Pila eléctrica

Pila eléctrica

Como definición tenemos que, es un artefacto que convierte de manera directa la energía química en energía eléctrica por medio de una reacción de oxidación-reducción. Tienen dos electrodos, cada uno hecho de un material distinto, el de carga positiva se llama cátodo y el que está cargado negativamente se llama ánodo.

Su funcionamiento consiste en dos electrodos metálicos sumergidos en un líquido, sólido o pasta que se llama electrolito. El electrolito es un conductor de iones. Cuando los electrodos reaccionan con el electrolito, en uno de los electrodos (el ánodo) se producen electrones (oxidación), y en el otro (cátodo) se produce un defecto de electrones (reducción). Cuando los electrones sobrantes del ánodo pasan al cátodo a través de un conductor externo a la pila se produce una corriente eléctrica.

Se puede decir que básicamente todo lo que necesita energía eléctrica que no está conectado a una fuente de poder contiene una batería. Las baterías no contienen electricidad sino más bien el potencial de generar electricidad en forma de químicos.

Pasos para la fabricación de pilas eléctrica en la industria.

1) Lavado y Secado de Latas de Acero. Las latas de acero, que son compradas de terceros, se someten a este proceso para eliminar cualquier residuo o contaminante.

2) Mezclado de Grafito con Manganeso y demás elementos. Un montacargas descarga Dióxido de manganeso en una tolva que introduce el material en licuadoras donde se hace la mezcla que constituye el material catódico.

3) Llenado de Latas. El material catódico se lleva a la llenadora de latas donde estas son llenadas con la mezcla catódica.

4) Moldeado del material catódico. El material catódico es moldeado dentro del diámetro interno de la lata de acero con una prensa que tiene una capacidad para trabajar 4 latas a la vez.

5) Introducción de revestimiento protector. Se introducen dos capas de un papel especial que forma el revestimiento y mantiene a los dos electrodos separados (ánodo y cátodo) para evitar cortocircuitos.

6) Adición de ánodo y electrolito. El ánodo consiste básicamente en una lechada de zinc y el elemento alcalino del electrolito es hidróxido de potasio, esto se hace con el uso de una maquina dispensadora de líquidos industrial.

7) Inserción de clavo conector. El clavo o colector de corriente se coloca dentro del ánodo para completar el circuito usando una maquina especializada.

8) Fijado de Bornes a las latas. El siguiente grupo de máquinas coloca y fija los bornes a las latas creando el polo negativo, luego se voltean las pilas y se introducen en una máquina que coloca los bornes de arriba que conforman los polos positivos.

9) Etiquetado del producto. Una vez que el producto es etiquetado, se termocontrae la etiqueta a la pila.

10) Inspección. Se realiza la inspección visual para asegurarse de que la etiqueta está en el lugar correcto. Se comprueba el voltaje y la corriente de las pilas.

11) Empaque. Las pilas D son empacadas en un proceso automatizado que coloca en parejas las baterías en el empaque final para la venta al detalle.

En la década de los 70’s eveready creo la compañía Energizer para comercializar sus baterías alcalinas de alta calidad. Las instalaciones de Energizer en la periferia de Carolina del Norte constituyen el mayor complejo de fabricación y empaque de baterías alcalinas en el mundo produciendo solamente alrededor de un millón de pilas D al día.

Sistema de Producción de Baterías Automotrices

1) El primer paso para fabricar una batería automotriz es hacer una rejilla (la estructura de la placa).Lo que se debe hacer es tomar plomo duro y ponerlo dentro de una caldera de 7,000 kg, se derrite el plomo, se pasa por un molde encharnelado y así se obtienen las rejillas para la batería.

2) Luego las rejillas se someten a un proceso que las recubre con una pasta de óxido de plomo (barro) estas son las placas positivas que constituyen el catado.

3) En otra línea de producción las rejillas salen de un carrete y son cubiertas con otra mezcla de barro que crea las placas negativas para el ánodo.

4) Luego de hacer las placas positivas y negativas, se necesita poner un material separador entre el electrodo positivo y el negativo, así que se crea un sobre que separa los electrodos positivos y negativos, para que no hagan un corto circuito. Una máquina que coloca el material de polietileno en la parte de arriba para que la placa positiva quede en el medio del material, se sella y al final se colocan las placas negativas arriba de eso.

5) Estas placas se trasladan por una banda y después una maquina agarra las placas y las coloca en una caja de polipropileno donde se introducen 6 celdas para obtener la batería estándar de 12 volts.

6) El siguiente paso del proceso es el departamento de ensamblaje donde se conectan las 6 celdas para obtener la batería de 12 volts, se verifica que las celdas no tengan corto circuito, estas continúan su recorrido y se solda cada grupo para unirlo.

7) Posteriormente se le pone la tapa a la batería, se sella térmicamente a la caja, luego se tiene que conectar el borde interno al borde externo, para después probarse con un detector de fugas.

8) Las baterías casi listas se colocan en un depósito o almacén.

9) Después se llevan las baterías a una máquina para llenarlas con la solución electrolítica que está compuesta por 2/3 de agua y 1/3 de ácido sulfúrico.

10) Después de que las baterías son llenadas con el electrolito estas aun no tienen voltaje, sino hasta que se llevan a un cuarto caliente donde se conectan y se cargan eléctricamente.

11) Una vez terminadas las baterías son llevadas al departamento de acabado donde se terminan. Se tapan, pasan por un proceso de lavado, se limpian los bornes, se someten a una prueba de alto voltaje y por último se coloca la calcomanía de la marca registrada.

Las baterías acidas de plomo fueron creadas originalmente en 1859 por un científico francés llamado Gaston Planté. Estas baterías, no solo constituyen una tecnología de baterías recargables, sino que son lo suficientemente fuertes para soportar el calor y las vibraciones debajo del capo y además su fabricación es relativamente económica. La East Penn Manufacturing en Pennsylvania fabrica estas baterías desde la década de los cuarenta. Esta empresa apoya la cultura del reciclaje, dedicando un edificio entero para ello, donde pasan por un proceso para

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