Из чего делают батареи – виды батарей, какие бывают разновидности, характеристики всех типов, фото нескольких вариантов

Батарея (электротехника) — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 3 марта 2016; проверки требуют 38 правок. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 3 марта 2016; проверки требуют 38 правок. У этого термина существуют и другие значения, см. Батарея. Батарея соединённых последовательно трёх залитых смолой гальванических элементов в общем картонном корпусе «Планета-1» типоразмера 3R12 (3336) Гальванические элементы, батареи элементов и батареи аккумуляторов

Батарея (фр. batterie) — группа соединённых параллельно или последовательно электрических двухполюсников. Обычно под этим термином подразумевается соединение электрохимических источ

ru.wikipedia.org

Устройство батарейки: Что внутри? Химический состав

 

За частую хочется узнать, что внутри батарейки? Из чего она состоит? Каково устройство батарейки? И поэтому многие люди начинают ее разбирать. Но вскрыв элемент питания обнаруживают какие-то непонятные элементы. Информация изложенная здесь будет понятной даже для детей. Статья внесет ясность и постарается ответить на ваши вопросы.

Что внутри батарейки?

Ниже будет рассмотрено строение четырех типов источников питания. По сути принцип работы один и тот же, но состоят эти энергетические накопители из разных составляющих.

Состав пальчиковой батарейки

В состав батареи входят следующие элементы:

1. Катод – это отрицательный полюс
2. Вкладыш служит некой прокладкой
3. Диафрагма
4. Футляр
5. Электролит – жидкость вследствие которой идет химическая реакция
6. Стержень сделанный из угля
7. Крепежная шайба
8. Анод или положительный полюс

Примерно так выглядит состав батареек пальчиковых. Но иногда их устройство бывает иным. Например, в строение может быть использован лишь угольный стержень, специальный темный порошок и металлические элементы.

Устройство круглой батарейки

Приплюснутый элемент питания имеет своеобразную форму. Вот строение батарейки в разрезе:

1. Положительный торец
2. Отрицательный полюс
3. Пористая прокладка, вымоченная в электролите
4. Оксид ртути
5. Порошок Zn

Устройство батарейки может быть и немного иным:

Детали батарейки:

Если сильно нагреть данную батарею, то под напором внутреннего газа она запросто может взорваться. Таким образом сейчас вы можете созерцать что внутри у батарейки.

Устройство батареи телефона

Принцип устройства батарейки мобильника:

1. Положительный и отрицательный полюс
2. Анодный стакан
3. Катодный контакт
4. Сепаратор
5. Уплотнение
6. Защитный клапан
7. Изолятор
8. Колпачок
9. Перегородка
10. Корпус алюминиевый или иной

Таким образом устройство батарейки мобильного телефона немного сложнее обычного солевого источника питания.

Из чего состоит батарейка Крона?

Данный источник энергии устроен следующим образом. Контакты плюс и минус находятся друг на против друга в верхней части элемента питания. Под ними расположена пластмассовая основа. От отрицательного контакта идет пластина на минусовой полюс. И там она плотно прикрепляется. Состав батарейки схож с выше приведенными источниками питания.

Внутри металлического прямоугольного стаканчика находятся 6-ь закругленных сплющенных прямоугольников. Каждый из которых является отдельной батареей. Размер данных элементов: Длинная: 2,2 см; Ширина 1,5 см; Высота: 0,5 см. Каждый такой бочонок имеет заряд 1,5 вольта. Друг от друга они отделены специальными пластинами. Но все же они соединены между собой в середине. Подобное устройство батарейки экономически выгодно!

Что находится внутри батарейки крона?

Вот собственно батарейка в разрезе. Иногда она может быть такой.

 

Но обычно можно заметить, что крона выполнена по такому типу как на рисунки ниже.

Ее строение достаточно простое:

1. 2 контакта «+» и «-».
2. Металлический корпус.
3. Нижняя и верхняя пластины, выполненные из пластика.
4. Шесть прямоугольников на 1,5 вольта соединенных между собой.
5. Электролит.
6. Угольный стержень
7. Внутренняя пленка.
8. Изоляционные пластины.
9. Устройство батарейки включает в себя так же обертку.

Корпус для батареек и из чего он сделан?

Такая деталь батарейки как корпус играет очень значительную роль. По сути она удерживает все ее содержимое и предотвращает от распада деталей в разные стороны.

В каких батарейках цинковый корпус?

Многих интересует данный вопрос и это не спроста. Цинк можно использовать для различных экспериментов. Или же его можно просто продать. Цинковым корпусом обладают солевые источники питания. Обычно на них стоит надпись что они солевые.

Последнее время встречаются элементы питания, поверхность которых сделана из железа, жести. Это связано с тем что находится внутри источников энергии. Для повышенной прочности и защиты требуется именно такой кожух.

Из чего состоит корпус пальчиковой батарейки?

Он имеет простое устройство и состоит из нескольких частей:

• Верхняя
• Нижняя
• Боковая овальная
• Маркировка

Но под корпусом порой люди имеют ввиду отсек куда вставляются элементы питания. Например, по типу такого:

 

Корпус для батареек xbox 360

Он выглядит по типу так:

Можно изготовить корпус для батареек своими руками. Но на это нужно время. Ниже в видео представлено как это можно сделать из подручных средств.

Примерный химический состав всех батареек

В каждом типе батарей содержатся разные химические элементы. Вот химические элементы, встречающиеся в источниках энергии:

1. Никель
2. Кадмий
3. Свинец
4. Ртуть – сейчас уже редко используется.
5. Литий
6. Цинк
7. Марганец
8. Алюминий
9. Железо

Таким образом по составу элементы питания выглядит как-то так! Но устройство энергетического элемента не может включать в себя сразу все эти вещества.

В итоге из чего сделаны батарейки теперь понятно.

Завод по производству батареек

В России имеется 5 лучших производителей элементов питания.

Космос

Осуществляет производство источников энергии в России с 1993 года. Имеет 35 заводов как на родине, так и за рубежом. А именно есть фабрики в Китае. В торговых точках можно отыскать элементы питания от этой компании под именем «Kosmos Premium» и «Космос». Данная торговая марка широко известна и имеет своих дилеров в разных странах. Каждый год фирма делает до ста миллионов продаж своих источников питания.

