كيف تصنع البطاريات
في الحياة اليومية، نحن محاطون بالعديد من الأجهزة التي تتطلب مصدرًا للكهرباء لتشغيلها. ويستخدم البعض منهم البطاريات كمصدر للطاقة.
وفي الوقت نفسه، قليل من الناس يفكرون في مسألة ما يتكون منه هذا المصدر الحالي الصغير وكيف يتم صنعه. وإذا كان هناك مثل هذا السؤال، فإن الكثيرين يقومون بتفكيك الجهاز واكتشاف عناصر غير مفهومة.
دعونا ندرس معًا هيكل البطارية ونكتشف مكان وكيفية إنتاجها.
ما هي البطاريات المصنوعة من؟
هناك أربعة أنواع من البطاريات. على الرغم من أن مبدأ تشغيلها هو نفسه، فإن جميع المصادر الحالية لديها تصميم فريد وتتكون من أجزاء مختلفة.
بطاريات "الإصبع" و"الخنصر".
مصادر التيار "الإصبع" و"الإصبع الصغير" عبارة عن أسطوانة صغيرة. هذه هي واحدة من خيارات البطارية الأكثر شيوعا. وهي تتكون من العناصر التالية:
- شحنة سالبة - الكاثود.
- إدراج يعمل كنوع من الحشية؛
- المساكن.
- الأغشية.
- المنحل بالكهرباء الذي يضمن المسار الطبيعي للتفاعل الكيميائي؛
- قضيب مصنوع من مركب كربوني، مثل الفحم أو السخام؛
- غسالة التثبيت
- شحنة موجبة - الأنود.
هذا هو التصميم القياسي لمعظم البطاريات الأسطوانية. ولكن هناك أجهزة تتكون من قضيب مصنوع من الفحم وأجزاء معدنية ومسحوق خاص.
مما تتكون البطارية الخلوية المعدنية؟
تسمى البطارية ذات الشكل المسطح غير العادي أيضًا "الكمبيوتر اللوحي". يتم استخدامه غالبًا في الساعات وأنظمة الإنذار المختلفة. ويتكون من العناصر التالية:
- الأنود - أحد الأغطية يلعب دوره؛
- الكاثود - الغطاء الثاني بمثابة جهة الاتصال السلبية؛
- جوانات مشربة بالإضافة إلى المنحل بالكهرباء؛
- ثاني أكسيد الزئبق
- مسحوق الزنك
- طبقة مقاومة للماء
- حلقات تضمن الختم الموثوق.
مرجع. إذا قمت بتسخين "الجهاز اللوحي"، فسوف ينفجر ببساطة.
بطارية الهاتف الخليوي
يعد تصميم بطارية الهاتف الخليوي أكثر تعقيدًا إلى حد ما من تصميم البطاريات التقليدية. ويشمل:
- الاتصال الإيجابي والسلبي.
- جسم الأنود
- زجاج الكاثود؛
- عامل الختم
- فاصل؛
- تكوين عازل
- غشاء وقائي
- الحجاب الحاجز؛
- غلاف مصنوع من الألومنيوم أو أي معدن آخر.
مما يتكون التاج؟
يختلف مصدر الطاقة المستطيل من الناحية الهيكلية عن البطاريات الأخرى. الاتصالات الإيجابية والسلبية فوق بعضها البعض. وهي تقع في الجزء العلوي من الجهاز. يوجد أدناه قاعدة مصنوعة من البلاستيك. تمتد اللوحة من جهة الاتصال السلبية ويتم تثبيتها على القطب السالب.
جسم الجهاز مصنوع من المعدن.بداخلها ستة مستطيلات صغيرة مسطحة، كل منها عبارة عن بطارية فردية. تبلغ تكلفة مثل هذا "البرميل" 1.5 فولت. ويوجد بين الألواح لوحة أخرى - لوحة خاصة.
هيكل مصدر الطاقة بسيط للغاية:
- اتصالان - إيجابي وسلبي؛
- غلاف مصنوع من الألومنيوم أو أي معدن آخر؛
- لوحتين من البلاستيك؛
- ستة "براميل" مترابطة بقوة 1.5 فولت لكل منها؛
- قضيب مركب الكربون؛
- ألواح لعزل "البراميل"؛
- فيلم؛
- الغلاف الخارجي.
مما يتكون غلاف البطارية؟
يعد السكن أحد أهم عناصر التصميم للمصدر الحالي. يؤدي وظيفة وقائية عن طريق الاحتفاظ بمحتويات البطارية بالداخل ومنع تدميرها.
ما هي مصادر الطاقة التي تحتوي على جسم مصنوع من الزنك؟
كثير من الناس يطرحون هذا السؤال لسبب وجيه، لأن الزنك يمكن استخدامه في مجموعة متنوعة من التجارب. أو مجرد بيعها. وبالتالي، فإن جميع بطاريات الملح مجهزة بجسم من الزنك. عادة ما يشار إلى ذلك مباشرة عليه.
في الآونة الأخيرة، أصبح من الممكن بشكل متزايد العثور على مصادر حالية بمساكن مصنوعة من القصدير أو الحديد. تعتمد المواد المستخدمة على التكوين الداخلي للبطاريات. يمكن أن يوفر الحديد والقصدير أقصى قدر من الحماية وزيادة القوة.
