Quel est le processus de fabrication de la batterie?
Le processus de fabrication de la batterie implique plusieurs étapes clés, notamment l'assemblage de l'anode et de la cathode, l'insertion d'un séparateur, l'application de joints d'étanchéité et la création d'une étiquette. Différents types de piles, tels que les piles alcalines, au lithium et au carbone-zinc, subiront un processus de fabrication légèrement différent. Cela est dû à la nature variable des matériaux et de la structure, qui ont tous deux un impact important sur la méthode de production de la batterie.
Les piles alcalines sont les plus courantes et elles sont fréquemment utilisées dans des appareils tels que les jouets, les calculatrices et les enregistreurs. Les matériaux de structure utilisés dans le processus de fabrication des piles alcalines comprennent l’acier plaqué de nickel, un matériau poreux pour le séparateur, le laiton et l’époxy pour les joints. Dans les piles alcalines, la cathode forme également un composant structurel de la pile, appelé cathode can, en raison de sa forme cylindrique.
La première étape consiste à dégraisser et recouvrir la boîte de cathode pour améliorer la conductivité. Ensuite, les substances cathodiques réelles sont ajoutées, notamment la poudre de carbone et la poudre de dioxyde de manganèse, parfois comprimées en blocs ronds. Un séparateur creux et poreux, souvent constitué de papier croisé, est introduit dans le cylindre pour maintenir les substances d'anode et de cathode séparées l'une de l'autre. La solution d'électrolyte est soit versée au centre du séparateur, soit trempée dans l'électrolyte avant d'être placée dans la batterie.
À l'intérieur du creux formé par le séparateur, un gel anodique contenant du zinc en suspension dans une solution alcaline est injecté pour remplir la cavité. Le terminal anodique, également appelé collecteur de courant, est ensuite placé à l'extrémité pour compléter le circuit. Enfin, la batterie est scellée avec un matériau époxy, un clou en laiton ou une plaque en acier, complétant ainsi le processus de fabrication de la batterie. Des étapes supplémentaires incluent la pose d’une étiquette sur la surface de la batterie et l’inspection de la batterie pour la sécurité et l’efficacité.
D'autres types de batteries ont des processus de fabrication légèrement différents. Dans les batteries au carbone-zinc, il existe une boîte de zinc qui joue le rôle d'anode plutôt que de cathode. Le séparateur et le papier inférieur sont insérés en premier, puis la poudre de cathode est versée. Une tige en carbone est ensuite insérée pour supporter le courant et l'ensemble de l'appareil est enduit dans un tube en résine avant d'être étiqueté. Le processus de fabrication de la batterie au lithium est également très similaire au processus alcalin, mais il implique une séparation plus stricte des matériaux de cathode et d'anode en raison de leur réactivité accrue.