Qual è il processo di produzione della batteria?
Il processo di fabbricazione della batteria prevede diverse fasi chiave, tra cui l'assemblaggio dell'anodo e del catodo, l'inserimento di un separatore, l'applicazione di sigilli e la creazione di un'etichetta. Diversi tipi di batterie, come alcaline, litio e zinco-carbone, subiranno un processo di fabbricazione delle batterie leggermente diverso. Ciò è dovuto alla natura variabile dei materiali e della struttura, che hanno entrambi un grande impatto sul metodo di produzione della batteria.
Le batterie alcaline sono le più comuni e vengono spesso utilizzate in dispositivi come giocattoli, calcolatrici e registratori. I materiali strutturali utilizzati nel processo di produzione delle batterie alcaline includono acciaio placcato con nichel, un materiale poroso per il separatore e ottone ed epossidico per le guarnizioni. Nelle batterie alcaline, il catodo forma anche un componente strutturale della batteria, noto come latta del catodo, grazie alla sua forma cilindrica.
Il primo passo è sgrassare e ricoprire la lattina di catodo per migliorare la conduttività. Successivamente, vengono aggiunte le effettive sostanze catodiche, che includono polvere di carbonio e polvere di biossido di manganese, talvolta compresse in blocchi rotondi. Un separatore cavo e poroso, spesso realizzato con carta a strati incrociati, viene introdotto nel cilindro per mantenere separate l'anodo e le sostanze catodiche. La soluzione di elettrolita viene versata al centro del separatore oppure il separatore viene immerso nell'elettrolita prima di essere inserito nella batteria.
All'interno della cavità del separatore, viene iniettato un gel di anodo contenente zinco sospeso in una soluzione alcalina per riempire la cavità. Il terminale dell'anodo, noto anche come collettore di corrente, viene quindi posizionato sull'estremità per completare il circuito. Infine, la batteria è sigillata con un materiale epossidico, un chiodo in ottone o una piastra in acciaio, completando il processo di produzione della batteria. Ulteriori passaggi includono l'imposizione di un'etichetta sulla superficie della batteria e l'ispezione della batteria per sicurezza ed efficacia.
Altri tipi di batterie hanno processi di produzione leggermente diversi. Nelle batterie zinco-carbone, esiste una lattina di zinco che funge da anodo anziché da catodo. Il separatore e la carta inferiore vengono inseriti per primi e la polvere catodica viene successivamente versata. Viene quindi inserita un'asta di carbonio per trasportare la corrente e l'intero apparato viene rivestito in un tubo di resina prima dell'etichettatura. Anche il processo di fabbricazione della batteria al litio è molto simile al processo alcalino, ma comporta una separazione più rigorosa dei materiali del catodo e dell'anodo a causa della loro maggiore reattività.