BATARYALAR NASIL YAPILIR?

Bataryalar,günlük hayatımızda pek çok üründe kullanılsa da onlar hakkında gerçekten çok az düşünürüz. Uzaktan kumanda, duvar veya kol saatleri veya oyuncaklar tüm gün aralıksız çalışabiliyorlar – peki bu cihazların içindeki güç kaynağı nasıl oluşturuluyor? Dischingen bölgesindeki VARTA üretim tesisini ziyaret ederek görünenin arkasındaki hikayeyi gözlemledik. Bu ve takip eden bölümde önemli üretim basamakları hakkında bilgi edinebilirsiniz:
MADDE 1: ÇELİK KONTEYNERİ
VARTA, yılda, farklı türlerde olmak üzere ortalama bir milyar pil üretiyor. Üretimin ilk aşaması, aynı zamanda geleneksel alkalin manganez bataryalar için temel yapıyı oluşturur, batarya boyutunu (AA, AAA gibi) belirleyen çelik konteynerlerdir.
MADDE 2 : KATOT HALKALARI
Konteyner şekil kazandırılırken bir çalışan da (sağda resimde gösterildiği gibi)siyah tanecikli materyal elde etmek için manganez dioksit (pirolusit), grafit ve elektrolit karışımı elde eder. Üretimin bir sonraki basamağı boyunca elde edilen tanecikli materyal pil hatları üzerindeki gümüşümsü mat halkalarda sıkıştırılır. Bu halkalardan dördü her bir konteynere geçirilir.


MADDE 3: AYIRICI
Açık çelik konteynerler montaj hattına taşınmaları için halka şeklindeki konteynerlere yerleştirilir. Bir kâğıt şerit küçük tüpler şeklinde sarılır ve altlarından mühürlenirler, bu işlem bataryada ayırıcı olarak kullanılır ve sıkıştırılmış gümüşümsü mat eksi kutup halkalarının ortasına eklenir.
MADDE 4: LİKİT ELEKTROLİT
Ayırıcı, pil kutucuğuna eklendikten sonra kutucuk elektrolit ile doldurulur. Yaklaşık 20 dakika süren bu işlemde elektrolit ayırıcı ve kutup halkaları tarafından emilir. (solda resimde gösterildiği gibi) bir çalışan bu süreci denetleyerek kontrol eder.


MADDE 5: ÇİNKO JEL
Ayırıcı, sıvı elektroliti emerken çinko tozu ve potasyum hidroksit solüsyonu bir karıştırıcıya doldurulur. Karışım hafif mavi krem (çinko jel) şeklini alana dek yaklaşık 10 dakika karıştırılır. Elde edilen jel pilin artı kutbunu oluşturur ve ayırıcının içine doldurulur.

MADDE 6: AKIM TOPLAYICI ÇİVİ
Tıpa, akım toplayıcı çivinin çelik diske lehimlendiği ve plastik contaya eklendiği bir ön montaj hattında, üretilir. Çelik disk negatif kutup işlevini görür. Bu süreçte üretilen tıpa sonrasında üretim hattına gönderilir. Üretim hattında tıpa doldurulan bataryanın çinko-jel artı kutbuna eklenir. Bataryayı son halinde kapamak için çelik kutucuğun üst ucu tıpaya doğru bükülür ve batarya mühürlenir.
MADDE 7: PAKETLEME
Üretilmiş fakat giydirilmemiş batarya üretim hattında paletlere yüklenir. 850 bataryaya kadar alan kutular bu paletlere yüklenir. Çalışanların kendi aralarında « Schorsch » olarak adlandırdıkları robotlar bu kutuları konveyör bandına taşır. Bant, pilleri paketleme sürecine yönlendirir.

Bir sonraki basamakta piller etiketlenir ve blister ambalajlarına yerleştirilmek üzere konveyör bant üzerinde ve başka bir robot tarafından yatırılırlar.

Piller, raflara dizilene ve alışveriş sepetlerimizdeki yerlerini alana dek uzun bir yolculuktan geçerler. Piller, hacim olarak küçük olsalar da onların satışa hazırlanmaları için pek çok basamaktan geçmeleri gerekir.

PİL NASIL ÇALIŞIR?

Bir batarya gerçekte nasıl çalışır? Tüm o güç nereden gelir?
BATARYANIN İÇ SİSTEMİ
Elektrotları, eksi kutbu (negatif terminal), pozitif kutbu (pozitif terminal) tutan batarya kılıfı çelik cidardan oluşmaktadır. Katot, manganez dioksit, grafit ve elektrolitten meydana gelen gümüşümsü mat halkalardan oluşmaktadır. Anot ise ayırıcı içine yerleştirilmiş bir çinko jeldir. Ayırıcı, kısa devreyi engellemek için elektrotları birbirinden ayırmaya yarar.
Pil ve elektrikli cihaz arasında ne olur?
Negatif kutuptaki kimyasal reaksiyon, yük devresi içinde negatif kutup üzerinde bir elektrikli akım gibi akan elektronları serbest bırakır. Elektronlar pozitif kutup üzerinden geri döner ve manganez oksit tarafından eksi kutbun içinde ikinci bir kimyasal reaksiyon olarak kullanılırlar. Eksi kutuptan artı kutba doğru güç akmaya başlar ve sonunda fenerin ışık yaymasını sağlar. Ne kadar fazla elektron kullanılır ve elektronlar ne kadar hızlı hareket ederlerse akım o kadar güçlü olacaktır.

Tüm bunların küçücük bir pilin içerisinde gerçekleşiyor olmasını hayal etmek zor. Bir pilin güç kaynağına dönüşmesi için pek çok kimyasal süreçten geçmesi gerekiyor.
Pilin içinde neler oluyor?
Pil, fener gibi bir elektrikli cihazın elektrik devresine bağlandığında boşalmaya başlar. Boşalma işleminde, eksi ve artı kutup birbirleriyle reaksiyona girmiş ve elektrik akımı bu ikilinin arasından geçmeye başlamıştır. Bu süreçte iyon akımı elektrolitte başlar ve artı kutuptan eksi kutba doğru ayırıcı boyunca akar.