Як роблять батарейки

У побуті нас оточує безліч пристроїв, для роботи яких необхідне джерело електрики. Деякі з них в якості елемента живлення використовують батарейки.

Між тим мало хто замислюється над питанням, з чого складається це невелике джерело струму і як його виготовляють. А якщо таке питання і з’явився, то багато людей розбирають пристрій і виявляють незрозумілі елементи.

Давайте разом вивчимо будову елемента живлення і дізнаємося, де і як його виробляють.

З чого роблять батарейки

Існує чотири типи елементів живлення. Незважаючи на те, що принцип роботи у них однаковий, всі джерела струму мають унікальну конструкцію і складаються з різних деталей.

«Пальчикові» і «мізинчикові» батарейки

«Пальчикові» і «мізинчикові» джерела струму являють собою циліндр невеликого розміру. Це одні з найпоширеніших варіантів батарейок. Вони складаються з наступних елементів:

негативного заряду — катода;
вкладиша, що виконує роль своєрідної прокладки;
корпусу;
мембрани;
електроліту, що забезпечує нормальне протікання хімічної реакції;
стрижня, виготовленого з вуглецевого з’єднання, наприклад, вугілля або сажі;
фіксує шайби;
позитивного заряду — анода.

Це стандартна конструкція більшості циліндричних батарейок. Але є пристрої, що складаються з стрижня, виготовленого з вугілля, металевих деталей і спеціального порошку.

З чого складається кругла батарейка

Елемент живлення, що має незвичайну плескату форму, ще називають «таблетка». Частіше його використовують у годинах і різних сигнализації. Він складається з таких елементів:

анода — його роль виконує одна з кришок;
катода — негативним контактом служить друга кришка;
прокладки, додатково просоченого електролітом;
діоксиду ртуті;
цинкового порошку;
водонепроникного шару;
кільця, що забезпечує надійну герметизацію.

Довідка. Якщо нагріти «таблетку», вона просто вибухне.

Батарея мобільного телефону

Конструкція елементу живлення стільникового телефону дещо складніше, ніж пристрій звичайних батарейок. У неї входять:

позитивний і негативний контакт;
анодний корпус;
катодний стакан;
ущільнене речовину;
сепаратор;
ізолюючий складу;
захисна мембрана;
діафрагма;
корпус з алюмінію або іншого металу.

З чого складається «крона»

Джерело живлення прямокутної форми конструктивно відрізняється від інших батарей. Позитивний і негативний контакт знаходяться один над одним. Розташовуються вони у верхній частині пристрою. Знизу знаходиться основа, виконана з пластмаси. Від мінусового контакту відходить пластина, яка фіксується на мінусовому полюсі.

Корпус пристрою виконаний з металу. Всередині нього розташовуються шість невеликих плоских прямокутників, кожний з яких — індивідуальна батарейка. Заряд такого «бочонка» становить 1,5 Ст. Між пластинами знаходиться ще одна — спеціальна.

Будова джерела живлення досить просте:

два контакти — позитивний і негативний;
корпус з алюмінію або іншого металу;
дві пластини з пластику;
шість сполучених між собою «діжок» за 1,5 вольт кожен;
стержень з вуглецевого з’єднання;
пластини для ізоляції «діжок»;
плівка;
зовнішня оболонка.

З чого виготовлений корпус елементів живлення

Корпус — один з найважливіших елементів конструкції джерела струму. Він виконує захисну функцію, утримуючи всередині вміст батарейки і запобігаючи її руйнування.

У яких джерел живлення корпус виготовлений з цинку

Багато неспроста задаються таким питанням, адже Zn можна застосовувати в різноманітних дослідах. Або просто продати. Так, корпусом з цинку забезпечені всі сольові елементи живлення. Зазвичай це безпосередньо на ньому і вказується.

Останнім часом все частіше можна зустріти джерела струму з корпусом, виготовленим з жерсті або заліза. Матеріал виготовлення залежить від внутрішньої конфігурації батарейок. Залізо та бляха здатні забезпечити максимальний захист і підвищену міцність.

З чого виготовляють корпус циліндричних батарейок

Він має просту конструкцію, в яку входять:

верхня і нижня частини;
бічна овальна частину;
маркування, що вказує вид джерела струму.

Довідка. Багато хто помилково під корпусом увазі відсік, у якому розміщують батарейки.

Хімічний склад елементів живлення

Хімічний склад залежить від конкретного виду джерела струму. До складу більшості елементів живлення входять такі хімічні сполуки:

залізо;
свинець;
марганець;
алюміній;
літій;
кадмій;
ртуть (останнім часом її намагаються не використовувати).

Довідка. Варто мати на увазі, що одна батарейка може містити не всі хімічні елементи відразу.

Як виготовляють батарейки

Виробництво елементів живлення виглядає наступним чином:

Із сталі нарізають пластинки овальної форми.
Підготовлені елементи згортають у трубочку, яка в подальшому буде виконувати роль корпусу пристрою.
В трубочку поміщають всі хімічні елементи: графітовий стрижень, електроліт, цинковий порошок, загусник, каталізатор та інші.
Наступний крок — виготовлення катода. Для цього спеціальний прес «скачує» необхідні хімічні сполуки.
На капсулу майбутньої батарейки наноситься борозенка. Вона необхідна, щоб спростити процес спайки.
На мінусовій полюс наносять герметик і клей, який висихає, поки пристрій переміщається по стрічці конвеєра.
Всередину корпусу вливається електроліт, а в порожнину анода — гель, виготовлений з цинку. Він надає електроліту сріблясто-сірий відтінок.
Щоб зарядити пристрій, до його нижньої частини «приварюють» цвях довжиною 4 див.
Далі запаюють негативний контакт.
Щоб пристрій ухвалив остаточний вигляд, всі краї корпусу загинають.
Останній етап — перевірка працездатності та нанесення необхідної маркування.

Обладнання для виробництва батарейок

Для виробництва елементів живлення на заводах використовують різні автоматизовані установки. Склад лінії може змінюватися, але в більшості випадків у неї входять:

вібраційний верстат;
машина, що виготовляє корпус;
верстат, що розділяє лінію;
автомат для складання;
складальна станція;
спеціальна «тарілка».

Тепер ви знаєте із чого складаються джерела живлення, і як їх виготовляють. Однак не варто забувати, що кожен виробник використовує свої напрацювання, тому пристрій батарейок і склад лінії може істотно відрізнятися від стандартного варіанту.