Fonctionnement
Une pile produit un courant électrique quand l’électrode négative appelée cathode et l’électrode positive appelée anode sont reliées par un chemin conducteur. Le chemin fait circuler l’électricité quand trois composantes, les 2 électrodes et l’électrolyse interagissent ensemble. Voilà ce qui permet d’alimenter les appareils à piles comme les baladeurs et autres articles branchés.
Les piles de type rechargeables ont une durée de vie de plusieurs années selon l’usage que vous en faites.
Détails sur la fabrication d’une pile étape par étape
Les employés débutent la fabrication en découpant des plaques d’acier en morceaux ovales, chaque pièce se transforme graduellement en un tube appelé console ; la console comporte d’importantes composantes chimiques, le graphite, conducteur d’électricité, un catalyseur argenté qui réduit la pression chimique, le bioxyde de manganèse, l’élément principal à l’intérieur de la cathode, le sulfate de baryum qui agit comme agent liant des composantes de la cathode, le zinc l’ingrédient principal de l’anode, un agent gélatineux qui aide à garder les particules de zinc en suspension et finalement l’hydroxyde de potassium qui interagit avec les électrodes pour créer de l’électricité.
Une histoire de boulettes !
Une presse à 25 têtes transforme la poudre chimique de la cathode en boulettes d’une dimension de 1. 3 cm de largeur et de longueur, la presse fabrique 25 000 boulettes à l’heure.
Une presse à consoles insère 3 boulettes dans chaque console en raison de leur fragilité, 3 petites boulettes se manipulent plus facilement qu’une grosse. Une machine taille une petite rainure à un bout de chaque console pour permettre de bien la sceller. Des rondelles de plastique tiennent fermement les consoles pendant que des becs induisent un scellant sur le dessus, cela deviendra l’extrémité négative de la console.
La prochaine étape consiste à découper un rouleau de papier en petites bandes, ces bandes servent de séparateurs, elles ont des trous microscopiques qui permettent la circulation des ions, les molécules chargées d’électricité entre la cathode et l’anode.
Un appareil applique un peu de colle chaude sur le séparateur maintenant enroulé et scelle l’extrémité positive du tube de papier.
Pendant que les consoles sont transportées sur un chariot, la colle se refroidit et durcit en 1 minute et demie.
Puis une machine injecte un électrolyte soit une solution d’hydroxyde de potassium. En l’espace de 9 minutes, les boulettes de la cathode sont imbibées de cette solution. Un bec injecte ensuite 4 grammes de gel de zinc à l’intérieur de la cavité de l’anode, les 2/3 du poids de ce gel sont du zinc, l’autre tiers est une substance ultra secrète préparée par l’entreprise. C’est cette substance mystérieuse qui permet de recharger les piles. Le zinc donne la teinte gris argenté au gel.
Enfin, une machine soude un clou de 4 centimètres sur le dessus de la pile, c’est là que le courant s’accumule avant d’être transmis.
On ferme le tout
Lorsque l’opération est terminée, le couvercle de la pile est retiré, puis il est inséré dans la partie où circule le courant négatif. Ce couvercle possède un élément qui est indispensable pour recharger la pile, il résiste à la haute pression, mais en cas d’une surchauffe électrique ou d’une chaleur torride, un petit trou de ventilation empêchera la pile d’exploser.
Une machine replie les bords de la console pour sceller le contenu des piles. Une onduleuse rotative à triple têtes fabrique une petite crête sur le dessus du couvercle de chaque pile afin de réduire le risque de fuite. Chaque pile est branchée pendant 200 millièmes de seconde sur un testeur électrique, on vérifie ainsi le voltage soit au moins 1 volt et demi.
Les piles sont maintenant prêtes à être utilisées sans avoir à être préalablement chargées.
Chaque pile est étiquetée par une machine qui utilise un senseur lumineux pour synchroniser l’opération. Cette étiquette fournit les informations techniques tout en servant d’isolant supplémentaire. Un séjour dans un four à 180° Celsius fera rétrécir les étiquettes à la taille parfaite.