Cómo se fabrican las baterías
En la vida cotidiana estamos rodeados de muchos dispositivos que requieren una fuente de electricidad para funcionar. Algunos de ellos utilizan baterías como fuente de energía.
Mientras tanto, pocas personas se plantean la cuestión de en qué consiste esta pequeña fuente de corriente y cómo se fabrica. Y si surge tal pregunta, muchos desmontan el dispositivo y descubren elementos incomprensibles.
Estudiemos juntos la estructura de la batería y descubramos dónde y cómo se produce.
El contenido del artículo.
¿De qué están hechas las baterías?
Hay cuatro tipos de baterías. A pesar de que su principio de funcionamiento es el mismo, todas las fuentes actuales tienen un diseño único y constan de diferentes partes.
Pilas de "dedo" y "meñique"
Las fuentes de corriente de “dedo” y “meñique” son un cilindro pequeño. Estas son una de las opciones de batería más comunes. Constan de los siguientes elementos:
- carga negativa - cátodo;
- un inserto que actúa como una especie de junta;
- viviendas;
- membranas;
- un electrolito que asegura el curso normal de una reacción química;
- una varilla hecha de un compuesto carbonoso, como carbón u hollín;
- arandela de fijación;
- carga positiva - ánodo.
Este es el diseño estándar para la mayoría de las baterías cilíndricas. Pero existen dispositivos que consisten en una varilla de carbón, piezas metálicas y un polvo especial.
¿En qué consiste una batería de tipo botón?
La batería, que tiene una forma aplanada inusual, también se llama “tableta”. Se utiliza con mayor frecuencia en relojes y diversos sistemas de alarma. Consta de los siguientes elementos:
- ánodo: una de las tapas desempeña su función;
- cátodo: la segunda tapa sirve como contacto negativo;
- juntas impregnadas adicionalmente con electrolito;
- dióxido de mercurio;
- polvo de zinc;
- capa impermeable;
- anillos que garantizan un sellado fiable.
Referencia. Si calientas la “tableta”, simplemente explotará.
bateria del celular
El diseño de la batería de un teléfono móvil es algo más complejo que el de las baterías convencionales. Incluye:
- contacto positivo y negativo;
- cuerpo de ánodo;
- vidrio catódico;
- agente sellador;
- separador;
- composición aislante;
- membrana protectora;
- diafragma;
- carcasa de aluminio u otro metal.
¿En qué consiste la corona?
La fuente de alimentación rectangular es estructuralmente diferente de otras baterías. Los contactos positivos y negativos están uno encima del otro. Están ubicados en la parte superior del dispositivo. A continuación se muestra una base de plástico. Una placa se extiende desde el contacto negativo y está fijada al polo negativo.
El cuerpo del dispositivo está fabricado de metal.En su interior hay seis pequeños rectángulos aplanados, cada uno de los cuales es una batería individual. La carga de dicho "barril" es de 1,5 V. Entre las placas hay otra, una especial.
La estructura de la fuente de alimentación es bastante sencilla:
- dos contactos: positivo y negativo;
- carcasa de aluminio u otro metal;
- dos platos de plástico;
- seis “barriles” interconectados de 1,5 voltios cada uno;
- varilla compuesta de carbono;
- placas para aislar “barriles”;
- película;
- Concha exterior.
¿De qué está hecha la carcasa de la batería?
La vivienda es uno de los elementos de diseño más importantes de una fuente actual. Realiza una función protectora reteniendo el contenido de la batería en su interior y evitando su destrucción.
¿Qué fuentes de alimentación tienen un cuerpo de zinc?
Mucha gente hace esta pregunta con razón, porque el Zn se puede utilizar en una variedad de experimentos. O simplemente venderlo. Por tanto, todas las baterías de sal están equipadas con un cuerpo de zinc. Normalmente esto se indica directamente en él.
Últimamente es cada vez más posible encontrar fuentes de corriente con carcasa de estaño o hierro. El material utilizado depende de la configuración interna de las baterías. El hierro y el estaño pueden proporcionar la máxima protección y mayor resistencia.
¿De qué está hecha la carcasa de las baterías cilíndricas?
