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COME SI FANNO LE BATTERIE?

COME SI FANNO LE BATTERIE?

Anche se raramente ci facciamo caso, le batterie sono in moltissimi degli apparecchi che utilizziamo tutti i giorni. Il telecomando, l’orologio da muro o i giocattoli funzionano tutto il giorno, ma come sono fatte veramente le batterie al loro interno? Diamo un’occhiata a cosa succede nell’impianto di produzione di VARTA a Dischingen. Scoprirete le fasi principali del processo di produzione:
FASE 1: IL CONTENITORE IN ACCIAIO
VARTA produce ogni anno quasi un milione di batterie di vari formati. Il primo step della produzione, che è anche la struttura base di una batteria alcalino-manganese convenzionale, è il contenitore in acciaio che determina il formato della batteria (AA, AAA, ecc.).

FASE 2: CATODI AD ANELLO
Durante la forgiatura del contenitore, un operatore (immagine a destra) miscela il diossido di manganese (pirolusite), la grafite e l’elettrolita per formare un materiale granulare nero. Nella fase successiva del processo di produzione, il materiale granulare viene compattato in anelli opachi argentati sulle celle. Quattro di questi anelli vengono inseriti in ciascun contenitore in acciaio.


FASE 3: IL SEPARATORE
I contenitori in acciaio aperti sono posizionati su trasportatori ad anello per essere convogliati alla linea di assemblaggio. Una strisciolina di carta viene arrotolata in un piccolo tubo e sigillata sul fondo. Viene utilizzata come separatore nella batteria e inserita in mezzo ai catodi ad anello opachi argentati e compattati.


FASE 4: ELETTROLITA LIQUIDO
Dopo avere inserito il separatore all'interno del cilindro della batteria, quest’ultimo viene riempito con l’elettrolita che viene assorbito dal separatore e dai catodi ad anello. Questo processo richiede circa 20 minuti. Un operatore monitora il processo durante la sua esecuzione (immagine a sinistra).


FASE 5: IL GEL DI ZINCO
Mentre il separatore assorbe l’elettrolita liquido, la polvere di zinco e la soluzione di idrossido di potassio vengono inserite in un miscelatore dove vengono miscelate per dieci minuti fino a formare una pasta azzurra: il gel di zinco. Il gel costituisce l'anodo della batteria e viene poi inserito nella parte interna del separatore.


FASE 6: IL COLLETTORE DI CORRENTE
L’unità di chiusura viene creata durante il processo di pre-assemblaggio saldando il collettore di corrente a un disco di acciaio e fissandolo alla guarnizione di plastica. Il disco di acciaio funge da polo negativo. L’unità di chiusura creata in questo processo viene poi trasportata alla linea di produzione dove viene aggiunta all’anodo in gel di zinco della batteria riempita. Per chiudere definitivamente la batteria, il bordo superiore del cilindro di acciaio viene piegato sull’unità di chiusura, sigillando in tal modo la batteria.
FASE 7: CONFEZIONAMENTO
Le batterie finite ma ancora nude vengono impilate sui pallet lungo la linea di produzione. Le scatole che contengono fino a 850 batterie vengono accatastate sui pallet. Le scatole vengono trasferite su un nastro trasportatore da un robot che gli operatori hanno affettuosamente chiamato “Schorsch”. Il nastro trasferisce le celle al processo di confezionamento.

In una fase successiva le batterie vengono rivestite e inserite nei blister da un nastro trasportatore e da un altro robot.

Quando le batterie arrivano agli scaffali e successivamente nei nostri carrelli della spesa hanno già compiuto un lungo viaggio. Anche se sono piccole, le batterie richiedono numerosi passaggi prima di essere pronte per la vendita.

COME FUNZIONA UNA BATTERIA?

Come funziona veramente una batteria? E da dove viene tutta quell’energia?
IL FUNZIONAMENTO INTERNO DI UNA BATTERIA
Un contenitore in acciaio forma l’involucro della batteria, che contiene gli elettrodi, un anodo (il polo negativo) e un catodo (il polo positivo). Il catodo è fatto da anelli opachi argentati di diossido di manganese, grafite ed elettrolita. L’anodo è la pasta di zinco posizionata all’interno del separatore. Il separatore tiene gli elettrodi separati per evitare che si creino corto circuiti. 
Cosa succede tra la batteria e il dispositivo elettrico?
La reazione chimica nell’anodo rilascia elettroni che fluiscono come una corrente elettrica sul polo negativo nel circuito di carico. Gli elettroni tornano sul polo positivo e vengono utilizzati in una seconda reazione chimica nel catodo dall’ossido di manganese. La corrente inizia di conseguenza a fluire dall’anodo al catodo, facendo infine illuminare una torcia. Quanto maggiore sarà il numero di elettroni disponibili tanto maggiore saranno la velocità a cui si muovono e il flusso della corrente.

È difficile immaginare che tutto ciò avvenga all'interno di una batteria così piccola. Alla fine sono necessari numerosi processi chimici perché una batteria possa erogare corrente.
Cosa succede nella batteria?
La scarica viene innescata quando una batteria viene collegata al circuito elettrico di un dispositivo elettrico che potrebbe essere una torcia. Quando avviene, l’anodo e il catodo reagiscono tra loro e si scambiano una carica elettrica. Durante questo processo, una corrente di ioni fluisce nell'elettrolita e attraverso il separatore dal catodo all'anodo.