На рынке данный завод батареек себя уже давно зарекомендовал с положительной стороны. Многократно компания получала разные награды за свою работу.

Фотон

Подобная компания стала заниматься источниками энергии с 2011 года и уже успела вырваться в лидеры. Успех компании обусловлен качественной продукцией. Устройство батарейки от этой компании  имеет отличные характеристики.

Батареи от этой компании были протестированы и оказалось, что они работают достаточно долго и стоят дешевле, например, того же Дюрасел. Компания фотон занимается производством солевых источников питания.

Лиотех

Этот завод батареек был открыт совместно с китайцами. Он производит литий-ионные аккумуляторные элементы. Находится фабрика около города Новосибирска. Площадь производства очень громадна она занимает 4 Га.

Таким образом данный завод доказывает всем что в России может действовать большое конкурентное производство гальванических элементов. Кроме этого они улучшают устройство гальванических элементов.

Энергия

Данная компания находится в городе Елец. С ней сотрудничает Министерство обороны. И это дает повод думать, что это действительно надежный производитель. В 2011 году были запущены специальные цеха для производства литий ионных полимерных источников питания. В основном здесь идет производство пальчиковых батареек и аккумуляторов.

CCK

Данная компания работает с 1993 года и выпускает свинцовые элементы питания 4 и 5-го поколений. Кроме этого завод работает над увеличением емкости энергетических элементов и разрабатывает новые материалы. Вся продукция этой фирмы служит достаточно долго.

Аккумулятор выпущенный этой фабрикой имеет большое число циклов разряда-заряда. Это означает что подобный элемент питания будет служить достаточно долго. И не придется его менять каждые 2-3 месяца.

Как делают батарейки?

Производство батарей начинается с нарезки пластинок из стали в овальные детали. Дальше выполняется сворачивание в металлическую трубочку. Которая затем будет именоваться корпусом. В него помещают химические составляющие, такие как графит, серебряный катализатор, диоксид марганца, сульфат бария, цинк, загуститель, гидрооксид калия. Устройство батарейки не всегда бывает простым.

Дальше пресс скатывает химикаты катода в гранулы. После этого на корпус наноситься бороздка для того, чтобы упростить запайку. Затем на отрицательный полюс наноситься герметик. Параллельно с этим на другом станке идет нарезка перфорированной бумаги. Производиться нанос клея около минусового полюса. Пока корпус передвигается по конвейеру клей высыхает.

Затем производиться впрыскивание гидрооксида калия или электролита. Далее в полость анода впрыскивается цинковый гелий. Цинк придает гелию серебристо белый цвет. Сварочный станок приваривает 4-и сантиметровых гвоздя к крышке батареи. Там будет скапливаться заряд прежде чем разрядиться. После происходит закрытие отрицательного полюса. Затем все края загибаются, и энергетический элемент становиться похожим сам на себя.

Специальный электронный станок проверяет каждый элемент питания на брак и наличие заряда в 1,5 вольт. Дальше остается сделать контрольный штрих приклеить наклейку. Как только это будет сделано каждому источнику питания предстоит пройти через печь. Температура в подобном устройстве 198 градусов, и они будут там находиться всего 3 секунды. Это нужно для того чтобы наклейка хорошо закрепилась.

Как делают батарейки на заводе видео?

Оборудование для производства батареек

В качестве установок для создания элементов питания используют различные автоматизированные машины. Изготовлением специальных станков занимается компания ЛИК и многие другие. Зачастую устройство батарейки улучшают и видо изменяют.

По сути выстраивается автоматизированная линия, состоящая из нескольких станков. Ведь требуется создать полый цилиндр, выполнить прессовку, нанести клей, добавить нужные химические элементы, создать и приклеить наклейку, а затем еще и подвергнуть элемент питания тепловому воздействию.

Вот примерный состав линии:

• Вибрационная машина
• Станок создающий корпус, машина на перевернутый корпус
• Автомат разделения потока на рукава
• Станок для управления бумагой
• Собирающая машина
• Отжимной станок
• Лента
• Шлюз
• Тарелка

Каждая компания производит линии по-своему и поэтому состав может заметно отличаться.

Читайте так же:

Принцип работы батарейки

Читайте так же

 

 

batareykaa.ru

Из чего состоит батарейка? — Полезная информация для всех

Батарейка состоит из положительного и отрицательного полюсов по краям, катода и анода.

Также в батарейке есть анодный проводник.

Вот известная марка батареек Duracell в разрезе для наглядности. На схеме четко видно размещение всех составляющих:

Батарейки бывают разных типов и разных составово. Например, литиевые, солевые, щелочные. Разберем каждый тип:

• Литиевые. Имеют большой срок хранения, большую плотность емкости, а так же могут работать в большом диапазоне температур. В состав входит: литиевый катод, органический электролит и анод из различных материалов. Все это способствует большому номиналу напряжения.
• Солевые. Содержат в себе пассивный уголь и двуокись марганца, электролит из хлорида аммония и катод из цинка. В случае не использования имеет свойство quot;восстановленияquot; — это продлевает срок жизни батарейки.
• Щелочные. Имеет почти такой же состав что и солевые, только в качестве электролита выступает щелочной электролит.

Поскольку сейчас практически во всех мобильных устройствах стоят ион-литиевые батареи, давайте их и рассмотрим при ответе на впорос, из чего состоит батарейка.

Потому что их кнструкция разительно отличается от привычных круглых батареек и аккумуляторов.

Ион-литиевые батарейки, как правило, плоские, чтобы их можно было поместить в корпус мобильного устройства. Такие батарейки состоят из слоев алюминиевой и медной фольги, разделеннных пористым полипропиленом, пропитанным электролитом. Алюминивая фольга служит катодом, медная — анодом. Носителем заряда является ион лития.

Вся эта конструкция строго герметично запаяна и снабжена защитой от перегрева и перегрузки.

Из чего состоит батарейка?

