеродистого соединения, например, угля или сажи;
- фиксирующей шайбы;
- положительного заряда — анода.
Это стандартная конструкция большинства цилиндрических батареек. Но есть устройства, состоящие из стержня, изготовленного из угля, металлических деталей и специального порошка.
Из чего состоит круглая батарейка
Элемент питания, имеющий необычную приплюснутую форму, ещё называют «таблетка». Чаще его используют в часах и различных сигнализациях. Он состоит из следующих элементов:
- анода — его роль выполняет одна из крышек;
- катода — отрицательным контактом служит вторая крышка;
- прокладки, дополнительно пропитанной электролитом;
- диоксида ртути;
- цинкового порошка;
- водонепроницаемого слоя;
- кольца, обеспечивающего надёжную герметизацию.
Справка. Если нагреть «таблетку», она попросту взорвётся.
Батарея сотового телефона
Конструкция элемента питания сотового телефона несколько сложнее, чем устройство обычных батареек. В неё входят:
- положительный и отрицательный контакт;
- анодный корпус;
- катодный стакан;
- уплотняющее вещество;
- сепаратор;
- изолирующий состав;
- защитная мембрана;
- диафрагма;
- корпус из алюминия или другого металла.
Из чего состоит «крона»
Источник питания прямоугольной формы конструктивно отличается от других батареек. Положительный и отрицательный контакт находятся друг над другом. Располагаются они в верхней части устройства. Снизу находится основа, выполненная из пластмассы. От минусового контакта отходит пластина, которая фиксируется на минусовом полюсе.
Корпус устройства выполнен из металла. Внутри него располагаются шесть небольших приплюснутых прямоугольников, каждый из которых — индивидуальная батарейка. Заряд такого «бочонка» составляет 1,5 В. Между пластинами находится ещё одна — специальная.
Строение источника питания достаточно простое:
- два контакта — положительный и отрицательный;
- корпус из алюминия или другого металла;
- две пластины из пластика;
- шесть соединённых между собой «бочонков» по 1,5 вольт каждый;
- стержень из углеродистого соединения;
- пластины для изоляции «бочонков»;
- плёнка;
- внешняя оболочка.
Из чего изготовлен корпус элементов питания
Корпус — один из важнейших элементов конструкции источника тока. Он выполняет защитную функцию, удерживая внутри содержимое батарейки и предотвращая её разрушение.
У каких источников питания корпус изготовлен из цинка
Многие неспроста задаются подобным вопросом, ведь Zn можно применять в разнообразных опытах. Или просто продать. Так, корпусом из цинка снабжены все солевые элементы питания. Обычно это непосредственно на нём и указывается.
В последнее время всё чаще можно встретить источники тока с корпусом, изготовленным из жести или железа. Материал изготовления зависит от внутренней конфигурации батареек. Железо и жесть способны обеспечить максимальную защиту и повышенную прочность.
Из чего изготавливают корпус цилиндрических батареек
Он имеет простую конструкцию, в которую входят:
- верхняя и нижняя части;
- боковая овальная часть;
- маркировка, указывающая вид источника тока.
Справка. Многие ошибочно под корпусом подразумевают отсек, в котором размещают батарейки.
Химический состав элементов питания
Химический состав зависит от конкретного вида источника тока. В состав большинства элементов питания входят следующие химические соединения:
- железо;
- свинец;
- марганец;
- алюминий;
- литий;
- кадмий;
- ртуть (в последнее время её стараются не использовать).
Справка. Стоит иметь в виду, что одна батарейка не может содержать все химические элементы сразу.
Как изготавливают батарейки
Производство элементов питания выглядит следующим образом:
- Из стали нарезают пластинки овальной формы.
- Подготовленные элементы сворачивают в трубочку, которая в дальнейшем будет выполнять роль корпуса устройства.
- В трубочку помещают все химические элементы: графитовый стержень, электролит, цинковый порошок, загуститель, катализатор и другие.
- Следующий шаг — изготовление катода. Для этого специальный пресс «скатывает» необходимые химические соединения.
- На капсулу будущей батарейки наносится бороздка. Она необходима, чтобы упростить процесс спайки.
- На минусовой полюс наносят герметик и клей, который высыхает, пока устройство перемещается по ленте конвейера.
- Внутрь корпуса вливается электролит, а в полость анода — гель, изготовленный из цинка. Он придаёт электролиту серебристо-серый оттенок.
- Чтобы зарядить устройство, к его нижней части «приваривают» гвоздь длиной 4 см.
- Далее запаивают отрицательный контакт.
- Чтобы устройство приняло окончательный вид, все края корпуса загибают.
- Последний этап — проверка работоспособности и нанесения необходимой маркировки.
Оборудование для производства батареек
Для производства элементов питания на заводах используют различные автоматизированные установки. Состав линии может меняться, но в большинстве случаев в неё входят:
- вибрационный станок;
- машина, изготавливающая корпус;
- станок, разделяющий линию;
- автомат для сборки;
- сборочная станция;
- специальная «тарелка».
На каких заводах собирают батарейки
На территории России располагаются пять заводов, занимающихся сборкой элементов питания:
- «Космос». Свою деятельность он начал в далёком 1933 году. В его структуру входит более 35 производств, расположенных по всей территории России и в некоторых других странах, например, есть несколько фабрик в Китае. Ежегодно фабрика выпускает более ста миллионов источников тока. За время своего существования производитель зарекомендовал себя с лучшей стороны, что подтверждают многочисленные награды.
- «Фотон». Несмотря на то что компания появилась лишь в 2011 году, она успела занять лидирующую позицию в сфере производства батареек. Это объясняется высоким качеством выпускаемой продукции. В ходе многочисленных тестов было подтверждён длительный срок эксплуатации батареек. При этом стоят они значительно дешевле импортных аналогов.
- «Лиотех». Завод считается совместным детищем российских и китайских корпораций. На его мощностях осуществляется сборка и выпуск литий-ионных источников тока, используемых для производства аккумуляторов.
- «Энергия». Предприятие, располагающееся на территории города Елец, тесно сотрудничает с Министерством обороны. Это подтверждает надёжность производителя и высокое качество продукции. В 2011 году была осуществлена модернизация линии и запущен конвейер для сборки литий-ионных источников питания. Основную часть продукции составляют «пальчиковые» и «мизинчиковые» батарейки.
- «ССК». Фабрика начала производство батареек в 1993 году. В основном с конвейера сходят элементы питания четвёртого и пятого поколения. Помимо этого, на заводе идут непрерывные работы, направленные на увеличение ёмкости батареек, а также изучаются новые материалы для изготовления.
Теперь вы знаете из чего состоят источники питания, и как их производят. Однако не стоит забывать, что каждый производитель использует свои наработки, поэтому устройство батареек и состав линии может существенно отличаться от стандартного варианта.
Загрузка...