ما هو غلاف البطاريات الأسطوانية المصنوعة من؟
يحتوي على تصميم بسيط يتضمن:
- الأجزاء العلوية والسفلية
- الجزء البيضاوي الجانبي
- علامة تشير إلى نوع المصدر الحالي.
مرجع. يشير العديد من الأشخاص عن طريق الخطأ إلى الهيكل على أنه الحجرة التي توضع فيها البطاريات.
التركيب الكيميائي للبطاريات
يعتمد التركيب الكيميائي على نوع معين من المصدر الحالي.تحتوي معظم البطاريات على المركبات الكيميائية التالية:
- حديد؛
- يقود؛
- المنغنيز.
- الألومنيوم؛
- الليثيوم.
- الكادميوم.
- الزئبق (في الآونة الأخيرة يحاولون عدم استخدامه).
مرجع. تجدر الإشارة إلى أن بطارية واحدة لا يمكن أن تحتوي على جميع العناصر الكيميائية في وقت واحد.
كيف تصنع البطاريات
إنتاج البطارية على النحو التالي:
- يتم قطع الألواح ذات الشكل البيضاوي من الفولاذ.
- يتم لف العناصر المحضرة في أنبوب سيكون بمثابة جسم الجهاز لاحقًا.
- يتم وضع جميع العناصر الكيميائية في الأنبوب: قضيب الجرافيت، المنحل بالكهرباء، مسحوق الزنك، مثخن، محفز وغيرها.
- والخطوة التالية هي صنع الكاثود. للقيام بذلك، الصحافة الخاصة "تدحرج" المركبات الكيميائية اللازمة.
- يتم تطبيق الأخدود على كبسولة البطارية المستقبلية. من الضروري تبسيط عملية اللحام.
- يتم وضع المادة المانعة للتسرب والغراء على القطب السالب، والذي يجف أثناء تحرك الجهاز على طول الحزام الناقل.
- يتم سكب المنحل بالكهرباء في الجسم، ويتم سكب هلام مصنوع من الزنك في تجويف الأنود. أنه يعطي المنحل بالكهرباء لون رمادي فضي.
- لشحن الجهاز، يتم "لحام" مسمار بطول 4 سم في قاعه.
- بعد ذلك، يتم لحام الاتصال السلبي.
- ولكي يأخذ الجهاز شكله النهائي، يتم طي جميع حواف الجسم.
- المرحلة الأخيرة هي التحقق من الوظيفة وتطبيق العلامات اللازمة.
معدات إنتاج البطاريات
لإنتاج البطاريات، تستخدم المصانع العديد من التركيبات الآلية. قد يختلف تكوين الخط، لكنه يتضمن في معظم الحالات ما يلي:
- آلة الاهتزاز
- الآلة التي تصنع الجسم؛
- آلة تقسيم الخط؛
- آلة التجميع
- محطة التجميع؛
- "لوحة" خاصة.
ما هي المصانع التي تقوم بتجميع البطاريات؟
يوجد في روسيا خمسة مصانع تقوم بتجميع البطاريات:
- "فضاء". بدأ نشاطه في عام 1933. ويضم هيكلها أكثر من 35 منشأة إنتاج منتشرة في جميع أنحاء روسيا وفي بعض البلدان الأخرى، على سبيل المثال، هناك العديد من المصانع في الصين. ينتج المصنع كل عام أكثر من مائة مليون مصدر حالي. خلال وجودها، أثبتت الشركة المصنعة نفسها من أفضل جانب، وهو ما تؤكده العديد من الجوائز.
- "الفوتون". وعلى الرغم من أن الشركة ظهرت فقط في عام 2011، إلا أنها تمكنت من احتلال مكانة رائدة في قطاع إنتاج البطاريات. هذا يرجع إلى الجودة العالية للمنتجات. أكدت العديد من الاختبارات عمر الخدمة الطويل للبطاريات. وفي الوقت نفسه، تكلفتها أقل بكثير من نظيراتها المستوردة.
- "ليوتك". ويعتبر المصنع من بنات أفكار مشتركة بين الشركات الروسية والصينية. وتقوم منشآتها بتجميع وإنتاج مصادر طاقة أيونات الليثيوم المستخدمة في إنتاج البطاريات.
- "طاقة". تعمل المؤسسة الواقعة في مدينة يليتس بشكل وثيق مع وزارة الدفاع. وهذا يؤكد موثوقية الشركة المصنعة والجودة العالية للمنتجات. وفي عام 2011، تم تحديث الخط وتم إطلاق ناقل لتجميع إمدادات الطاقة من الليثيوم أيون. الجزء الرئيسي من المنتجات هو بطاريات "الإصبع" و"الإصبع الصغير".
- "إس إس كيه". بدأ المصنع بإنتاج البطاريات عام 1993. في الغالب يتم إخراج بطاريات الجيل الرابع والخامس من خط التجميع.بالإضافة إلى ذلك، يعمل المصنع بشكل مستمر على زيادة سعة البطارية، كما يدرس أيضًا مواد جديدة للتصنيع.
الآن أنت تعرف مما تتكون مصادر الطاقة وكيف يتم إنتاجها. ومع ذلك، لا تنس أن كل مصنع يستخدم تطوراته الخاصة، وبالتالي فإن تصميم البطاريات وتكوين الخط قد يختلف بشكل كبير عن الإصدار القياسي.