Сейчас я вам в деталях объясню все составляющие батарейки :

1. Положительный полюс
2. Отрицательный полюс
3. Прокладка с клапаном — предохранителем
4. Анодный проводник
5. Анод
6. Катод
7. Металлический корпус
8. Изоляция

Для любителей практики, а не теории предоставляю видео — Что внутри пальчиковой батарейки :

Так же вопрос по теме батарейки: Чем заменить батарейку?

Смотря какую батарейку вы имеете ввиду. Но практически все батарейки состоят из Анода, Катода и Электролита. В зависимости от цены батарейки завит из чего сделаны эти элементы.

К самым дешевым можно отнести цинк-углеродные батарейки (цинковый цилиндрический контейнер).

Также есть алкалиновые батарейки (никель-кадмиевые), цилиндр сделан из сплава никеля. Эти батарейки стоят дороже.

Для начала батарейка должна вмещать специальные элементы в изоляции, которые как скрывают их, так и делают их безопасными для нас. Изначально идет изоляция, затем положительный и отрицательный полюс, также внутри есть катоды и аноды, анодный проводник

Любые батарейки состоят из одинаковых элементов.

Часто под словом quot;батарейкаquot; подразумевают гальванический элемент.

Любой гальванический элемент состоит из анода, катода и электролита твердого, жидкого или гелеобразного.

Я полагаю, что батарея состоит из нескольких пушек, а батарейка из одной, ну в крайнем случаи из двух пушек. Возможно и другое понимание Вашего вопроса, но я его понял именно так. А если бы и понял по другому, то не ответил бы, потому, что плохо учил химию, а по правде вообще не учил.

Современная батарейка состоит из пяти основных частей:

корпуса, анода (минус), катода (плюс), электролита (проводник заряда между плюсом и минусом), сепаратора (барьер между плюсом и минусом).

Принцип работы батарейки — это превращение химической энергии в электрическую.

Более подробная схема

Солевые батарейки — В них используется пассивный уголь и двуокись марганца, электролит из хлорида аммония и катод из цинка.

Алкалайновые (щелочные) батарейки. Здесь используется щелочной электролит.

Серебряные батарейки имеют катоды из оксида серебра.

Литиевые батарейки обладают очень большим сроком хранения, высокой плотностью энергии и сохраняют работоспособность в большом диапазоне температур, поскольку не содержат воды. В их состав входит литиевый катод, органический электролит и анод из различных материалов.

Солевые (угольно-цинковые, марганцево-цинковые) батарейки. В них используется пассивный уголь и двуокись марганца, электролит из хлорида аммония и катод из цинка. В перерывах между эксплуатацией элементы питания могут восстанавливаться это обусловлено выравниванием локальных неоднородностей в композите электролита, вызванных разрядом. Это немного продлевает срок службы батарейки.

Алкалайновые (щелочные) батарейки. От марганцево-цинковых их отличает химический состав электролита — здесь используется щелочной электролит. Такие батарейки имеют продолжительный срок хранения, а в процессе эксплуатации напряжение на электродах меняется гораздо меньше, чем у элементов с солевым раствором.

Серебряные батарейки имеют катоды из оксида серебра. Их напряжение на 0,2 В выше, чем угольно-цинковых в одних и тех же условиях. В остальном серебряные элементы питания похожи на угольно-цинковые.

Литиевые батарейки обладают очень большим сроком хранения, высокой плотностью энергии и сохраняют работоспособность в большом диапазоне температур, поскольку не содержат воды. В их состав входит литиевый катод, органический электролит и анод из различных материалов. Так как литий имеет наивысший отрицательный потенциал по отношению к остальным металлам, следовательно, он имеет наибольшее номинальное напряжение при минимальных размерах.

Состав батарейки зависит от того, какая именно батарейка.

Пальчиковая батарейка является самой распространнной, имеет пластиковый или металлический корпус, который защищает элемент от коррозии и замыкания.

В связи с тем, что в батарейке содержится множество опасных элементов (ртуть, свинец и другие), она подлежит правильной утилизации, нужно сдавать в пункты прима.

Выбрасывать в мусорное ведро нельзя, так как всего одна батарейка загрязняет около 20 квадратных метров почвы.

info-4all.ru

Как устроена батарейка? Принципы работы батарейки

Всего просмотров: 4 331Просмотров за сутки: 25

Кто изобрел батарейку?

Если верить археологам, то первые батарейки появились еще 2000 лет назад. Во время раскопок в Ираке нашли глиняную вазу, залитую битумом, в который были вделаны медный и железный стержень. Действительно ли это использовалось в качестве источника электричества, трудно сказать — это всего лишь предположения.

Первой современной батарейкой по праву можно назвать «Вольтов столб» — устройство, созданное итальянским физиком Алессандро Вольта в 1800 году.

Алессандро Вольта

«Вольтов столб» представлял собой стопку из пластин разных металлов — цинковых и медных. Между ними клалась ткань, смоченная в кислоте. Химическая реакция между элементами «Вольтова столба» создавала электричество.

Вольтов столб

Его работа основывалась на предположениях Луиджи Гальвани, который проводил опыты с лягушкой, подводя к ее лапке металлические полоски.

Луиджи Гальвани

Однако, Л. Гальвани сделал неправильные выводы, решив, что само животное обладает электричеством, назвав это «животным электричеством». А. Вольта правильно понял, что разряд возникал из-за того, что лапка, находившаяся между двумя полосками металла, была влажной и служила в качестве проводника.

По имени Л. Гальвани «Вольтов столб» и другие источники электричества подобного типа получили название «Элемента Гальвани» или «Гальванического элемента». Это, на самом деле, более правильное название для таких устройств, так как батарейка — это батарея, т.е. серия гальванических элементов, соединенных между собой. А единицу напряжения, которую давал гальванический элемент, назвали «вольтом» в честь Алессандро Вольта.

Принцип работы батарейки

Во многом принцип работы батарейки тот же, что и в изобретении Вольта, несмотря на технологический прогресс в их изготовлении. Любая батарейка устроена схожим образом, в ней обязательны три элемента, между которыми происходит химическая реакция, в результате которой возникает электричество:  электроды — анод, катод, и электролит.

