Was ist der Batterieherstellungsprozess?
Der Batterieherstellungsprozess umfasst mehrere wichtige Schritte, einschließlich des Zusammenbaus von Anode und Kathode, des Einfügens eines Separators, des Aufbringens von Siegeln und des Erstellens eines Etiketts. Verschiedene Batterietypen, wie Alkali, Lithium und Kohlenstoff-Zink, werden einem geringfügig anderen Batterieherstellungsprozess unterzogen. Dies ist auf die unterschiedlichen Materialien und Strukturen zurückzuführen, die einen großen Einfluss auf die Art der Batterieherstellung haben.
Alkaline-Batterien sind die am häufigsten verwendeten und werden häufig in Geräten wie Spielzeug, Taschenrechnern und Aufnahmegeräten verwendet. Zu den bei der Herstellung von Alkalibatterien verwendeten Strukturmaterialien gehören mit Nickel plattierter Stahl, ein poröses Material für den Separator sowie Messing und Epoxid für die Dichtungen. Bei Alkalibatterien bildet die Kathode aufgrund ihrer zylindrischen Form auch einen strukturellen Bestandteil der Batterie, die sogenannte Kathodendose.
Der erste Schritt besteht darin, die Kathodendose zu entfetten und zu beschichten, um die Leitfähigkeit zu verbessern. Als nächstes werden die eigentlichen Kathodensubstanzen hinzugefügt, zu denen Kohlenstoffpulver und Mangandioxidpulver gehören, die manchmal zu runden Blöcken komprimiert werden. In den Zylinder wird ein hohler und poröser Separator eingebracht, der häufig aus Kreuzpapier besteht, um die Anoden- und Kathodensubstanzen voneinander zu trennen. Die Elektrolytlösung wird entweder in die Mitte des Separators gegossen oder der Separator wird vor dem Einlegen in die Batterie in den Elektrolyten eingeweicht.
In den durch den Separator hergestellten Hohlraum wird ein Anodengel injiziert, das in einer alkalischen Lösung suspendiertes Zink enthält, um den Hohlraum zu füllen. Der Anodenanschluss, auch als Stromkollektor bekannt, wird dann am Ende platziert, um die Schaltung zu vervollständigen. Zuletzt wird die Batterie mit einem Epoxidmaterial, einem Messingnagel oder einer Stahlplatte versiegelt, um den Herstellungsprozess der Batterie abzuschließen. Weitere Schritte umfassen das Anbringen eines Etiketts auf der Oberfläche der Batterie und die Überprüfung der Sicherheit und Wirksamkeit der Batterie.
Andere Batterietypen haben leicht abweichende Herstellungsverfahren. In Kohlenstoff-Zink-Batterien gibt es eine Zinkdose, die eher als Anode als als Kathode fungiert. Der Separator und das Bodenpapier werden zuerst eingelegt, und das Kathodenpulver wird danach eingegossen. Ein Stab aus Kohlenstoff wird dann eingeführt, um den Strom zu führen, und die gesamte Vorrichtung wird vor dem Etikettieren mit einer Harzröhre beschichtet. Das Herstellungsverfahren für Lithiumbatterien ist dem alkalischen Verfahren ebenfalls sehr ähnlich, beinhaltet jedoch eine strengere Trennung der Kathoden- und Anodenmaterialien aufgrund ihrer erhöhten Reaktivität.