Tiene un diseño sencillo, que incluye:
- partes superior e inferior;
- parte lateral ovalada;
- Marca que indica el tipo de fuente de corriente.
Referencia. Mucha gente se refiere erróneamente a la carcasa como el compartimento en el que se colocan las pilas.
Composición química de las baterías.
La composición química depende del tipo específico de fuente de corriente.La mayoría de las baterías contienen los siguientes compuestos químicos:
- hierro;
- dirigir;
- manganeso;
- aluminio;
- litio;
- cadmio;
- mercurio (últimamente están intentando no utilizarlo).
Referencia. Vale la pena tener en cuenta que una batería no puede contener todos los elementos químicos a la vez.
Cómo se fabrican las baterías
La producción de baterías es la siguiente:
- Las placas de forma ovalada están cortadas de acero.
- Los elementos preparados se enrollan formando un tubo, que luego servirá como cuerpo del dispositivo.
- En el tubo se colocan todos los elementos químicos: varilla de grafito, electrolito, polvo de zinc, espesante, catalizador y otros.
- El siguiente paso es hacer el cátodo. Para hacer esto, una prensa especial "enrolla" los compuestos químicos necesarios.
- Se aplica una ranura a la cápsula de la futura batería. Es necesario simplificar el proceso de soldadura.
- Se aplica sellador y pegamento al polo negativo, que se seca mientras el dispositivo se mueve a lo largo de la cinta transportadora.
- Se vierte un electrolito en el cuerpo y un gel de zinc en la cavidad del ánodo. Le da al electrolito un tinte gris plateado.
- Para cargar el dispositivo, se “suelda” un clavo de 4 cm de largo en su parte inferior.
- A continuación, se suelda el contacto negativo.
- Para que el dispositivo adquiera su forma final, se doblan todos los bordes del cuerpo.
- La última etapa es comprobar la funcionalidad y aplicar las marcas necesarias.
Equipo de producción de baterías.
Para producir baterías, las fábricas utilizan diversas instalaciones automatizadas. La composición de la línea puede variar, pero en la mayoría de los casos incluye:
- máquina vibratoria;
- máquina que fabrica el cuerpo;
- máquina divisora de líneas;
- máquina de montaje;
- estación de montaje;
- "plato" especial.
¿Qué fábricas ensamblan baterías?
En Rusia hay cinco fábricas que ensamblan baterías:
- "Espacio". Inició sus actividades allá por 1933. Su estructura incluye más de 35 instalaciones de producción ubicadas en toda Rusia y en algunos otros países, por ejemplo, hay varias fábricas en China. Cada año la fábrica produce más de cien millones de fuentes actuales. Durante su existencia, el fabricante ha demostrado ser lo mejor, como lo confirman numerosos premios.
- "Fotón". A pesar de que la empresa apareció recién en 2011, logró tomar una posición de liderazgo en el sector de producción de baterías. Esto se debe a la alta calidad de los productos. Numerosas pruebas han confirmado la larga vida útil de las baterías. Al mismo tiempo, cuestan mucho menos que sus homólogos importados.
- "Liotecnología". La planta se considera una creación conjunta de corporaciones rusas y chinas. Sus instalaciones ensamblan y producen fuentes de energía de iones de litio utilizadas para la producción de baterías.
- "Energía". La empresa, ubicada en la ciudad de Yelets, trabaja en estrecha colaboración con el Ministerio de Defensa. Esto confirma la fiabilidad del fabricante y la alta calidad de los productos. En 2011, se modernizó la línea y se inauguró un transportador para ensamblar fuentes de alimentación de iones de litio. La mayor parte de los productos son baterías de “dedo” y “meñique”.
- "SSK". La fábrica empezó a producir baterías en 1993. La mayoría de las baterías de cuarta y quinta generación salen de la línea de montaje.Además, la planta trabaja continuamente para aumentar la capacidad de la batería y también estudia nuevos materiales para su fabricación.
Ahora ya sabes en qué consisten las fuentes de alimentación y cómo se fabrican. Sin embargo, no olvide que cada fabricante utiliza sus propios desarrollos, por lo que el diseño de las baterías y la composición de la línea pueden diferir significativamente de la versión estándar.