Устройство батарейки

Все эти элементы присутствовали изначально и в «Вольтовом столбе». В качестве анода, который является источником электронов, выступает чаще всего цинк. Электролит — как правило, специальное вещество (соль, щелочь), через которое осуществляется взаимодействие электродов между собой. Анод обозначается как «-» (минус), а катод — как «+» (плюс).

Какие бывают батарейки?

Батарейки бывают, в основном, солевыми и щелочными. Жидкие электролиты в них не используются, их определенным образом сгущают, например, при помощи крахмала.

Солевые батарейки, изобретенные в 1865 году — наиболее дешевые в изготовлении, для их производства используют уголь, цинк и хлорид аммония (в качестве электролита). Помимо простоты изготовления и дешевизны, имеют такие недостатки, как окисление, засоливание цинковой оболочки, что приводит солевую батарейку в негодность.

Щелочные батарейки имеют маркировку Alkaline, хранятся они дольше и дают более стабильное напряжение.

Щелочные батарейки

В принципе, это те же солевые батарейки, однако, разница между солевыми и щелочными батарейками заключается в том, что элементы в них расположены в обратном порядке, а цинк находится в порошкообразном состоянии, что увеличивает контакт элементов батареи между собой, делает их более надежными. Щелочные батарейки имеют гораздо больший объем заряда, что позволяет их использовать в энергоемких приборах (цифровых фотоаппаратах, фонариках, электронные игрушки с электродвигателями и т.п.). Они долговечны, лучше справляются с работой при низких температурах.

Наиболее современны литиевые батарейки (литий входит в состав анода), которые долговечны и безопасны в работе однако, дороже в производстве.

Литиевые батарейки

К их преимуществам по сравнению с щелочными можно отнести возможность создавать максимально плоские батареи, изготавливать батареи с большим количеством вариантов напряжения, долговечность — в некоторых приборах они могут работать до 15 лет! Их используют в наручных часах, калькуляторах, памяти системной платы компьютера и других приборах.

Проблема всех батареек — необратимость химических реакций. При использовании или с течением времени анод разрушается, либо покрывается продуктами окисления и перестает работать. В таких случаях мы говорим, что батарейка села. Но прогресс не стоит на месте — оказалось, что соединив определенным образом вещества, входящие в состав батареи, можно, пропустив ток через нее, вернуть в прежнее состояние. Такие батареи назвали аккумуляторами — работа батареи в них восстанавливается посредством пропускания электричества в обратном направлении, от катода к аноду. А сам процесс мы все знаем, как «зарядку», т.е. батарея «заряжается». Обычные батареи, рассмотренные выше, заряжать, конечно, нельзя, они для этого не приспособлены — это может привести к их течи или взрыву.

daju-spravku.ru

свойства различных материалов и критерии выбора

С развитием технологий производители, выпускающие батареи для отопления, становятся все более изобретательными, и в настоящий момент на рынке доступно множество моделей радиаторов, отличающихся по конструкции, внешнему виду и цене. Однако, выбирая в магазине определенную модель, стоит помнить о том, что батарея отопления должна в первую очередь полноценно выполнять свои функции в системе обогрева дома и обладать достаточной мощностью и теплоемкостью.

Критерии для выбора оптимальных батарей

Прежде чем купить батареи отопления необходимо произвести расчет тепловой мощности для каждой комнаты и сделать этот показатель основным приоритетом при выборе радиаторов. Также не стоит упускать из виду другие детали, а именно – стоимость радиатора, материал из которого он изготовлен, его технические и эксплуатационные характеристики, заявленные производителем.

Расположение батареи в системе отопления дома тоже должно оказывать влияние на конечный выбор. Следует размещать радиаторы в самой холодной части помещения – около наружной стены, в нише под подоконником и пр. Это необходимо для того, чтобы тепло от батареи препятствовало попаданию холодного воздуха в комнату. Также важно выяснить, можно ли ставить холодильник возле батареи отопления, и найти ответы на другие спорные вопросы для того, чтобы подобрать оптимальную схему размещения радиаторов в доме с учетом индивидуальной планировки.

Количество секций в радиаторе также влияет на его эффективность. Как правило, чем больший размер имеют батареи для отопления цены на которые зависят от бренда, тем больше теплоотдача.

Батареи из различных металлов и их свойства

При покупке батарей собственники жилья не должны совершать ошибок, и ограничиваться всего несколькими типами рассмотренных вариантов. С наличием огромного числа инновационных и традиционных радиаторов на рынке, покупателям доступны десятки моделей батарей из различных металлов, которые отличаются по форме, цвету, размеру и назначению. Поэтому важно выбрать вариант, который оптимально дополнит систему отопления, учитывая при этом эргономику батареи, влияющую на распределение воздушных масс и ее эксплуатационные показатели.

Такие критерии, как максимальное давление в системе, тип теплоносителя и возможность установки индивидуального термостата напрямую зависят от материала, из которого произведен радиатор. Поэтому все эти аспекты должны приниматься в расчет покупателями, желающими купить батареи для отопления в свой дом.

Чугун – традиционный материал для батарей

Если при выборе отопительных приборов исходить из аспекта финансовой выгоды, то самым доступным вариантом на сегодняшнем рынке является чугунная батарея цена которой значительно ниже стоимости аналогов из биметалла или меди. С одной стороны, чугунные батареи долго нагреваются и не так чувствительны к изменению настроек термостата, как алюминиевые аналоги, однако с другой стороны им требуется намного дольше времени для того, чтобы остыть.

Такая особенность обусловлена высокой плотностью и большой массой чугуна, который является оптимальным металлом для изготовления радиаторов, обеспечивающих мягкое, волнообразное отопление даже после отключения котла. Доступная стоимость батарей отопления чугунных делает их приемлемым вариантом для большинства домовладельцев. Однако прежде чем купить батареи водяного отопления из чугуна, собственникам дома стоит выбрать надежные стены, предназначенные для размещения радиаторов.

Металл обладает большой массой и тяжелый чугунный радиатор стоит монтировать лишь на надежные несущие стены, избегая установки на хрупкие внутренние перегородки между комнатами. Дизайн батарей из чугуна довольно однообразный и чтобы вписать его в современный изысканный интерьер, владельцам жилья потребуется тратить деньги на приобретение декоративных решеток или коробов для преображения внешнего вида батарей.

