Так пластмасса и свинец становится аккумулятором

Оставить комментарий
Share
Как появляется аккумулятор

Вы когда-нибудь разбирали старые аккумуляторы? Если да, то вы, конечно, без проблем расскажете об устройстве аккумуляторной батареи. «А что там рассказывать? Все просто: пластины, корпус, электролит. Ну и клеммы еще.» – последует ответ. Но, на самом деле, устройство любой АКБ намного сложнее, чем кажется на первый взгляд. Сейчас посмотрим, какова же технология производства аккумуляторов и насколько она сложна.

Для начала возьмемся за аккумуляторы классические – свинцово-кислотные. Они являются одними из самых распространенных вторичных источников в мире, а среди автомобильных батарей как раз за ними пальма первенства. В свое время, они «обскакали» щелочные батареи в споре за автомобильный рынок. Победили свинцово-кислотные АКБ за счет высоких допустимых токов и низкого саморазряда.

Работают аккумуляторы благодаря превращению электрической энергии в химическую (при зарядке АБ) и обратному процессу при разрядке. Во время разряда происходит восстановление диоксида свинца на катоде и окисление свинца на аноде. При заряде протекают обратные реакции, к которым в конце заряда добавляется реакция электролиза воды, сопровождающаяся выделением кислорода на положительном электроде и водорода — на отрицательном. Именно поэтому возникает необходимость доливать воду в электролит после зарядок.

В конструкцию стандартной свинцовой батареи входят следующие составные части: положительные и отрицательные пластины (электроды), соединённые перемычками в полублоки и блоки, сепараторы, моноблоки (банки), крышки и электролит.

Сборка батареи производится в пластмассовом моноблоке (корпусе). Пластины, которые в него погружают, состоят из решеток и активной массы. Решетки служат для токоотвода, и, одновременно, держат на себе активную массу.

Что касается пластин: положительные имеют темно-коричневый цвет, так как они полностью покрыты двуокисью свинца, а отрицательные – светло-серые, на их поверхности только чистый свинец. Между пластинами, для предотвращения замыкания, проложены пластины из кислотостойкого материала – сепараторы.
Блок пластин, составленный из полублоков положительных и отрицательных пластин, помещённый в ячейку моноблока, представляет собой отдельный аккумулятор батареи.

Производство кислотных аккумуляторов можно разбить на две основные операции, имеющие технологическую завершенность. В результате осуществления каждой из них появляется готовая продукция. Это производство электродов и производство готовых батарей. Многие аккумуляторные заводы не собирают аккумуляторы «от и до», а реализуют только один из двух этапов. Особенно это выгодно в случае, если аккумулятор производится из готовых электродов. Ведь оборудование для производства пластин стОит на порядок выше, чем оборудование для сборки батарей из готовых электродов.

Для производства электродов необходимы литейные автоматы для решеток, мельницы для получения свинцового порошка, смесители и намазочные машины. Токоотводы отливаются, затем на них наносится приготовленная заранее свинцовая паста. Она состоит из свинца, добавляемых скрепляющих волокон и металлических добавок, таких как сурьма, кальций, серебро и др. После своеобразного «намазывания», электроды отправляются на просушку. Далее, действия происходят в зависимости от того, какой аккумулятор собирается выпустить производитель: сухозаряженный с ячеистой крышкой или же залитый с общей крышкой.

В первом случае, электроды заряжают во временной емкости от зарядного устройства, затем сушат, разрезают, соединяют в блоки. После этого собирается батарея целиком, между блоками припаиваются перемычки и производится заливка мастикой. Теперь остается только упаковать батарею, доставить ее на место и залить электролитом.

Во втором случае картина немножко другая. Электродные пластины сразу формуются в блоки, которые собираются в батарею. После этого к почти готовому аккумулятору припаивается крышка, после чего внутрь заливается электролит ( У некоторых моделей АКБ АКОМ сначала заливается электролит, а уже потом запаивается крышка – новейшее достижение). После всего этого остается только зарядить батарею и упаковать ее.

У кальциевых аккумуляторов производственный цикл немного отличается от цикла обычных сурьмянистых и малосурьмянистых аккумуляторов. Так, решетки для электродных пластин в них не отливаются, а вытягиваются. Делается это для предотвращения коррозии, к которой склонен перегретый металл. Производство ведется путем раскатки сплава до получения ленты, которая затем перфорируется и растягивается. В результате того, что ячейки пробиваются, а перемычки между ними разворачиваются, удается достичь большего соприкосновения с активной массой, что позволяет обеспечить высокую токособирающую способность электродов. Благодаря этому значительно увеличивается ресурс решетки.

Вот видите, не так просты аккумуляторы, как может показаться на первый взгляд. Сложен состав, сложен производственный цикл. Современные автомобильные аккумуляторы создаются надолго и нынешние требования к качеству батарей очень высоки. Потому, технология производства доведена до хирургической точности и сложности.

Оставить комментарий