如果說尖端科技與我們的生活之間總是隔著一條河，工業就是河上的一座橋樑。工業讓平日裡遙不可及科技真正進入尋常百姓的生活，造福人類。工業蘊含著豐富的化學原理，又有著簡單的生活常識，即使是沒有學過化學的工人也可以精確熟練的完成部分高科技產品的合成。科技為工業賦予靈魂，工業為科技添上風骨。
電池就是這樣一種產品。即使內部的物質結構多麼複雜，原理多麼艱澀難懂，相信小點心們在看過它們的工藝流程後也會說上一句——原來如此簡單。事不宜遲，馬上進入今天的正式環節，電池的工藝流程。
任何一項工藝都可以寫成一本厚厚的書，我們就取其精華。這一次一點學長著重介紹的，是不可循環電池的代表鹼性電池和可循環電池的代表鋰電池。
鹼性電池
鹼性電池因為原料豐富、結構簡單、攜帶方便、價格低廉等特點在生活中有很強的競爭力，出生於1968年的它在電池界中可不算長輩。鹼性電池通常為圓筒狀，內部主要由三個部分組成：正極是二氧化錳粉末，負極是鋅粉，電解液是氫氧化鉀水溶液。其他的結構還有最外部的銅殼、正極帽、負極盤、密封圈；較為內部一些的導電膜、隔膜；最內部細長的集電銅針。
我們的正極材料通常是封閉在正極炭包裡，然後包裝在炭素殼中。正極炭包是金屬錳粉、石墨、氫氧化鉀溶液按一定比例混合組成的，最後在機器的作用下擠壓成圓筒狀。這裡炭素殼的作用是彙集電流，也成為集流體。炭素殼是以石墨作為主要材料，添加各種粘合劑和防水劑壓成型後製成的。
電池的負極是含有少量汞的汞齊鋅粉。什麼是汞齊呢？汞作為唯一一種液態金屬有獨特的性質，它可以溶解很多金屬。汞含量低的時候就是固體，汞含量高的時候就是液體。我們這裡的負極材料因為含汞少是固體，呈膏狀。
電池裡還有一個雖然很薄卻很重要的東西——隔膜。沒有了它，暴躁的正負極可不會那麼友好的相處。隔膜通常是特殊的高分子材料，可以透過離子，通過離子移動傳遞電流。裝配分為以下幾個步驟：加入包裹在炭素殼中的正極物料、加入隔膜紙、注入電解液、注入負極材料、組合集電體、封口、貼標。
鹼性電池工藝簡單，價格也很低廉。
鋰電池
鋰電池也分很多種類，我們這裡以圓筒狀鋰電池作為例子。
工業裡鋰電池分為五個部分：
（1）正極：活性物質、導電劑、溶劑、粘合劑、基體
（2）負極：活性物質、粘合劑、溶劑、基體
（3）隔膜（4）電解液（5）外殼五金件
鋰電池的工藝流程大概有近20個步驟：
（1）物料準備（2）勻漿（3）塗布（4）碾壓（5）分切（6）烘烤（7）卷繞（8）入殼（9）激光焊（10）烘烤（11）注液（12）預充（13）封口（14）清洗（15）老化（16）全檢（17）入庫（18）出貨
前三個步驟是鋰電池的根基，每一步都至關重要。通常一個電池裡面，活性物質只有很少的量，但是卻起到及其重要的作用。勻漿是活性物質與其他添加劑混合後攪拌形成的，均勻混合後平整的塗在正負極基體上，勻漿厚度通常在0.003mm左右。如果勻漿沒有平整的塗在基體上，會導致材料內部形成氣泡，電池質量下降。正極基體是0.016mm厚的鋁箔，上面塗有磷酸鐵鋰、石墨（導電劑）、PVDF（粘結劑）的混合勻漿。負極的基體是0.010mm厚的銅箔，上面塗有以石墨為主的混合勻漿。
接下來幾個步驟都是為了提高電極片的穩定性，並控制電池的形狀。注液步驟非常關鍵，因為電解液是非常敏感的物質，百萬分之一級別的水分都會破壞電解液。並且水與電解液中的成分六氟磷酸鋰反應會產生氫氟酸，一種具有極強腐蝕性的物質，玻璃都擋不住。注液步驟有專門的注液機，可以在真空無水環境下將電解液注入包裝中。
注液步驟之後的很多步驟就是商業需求了。電池是一種對質量要求嚴格的產品，質檢是必要的。電池剛剛製作完成的時候還不能直接檢測，需要在一定溫度下活化幾小時才算是正式啟用。工廠裡通常有成套的電池檢測系統和可靠的程序，可以測試電池在不同電流密度下循環的狀態。比如我們設定電池先活化三個小時，接著在50微安電流下充放電循環100圈，再嘗試100、200、500微安電流循環，最後觀察電池的充放電曲線判定電池質量。如果電池起始電壓過低、循環次數不足、電壓不夠穩定都會被視作殘次品而淘汰。
最後就是工廠老闆發家致富的步驟了，將成品電池賣入市場，賺取利潤。至於怎麼賺錢就不多提了，我們是正經化學人。
那麼今天我們學到了什麼呢？鹼性電池圓筒狀，工藝簡單價更低；鋰電製作步驟多，不能一一來細說；除了外殼五金件，正負隔膜電解液；活性物質成勻漿，均勻塗抹基體上；基體勻漿喜相逢，正極鋁箔負極銅；鋰電解液很嬌氣，氧氣水汽都不利；質量檢測若失敗，所有產品都淘汰！
關於老闆怎麼賺錢的問題就不要想了，我們來想點有趣的問題。
1.為什麼鋰電池正的基體是正極鋁箔負極銅？它們可以替換嗎？
一個星期，我們領略過它在生活中的多姿多彩，也體會過它在工廠中經歷的千錘百煉，但是，我們不知道它的未來在何方。也許，追根溯源，回到它出生的實驗室，才能找到我們的答案。前沿化學，讓你身臨其境，走進真正的實驗室，看到不一樣的電池。
點心優課，每週一種物質，每天一個角度，化學日課帶你開眼看世界。週一到週五同一時間不見不散。
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