Алюминий – легкий и красивый металл для радиаторов

Собственник может купить батареи отопления цена которых немного выше чугунных аналогов, изготовленные из алюминия.

Батареи моментально нагреваются и уже через несколько мгновений после непосредственного пуска системы отопления начинают передавать тепло в комнату.

Но при этом алюминиевые радиаторы так же быстро остывают. Чтобы решить эту проблему, собственники устанавливают термостаты, которые регулируют температуру теплоносителя и способствуют более равномерному прогреву дома. В системе отопления батарея отопления алюминиевые цена которых зависит от количества секций, довольно эффективны, однако необходимо знать про некоторые нюансы.

Помимо высокой цены батареи отопления из алюминия имеют и ряд других подводных камней, о которых важно узнать до момента приобретения. Поскольку алюминий – это чувствительный металл, в системе отопления должны использоваться ингибиторы. Это вещества, добавляемые в состав теплоносителя и предотвращающие солеотложение, накипеобразование, появление коррозии, пенообразование, набухание и растворение резиновых уплотнителей систем отопления и т.п.

Подобрав оптимальный ингибитор для теплоносителя, можно монтировать алюминиевые батареи в систему отопления дома и не переживать по поводу того, что со временем радиатор прогниет или проржавеет. Кроме того, купить батареи отопления алюминиевые цена которых зависит от репутации производителя, можно как жителям квартир, так и владельцам частных домов, ведь такие радиаторы отличаются универсальной сферой применения.

Сталь – металл для панельных и трубчатых батарей

Домовладельцы, которых интересует продажа батарей отопления от современных производителей, могут обратить внимание на инновационные панельные и трубчатые радиаторы из стали. Такие изделия имеют глянцевую гладкую поверхность, обусловливающую привлекательный внешний вид, и являются выбором многих архитекторов, девелоперов и собственников, которые помимо эстетичного дизайна ценят стальные радиаторы из-за их высокой производительности, доступной цены и экологических свойств.

Сталь быстро отдает тепло и обеспечивает равномерное увеличение температуры и высокий уровень комфорта в доме.

Еще одним преимуществом стальных радиаторов является их способность обеспечить значительную экономию энергии и сокращение расходов в ежегодных счетах за отопление. Энергоэффективность стальных батарей дополняется и их долгим сроком службы и продуктивной работой в системах отопления со стандартным давлением теплоносителя, поэтому домовладельцы могут купить как новые, так и б у батареи отопления и монтировать их в своем доме.

Недостаток стальных батарей, не имеющих антикоррозийной обработки, сходный с минусом алюминиевых аналогов – приборы чувствительны к качеству теплоносителя и при использовании в системах центрального отопления могут быстро потерять свои качества. Чтобы избежать подобных явлений стоит монтировать радиаторы в автономные системы отопления и использовать рекомендованные ингибиторы для теплоносителя. Перед тем, как будет произведена установка батареи отопления цена которой указана на сайте подрядчика, важно убедиться в том, что расчеты тепловой мощности произведены корректно.

Биметалл – инновационное решение для производства батарей

Многих домовладельцев интересует установка батарей отопления в квартире стоимость работ при этом имеет вторичное значение, поскольку на первом месте стоит выбор наиболее эффективных и экономичных батарей. Такими приборами являются биметаллические итальянские батареи отопления, представленные на рынке ведущими производителями. В настоящий момент они продаются во многих строительных магазинах, поэтому найти ответ на вопрос: где купить батареи отопления из биметалла, не составит особого труда. При этом довольно высокая цена батарея отопления из биметалла полностью оправдана достойными показателями работы.

Биметаллические радиаторы объединили в себе положительные черты алюминиевых и стальных приборов. При этом производители позаботились о том, чтобы батареи были лишены критических недостатков своих прототипов. В результате потребители имеют возможность купить для системы отопления энергоэффективные, надежные и чувствительные батареи, которые защищены от разрушительного действия коррозии с помощью уникальной конструкции.

Конструктивные особенности обусловили и ряд других преимуществ. В частности, батареи устойчивы к скачкам давления и могут эффективно функционировать в центральных отопительных системах, где с помощью циркуляционных насосов нагнетается давление до 35-40 атмосфер. При этом батареи не стоит использовать в системах отопления с естественной циркуляцией теплоносителя, поскольку от этого их заявленная функциональность может снизиться.

Итог

Хотя стоимость батарей отопления может быть различной и варьироваться в зависимости от модели, все радиаторы, доступные на рынке сегодня, действуют по одному принципу – они отдают тепло, циркулирующего внутри них теплоносителя и участвуют в системе обогрева дома. Поэтому выбирая радиатор с оптимальными показателями теплоотдачи и конвекции, и учитывая при этом его эксплуатационные характеристики и конструктивные особенности, владелец дома обеспечит систему отопления надежным, эффективным и долговечным источником тепла.

spetsotoplenie.ru

Как делают аккумуляторы

  Наверно скорее из любопытства многие желают узнать, как делают аккумуляторы. Постараюсь немного раскрыть эту тему. Автономный источник электрического питания — аккумулятор – одно из самых востребованных изобретений. За последние 200 лет человечество совершило большой скачек в получении и накоплении электрической энергии. В каждом автомобиле установлен аккумулятор, без него машину по меньшей мере не завести.

Перед тем как начать рассказ, как делают аккумуляторы, немного общей теории. Если по-простому, аккумулятор — это источник тока, получаемого путем химического взаимодействия (реакции) металлических пластин и электролита, причем взаимодействий обратимых. Соответственно, это свойство аккумулятора позволяет многократно его разряжать и заряжать, и именно этим свойством аккумуляторы отличаются от простых батареек.

В переводе с латыни аккумулятор (лат. accumulator) – накопитель, собиратель. По сути, это устройство для накопления электрической энергии и последующего её использования или, говоря техническим языком, это автономный источник тока.

Электрохимический принцип работы аккумулятора был открыт ещё в начале 19 века, а по некоторым данным ещё во времена царя Соломона он был известен древним египтянам. Сегодня собрать такое приспособление можно самому, глядя на то, как делают аккумуляторы на заводе. Для этого нужна пара металлических пластин, провода и раствор серной кислоты (электролит).

