introduction
Un grand bloc avec deux bornes de la bobine d'acier, la batterie de 6 volts peut ressembler à une batterie plomb lourd, mais est en fait seulement quatre piles carbone-zinc de 1,5 volts par câble dans une série et stocké à l'intérieur d'un boîtier en plastique mince. Le processus de fabrication se décompose en trois étapes: la construction de la cellule, la soudure et l'emballage.
Cellule de construction: Le Zinc Can
La structure de support d'une pile de batterie zinc-carbone est également l'anode électrique. Le zinc cannette est un cylindre creux en métal de zinc qui est d'environ 1 pouce de diamètre et scellé à une extrémité.
Tout d'abord, un grand disque de polyuréthane de 1 pouce est introduit dans le fond de la boîte. Ce sera finalement garder la cathode et l'anode de la cellule finie de toucher, ce qui provoquerait un court-circuit de la batterie. Ensuite, l'intérieur du cylindre est garni d'un papier spécial destiné à absorber les électrolytes (par exemple NH4 + et Cl-) et permettre une conduction entre l'anode de zinc et la cathode en carbone, tout en les empêchant de se toucher. Ensuite, le cylindre est rempli d'une solution à base aqueuse de chlorure d'ammonium (NH4Cl), le chlorure de zinc (ZnCl2) et d'un inhibiteur de corrosion du zinc comme l'oxyde mercurique (HgO) ou le chlorure mercureux (HgOCl2) afin de maintenir les parois de la boîte en zinc à partir de dissolvante.
Cellule de construction: Le Carbon-MnO2 Rod
Pendant ce temps, la tige de cathode en carbone est réalisée en mélangeant de la poussière de carbone avec de l'oxyde de manganèse finement broyé (MnO2) dans un récipient cylindrique étroit et en le chauffant jusqu'à juste au-dessous du point de fusion du carbone pendant 12 heures. Ce processus, connu comme frittage en métallurgie, provoque le carbone et les particules de MnO2 pour former une matrice de liaisons, transformant le contenu de la bouteille dans une tige poreuse fragile. Une fois formée, la tige est retirée et découpée en segments de 4 pouces.
Chaque segment de tige a alors deux rondelles en plastique 19mm à l'échelle équipés étroitement autour d'elle, 12 mm de haut et espacées d'environ 2 mm. La longue extrémité de la tige nouvellement col est ensuite inséré dans le zinc peut où le mélange cathodique remplit autour d'elle. Un bouchon de cuivre est ensuite adapter sur la partie supérieure de la tige de carbone et environ 5 ml de polyéthylène fondu est versé sur la rondelle supérieure, étanchéité de la cellule pour empêcher l'eau de l'évaporation.
Enfin, une presse hydraulique munie d'une filière circulaire plie le bord du zinc peut vers l'intérieur, la fixation permanente polyéthylène durci en place.
Soudure
Dans un circuit électrique, la tension totale de piles attachés à une série est égale à la somme de la tension individuelle de chaque cellule. Pour créer une batterie de 6 volts, les fabricants souder fil de cuivre couvert pour quatre cellules de 1,5 volts pour créer une série de 6 volts.
Pour la soudure, un fer à souder à main est appliqué sur le couvercle de la pile de cuivre, le chauffant à une température comprise entre 250 ou 400 degrés C. Pendant ce temps, l'extrémité d'un fil revêtu de plastique souple est maintenue à la coiffe chauffée. La pointe d'une soudure en alliage spécial appelé est doucement pressé contre le bouchon à côté du fil, fondre immédiatement et répandre sur le fil. Le fer à souder est rapidement éliminée, ce qui provoque la température de la capsule à goutte ce qui rend la soudure se solidifier.
L'autre extrémité du fil revêtu est ensuite soudé à la cannette de zinc d'une autre cellule. Un nouveau fil revêtu est ensuite soudé pour raccorder le capuchon de cette seconde cellule dans le corps d'une troisième cellule. Ensuite, le chapeau de la troisième cellule est soudé au corps de la quatrième cellule.
Emballage
Une fois soudée, les quatre cellules connectées en série sont glissés dans une coque en plastique pré-faites. L'intérieur de la coque en plastique est divisé en quarts par deux sécantes, murs perpendiculaires pour empêcher les corps des cellules de toucher (ce qui provoquerait un court-circuit de la batterie). Le plafond de la quatrième cellule est ensuite soudé par fil enduit à la borne positive (+) de haut en plastique de la batterie à ressort tandis que le corps de la première cellule est soudée à la borne négative (-) de borne à ressort.
Enfin, la partie supérieure en plastique est collé à la coque du récipient en plastique et en dehors de l'étiquette de la marque de la batterie 6 volts est apposé sur les côtés.