Например, соединив две пластины (медную и цинковую) на небольшом расстоянии друг от друга, и поместив их в раствор серной кислоты, можно получить напряжение и ток. Этот опыт впервые был проделан известным ученым А. Вольтом более чем 100 лет назад.

Такое устройство способно отдавать электрический ток пока одна из пластин (в аккумуляторе они называются анод и катод) не разрушится в кислоте. Обратный процесс называется восстановление и происходит после того, как аккумулятору, выступающему в роли потребителя, подключают электрический  ток.

Первый в мире аккумулятор со свинцовыми пластинами внутри (прототип современных автомобильных аккумуляторов) был представлен публике французским физиком Гастоном Фланте в 1859 году. По размеру он был сравним с небольшой комнатой.

А как делают аккумуляторы в наше время? Современные аккумуляторы – это многократно уменьшенные копии аккумуляторов Фланте. Придуманная им свинцовая основа используется и сегодня в автомобильных аккумуляторах, их ещё называют пусковыми или стартерными.

Из чего и как делают аккумуляторы? В пластиковую и герметичную коробку помещается контейнер с пластинами-электродами: анодами и катодами. Аноды состоят из чистого свинца, катоды из диоксида свинца. Электроды отделены друг от друга перегородками – сепараторами и помещены в водный раствор серной кислоты – электролит.

В такой среде между компонентами аккумулятора происходит окисление. При его разряде, химическая энергия преобразуется в электрическую и отдается потребителю во внешнюю цепь.

При заряде, в аккумуляторе происходит обратный процесс – восстановление, когда электрическая энергия, поступающая извне, преобразуется снова в химическую.

По описанному выше принципу сделаны и все остальные аккумуляторы, даже самые современные литий-ионные. Только вместо свинца в них используется состав на основе лития (Li-ion). Положительно заряженный ион лития является переносчиком тока.

Литий (Li) первым стоит в ряду электронапряжений металлов, а это значит, что он самый сильный восстановитель.

Как делают аккумуляторы по литий-ионной технологии? Внутри литиевый аккумулятор представляет собой проложенные в определенной последовательности медные и алюминиевые пластины с пластинами сепараторами между ними. Наряду со свинцовыми, литий-ионные аккумуляторы сегодня широко распространены, они чаще всего используются в электронных гаджетах, телефонах и ноутбуках.

Но есть и большие автомобильные литий-ионные аккумуляторы. Они имеют довольно большую мощность и способны сохранять электроэнергию, не причиняя большой опасности даже в самых серьёзных авариях, что является весьма важным качеством при их использовании в промышленности и электрическом транспорте в качестве основного источника электрической тяги.

Перед тем, как делать аккумуляторы, сначала наносят специальный состав на будущие электроды (катодный состав наносится на алюминиевую фольгу, а анодный – на медную). После того, как состав нанесен, идет нарезка электродов.

Каждый электрод проходит взвешивание, чтобы его масса соответствовала расчетным параметрам аккумулятора. Затем начинается формирование ядра аккумулятора т. н. начинки, способной многократно заряжаться и разряжаться.

Катоды и аноды укладывают друг за другом в стопку, разделяя сепараторной перегородкой. После того, как ядро аккумулятора собрано, «вырубаются» специальные пазы для формирования контактной группы, в которых устанавливаются медные перемычки. Именно с них и снимается нагрузка.

Готовое ядро отправляют сушиться в печь, чтобы внутри него не осталось и следа влаги, которая может повлиять на ход химической реакции. После сушки ядро помещают в пластиковый корпус и запаивают крышкой. Потом заливают туда электролит через специальные отверстия, которые, впоследствии, также запаиваются.

Но на этом работа над аккумулятором не прекращается. Его еще предстоит подготовить к длительной эксплуатации. На специальных стендах каждый аккумулятор в течение многих  часов медленно заряжают и разряжают, тем самым формируя его энергоёмкость.

Затем аккумуляторы попадают на другой стенд, где большими силами тока до 1000 ампер происходит ключевая проверка их «боеготовности». Специалисты определяют максимальную нагрузку, которую способно выдержать их изделие при зарядке и разрядке. Другими словами, проверяется способен ли аккумулятор выдержать высокие токовые нагрузки без потери работоспособности.

Хороший промышленный литий-ионный аккумулятор должен умет быстро заряжаться и долго отдавать свою энергию. При этом количество циклов полного заряда и разряда должно составлять минимум 3000. Главная задача таких «долгоиграющих» аккумуляторов — обеспечить потребителя электроэнергией на длительное время будь то электромобиль или промышленная установка.

Мало того что аккумулятор должен быть надежным, он должен быть ещё и безопасным, ведь внутри его находятся активные химические вещества. Поэтому разбивать и вскрывать его нельзя. Известны случаи, когда аккумуляторы загорались и даже взрывались.

Вот как делают аккумуляторы. В принципе ничего сложного — химия и физика 7-8 класс общеобразовательной школы. Ну расширили кругозор? Тогда приступаем к чтению следующей статьи.

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ:

drivee.ru

Как делают автомобильные аккумуляторы? | Как это сделано

Вы когда-нибудь заглядывали внутрь автомобильных аккумуляторных батарей? А мы решили заглянуть «внутрь» производства АКБ. Единственное белорусское предприятие, которое выпускает аккумуляторы для легковых автомобилей, находится в Пинске и на 75% принадлежит американской корпорации Exide. На заводе говорят на двух языках и строят большие планы. Например, собираются производить батареи для Volkswagen Polo Sedan, которые выпускают на заводе в Калуге.

Со склада привозят пластины, «пропитанные» специальной пастой (оксид свинца с добавками). Они выполняют роль проводников. Желтоватого цвета — с положительным зарядом, зеленовато-серые — с отрицательным. Пластины — важнейшая составляющая аккумулятора, элемент электрической цепи. Как нить накаливания в лампочке. Количество пасты определяет такую важную характеристику аккумуляторной батареи, как емкость. А площадь поверхности пластин — пусковой ток.

Чем тоньше пластины и чем их больше, тем выше пусковой ток. Стартерные аккумуляторные батареи (в Пинске только их и выпускают) — у них этот показатель выше — сравнивают с арабским скакуном, тяговые — с ломовой лошадью.

Пинское предприятие только на пути к созданию полного цикла производства аккумуляторных батарей, и сейчас такие пластины завозят из Познани, с еще одного завода американской корпорации. «Когда у нас появится своя площадь (пока мы ее арендуем), сможем расширить производство. Сейчас наш предел — 380 тыс. аккумуляторных батарей в год. Потребность же рынка в Беларуси — 700 тыс.», — вкратце посвящает нас в дела руководитель отдела продаж Антон Уминский.

Пластины оборачивают в конверты из специальной ленты, точнее, это делает станок. Оборачивает — обрезает, оборачивает — обрезает… Цель — исключить контакт положительных и отрицательных электродов.

Сепараторная лента из пористого полиэтилена чем-то напоминает резину, при этом она довольно тонкая и имеет поры. Через них должен проходить электролит.

На предприятии все максимально автоматизировано. Настройку оборудования проводили специалисты, работающие на европейских заводах компании. А на случай поломки всегда дежурят сотрудники техподдержки. В экстренном случае они готовы сразу же приняться за устранение неисправности. Простой одной из двух конвейерных лент даже в течение часа чреват потерями в сотни евро.

Конвейер формирует пакет из набора пластин — машина чередует их: с отрицательным зарядом, потом с положительным и т. д.

— Получившаяся пачка и есть аккумулятор — в ней может быть от 10 до 16 пластин. В свою очередь, каждая батарея состоит из шести аккумуляторов. Всего в АКБ — от 60 до 96 пластин, — замечает Александр Матвиенко, менеджер по качеству и один из старожилов предприятия.

На этой стадии без участия человека не обошлось — бракуются плохие конверты. Бывает, края неровно обрезаны, перекошены. Дело, конечно, не в эстетике. Помните, выше мы говорили про нежелательный контакт отрицательных и положительных пластин? Проще убрать потенциальный конфликт сейчас. Этим проверка, разумеется, не ограничится, но подробности ниже.

Если посмотреть внимательнее, то с двух сторон пакета можно увидеть металлические «закладки», или ушки. Ушки плюсовых и минусовых пластин сгруппированы по разные стороны пакета. Зачем, станет понятно чуть позже.

Теперь пакеты закладывают уже в другую машину.

Автомат смазывает их специальным раствором органической кислоты, который убирает оксидную пленку — чтобы свинец лучше паялся.

До этого велась подготовка к созданию электрической цепи в батарее. А сейчас конвейер приступает к главному действу — «закладки»-ушки «окунают» в расплав свинца в специальной форме (его температура — 400 градусов по Цельсию) и сразу же охлаждают форму с помощью воды. Поэтому на фотографии хорошо виден пар.

Рядом заготовлены свинцовые чушки, которые, собственно, и расплавляют. Выглядят внушительно. Уронить такую на ногу — мало не покажется.

Кстати, на ногах всех сотрудников предприятия — специальная обувь (гостям выдают галоши). При падении тяжести на ногу она защищает от травм, которые могут быть довольно серьезными. А еще обязательны очки и респиратор. Больше четырех часов находиться в этом цеху без маски запрещено. Все сотрудники ежемесячно проверяются на содержание свинца в организме.

Теперь будущая аккумуляторная батарея получает пластиковый ящик, разделенный на ячейки, — моноблок. Их тоже завозят из-за границы (из Польши и Франции, где находятся несколько заводов американской корпорации). Важный момент: во внутренних стенках предусмотрены отверстия. Это тоже неспроста. О них вспомним чуть позже.

Еще один станок щипцами-захватами вставляет в моноблок уже спаянные пакеты пластин: сначала четные, потом нечетные. Словно кассеты в магнитофон.

А вот как выглядят спаянные ушки-«закладки». В будущем они соединятся с соседней ячейкой специальным мостиком. Также добавились выводы для «плюса» и «минуса». На этой стадии очень хорошо видна электрическая схема АКБ. Как на страницах учебников по физике.

— Электродвижущая сила каждой ячейки — 2 В, — продолжает Александр Матвиенко. — Когда все шесть аккумуляторов соединятся, как раз и получатся искомые 12 В батареи. Она будет питать и магнитолу, и световые приборы, и, естественно, давать пусковой ток на стартер.

По фотографии сложно измерить температуру металла. Но поверьте, она высокая. Поэтому будущую батарею отправляют в буферную зону, где мостики охлаждаются. В это время под напряжением в 2 кВ ведется проверка на короткое замыкание. Исключается даже потенциальный контакт между отрицательными и положительными пластинами. На этой стадии бракованные пакеты еще можно достать и заменить. Вскрывать же моноблок на более поздних стадиях — значит, нести убытки.

— А как узнать, что аппаратура не подводит? — спрашиваем.— На этот случай есть сигнальный экземпляр, — Александр ставит на конвейер аккумулятор. Загорается красная лампочка, и конвейер «выплевывает» брак в специальный отсек.

Заключительный этап создания электрической цепи. Проводится сварка пакетов пластин (внимание!) через те самые отверстия во внутренних стенках моноблока. Опять-таки никакого вмешательства со стороны человека! Шипение. Сварка занимает пару секунд. Готово!

До сварки

После сварки. Обратите внимание на углубления в ушках

Очередной тест на короткое замыкание, заодно проверяется качество сварки пакетов пластин. Это последний момент, когда можно заглянуть внутрь аккумуляторной батареи.

Изредка оператор поглядывает на световое табло, которое висит прямо в цеху. На нем для каждого конвейера указывается свое число запланированных к выпуску батарей и количество сделанных. Да, даже на практически американском предприятии от плана уйти не удастся.

Постепенно АКБ принимает более презентабельный вид. Батарея получает внутреннюю крышку с выводами «плюс»/«минус». Еще недавно ее дизайн был другим. Сейчас его изменили в пользу технологичности. В таком же корпусе сходят с конвейера аккумуляторы на остальных заводах Exide под брендами Centra, Exide, Tudor и др.

А теперь крышку… снимают, чтобы окончательно приварить к моноблоку. Ее прижимают к расплавленной плите и придавливают к пластиковому ящику. Опять-таки процесс максимально автоматизирован.

Все время, пока мы были на предприятии, казалось, что кого-то не хватает. Цех почти пустой, но работа не останавливается: на заводе всего около ста человек, меньшая часть которых задействована на производстве.

Пайка выводов «плюс» и «минус» (отрицательный — чуть тоньше). Металлический штырь (борн) соединяют со знакомым автомобилистам «пальцем», на который и цепляются клеммы.

— В аккумуляторной батарее нет других металлов, кроме свинцового сплава, — замечает Александр Матвиенко. — Ручная пайка проводится для того, чтобы обеспечить полный контакт борна и выводов.

Аккумулятор снова проверяют. На этот раз на герметичность. Автомат вставляет трубки в заливные отверстия батареи и подает туда воздух под давлением.

— Различают внешнюю и внутреннюю герметичность. В первом случае речь о том, чтобы электролит не расплескивался, на корпусе не было микротрещин. Во втором случае проверяется надежность стенок между ячейками. Это тоже важно, поскольку при нарушении внутренней герметичности батарея будет быстрее саморазряжаться, — объясняет Александр.

Ставят внутренний штамп — клеймо.

На самом деле это нужно скорее предприятию, чем покупателю. В коде зашифрованы дата, смена и некоторые технические характеристики. Например, «1» означает 55 ампер-часов, «2» — 60 ампер-часов.

Поднимаемся на площадку, с которой хорошо виден основной цех. В конце дня менеджеры проводят здесь планерку. Во всем чувствуется западный подход. Докладчик заходит в круг, очерченный на полу. Ему дается не более двух минут. Руководит заводом серб австралийского происхождения — Джон Николич. Он практически не знает ни русского, ни белорусского, поэтому все общение происходит на английском.

«Сухую» батарею перевозят в «мокрый» цех. Здесь много бочек, емкостей, а рабочие одеты в специальные фартуки, перчатки, нарукавники. Агрессивная среда как-никак. Постоянно приходится иметь дело с разбавленной серной кислотой. Да, именно здесь происходит еще один важный этап — в батареи заливают электролит. Делает это опять-таки машина. Плотность заливаемого электролита — 1,26 г на 1 куб. см.

После этого оператор вставляет заглушки и соединяет батареи проводами-коннекторами — получается электрическая цепь, в которой может быть до 16 батарей. Они отстаиваются не более часа. В это время электролит впитывается в пластины, а батареи охлаждаются, потому что при заливке их температура резко повышается.

Аккумуляторы перевозят на участок формирования. Когда заходишь, сразу чувствуется характерный запах продуктов химических реакций, с непривычки мы даже закашлялись. Батареи по-прежнему собраны в одну цепь. Но теперь туда подается ток. Зачем?

— Это и есть формирование. Если залить электролит и ничего не предпринимать, то начнется нежелательный для аккумуляторов процесс сульфатации, взаимодействие свинца и кислоты, — объясняет наш сопровождающий. — В результате образуются кристаллы, сульфаты свинца, которые в дальнейшем уже не смогут участвовать в химических процессах, и батарея потеряет часть своей емкости. Кстати, на заметку автолюбителям: именно по этой причине разряженный аккумулятор нельзя хранить долгое время. Чтобы этого не допустить, АКБ заряжают током. Для каждого типа разработаны свои программы и алгоритмы. В зависимости от емкости батареи процесс может занимать от 15 до 40 часов.

Уже сформированные батареи возвращают обратно в «мокрый» цех. Там дозаливают электролит, уровень которого, как правило, немного снижается. Это связано с тем, что в процессе зарядки кислота впитывается в пластины, часть уходит на электролиз. В довершение очередная установка-автомат еще раз проверяет уровень.

Все процедуры с электролитом завершены. На батарею устанавливают крышку со специальными заглушками, чтобы автомобилисты ненароком не обрызгались кислотой. Меры предосторожности, понятное дело, не лишние. Выпускаемые здесь аккумуляторы относятся к необслуживаемым. Это значит, что по крайней мере год-полтора автолюбители не должны самостоятельно заглядывать внутрь батареи, чтобы измерить плотность и уровень электролита. Хотя возможность снять крышку есть.

Остается навести марафет. Батарея попадает в моечный тоннель. Здесь смывают капли электролита.

Зачистка выводов «плюс» и «минус». Они становятся красивыми и блестящими — такими их увидит покупатель. Но это не только для того, чтобы придать презентабельный вид, — с окислившихся выводов снять ток сложнее.

Еще один тест — возможно, один из важнейших и решающих. Аккумулятор проверяют «большим» током на работоспособность. В течение двух секунд у батареи «забирают» электрический ток до 1500 А, при этом измеряется напряжение на выводах. Показатель должен составлять не менее 50% от начального, то есть от 6,0 до 6,5 В. Если ниже — то это брак, и АКБ, как бы ни было обидно, поступает на разбор контролерам.

Контролер должен выяснить, в чем причина проблемы. Потом результаты исследования попадают в службу качества и техподдержки — для исключения бракованной продукции в будущем. Над столом висят фотографии бракованных элементов.

Игольчатый маркиратор наносит еще одну кодировку. Первая цифра — год выпуска («3» обозначает 2013-й), буква A — месяц (по латинскому алфавиту: A — январь, B — февраль, C — март и т. д.), F — условное обозначение завода (пинскому предприятию американцы присвоили букву F), 18 — число месяца, A1 — обозначение смены. Кстати, именно с этого момента отсчитывается гарантийный срок.

Последний штрих. Рабочий надевает накладку на выводы и размещает наклейки на корпусе. Тут есть одна хитрость. Наклеек несколько видов, хотя разницы в батареях — никакой, сходят с одного конвейера. Продукцию пинского предприятия в Беларуси знают под брендом Zubr, а в России те же самые АКБ продают под маркой Hagen. Известный маркетинговый ход: когда один продукт реализуют под разными именами. Наклейки — это последний шаг. После аккумуляторы увозят на склад, а оттуда — поставщикам.

Источник

kak-eto-sdelano.ru