Qu'est-ce qu'une batterie au plomb ?
Oct 31, 2022
https://youtu.be/kNGg0P7B5fI
La batterie au plomb est une batterie rechargeable qui utilise du plomb et de l'acide sulfurique pour jouer un rôle. Le plomb est immergé dans de l'acide sulfurique pour permettre des réactions chimiques contrôlées.
Cette réaction chimique est la cause de la génération d'énergie de la batterie. La réaction est ensuite inversée pour charger la batterie.
Matériaux pour batteries plomb-acide
Les principaux matériaux actifs nécessaires à la construction des batteries plomb-acide sont :
Peroxyde de plomb (PbO2) : matériau brun foncé, dur et cassant, formant une plaque positive.
Plomb éponge (Pb): Le plomb pur sous la condition d'une éponge douce forme la plaque négative.
Acide sulfurique dilué (H2SO4) : acide fort et bon électrolyte. Il est hautement ionisé et la majeure partie de la chaleur dégagée lors de la dilution provient de l'hydratation des ions hydrogène. Pour les batteries au plomb avec de l'eau : acide=3 : 1.
Comment fonctionnent les batteries au plomb ?
La batterie au plomb est constituée d'une plaque d'électrode au peroxyde de plomb et d'une plaque d'électrode en plomb éponge immergée dans de l'acide sulfurique dilué. Le courant est connecté en externe entre ces cartes. Dans l'acide sulfurique dilué, les molécules d'acide se divisent en ions hydrogène positifs (H plus) et en ions sulfate négatifs (SO4 --). Lorsqu'il atteint la plaque PbO2, les ions hydrogène reçoivent des électrons de là et deviennent des atomes d'hydrogène, attaquant à nouveau PbO2 et formant PbO et H2O (eau). Ce PbO réagit avec H2SO4 pour former PbSO4 et H2O (eau).
Les ions SO4 - (anions) se déplacent vers l'électrode (anode) connectée au pôle positif de l'alimentation en courant continu, où ils abandonneront les électrons en excès et deviendront le radical libre SO4. Ce radical SO4 ne peut exister seul ; Par conséquent, il réagit avec le PbSO4 de l'anode pour générer du peroxyde de plomb (PbO2) et de l'acide sulfurique (H2SO4).
Lorsque la batterie est chargée
La charge est un processus d'inversion de la réaction électrochimique. Il convertit l'énergie électrique du chargeur en énergie chimique dans la batterie. Cependant, la batterie ne stocke pas d'énergie. Il retient l'énergie chimique nécessaire à la production d'électricité.
Si la tension du chargeur est supérieure à celle de la batterie, le chargeur de batterie inversera le courant. Le chargeur génère trop d'électrons sur la plaque négative et les ions hydrogène positifs sont attirés vers eux. L'hydrogène réagit avec le sulfate de plomb pour générer de l'acide sulfurique et du plomb. Lorsque la majeure partie du sulfate disparaît, l'hydrogène monte de la plaque négative. L'oxygène de l'eau réagit avec le sulfate de plomb sur la plaque positive pour le faire redevenir du dioxyde de plomb. Lorsque la réaction est sur le point d'être terminée, des bulles d'oxygène s'élèvent de la plaque positive. C'est ce qu'on appelle un saignement.
Auto décharge
Une mauvaise caractéristique des batteries au plomb est qu'elles se déchargent d'elles-mêmes, même lorsqu'elles ne sont pas utilisées. La règle générale est un taux d'auto-décharge d'un pour cent par jour. La vitesse augmente à haute température et diminue à basse température.
Le changement d'électrolyte dans la batterie au plomb après la charge et la décharge
Lorsque la batterie au plomb est déchargée, l'acide sulfurique dans l'électrolyte diminue, la teneur en eau augmente et la densité de la solution diminue.
Lorsque la batterie au plomb est chargée, l'acide sulfurique dans l'électrolyte augmente continuellement, l'eau diminue progressivement et la densité de la solution augmente.
En fait, le changement de gravité spécifique de l'électrolyte détermine l'état de charge de la batterie au plomb. C'est pourquoi il est important d'arroser régulièrement la batterie pour vous assurer d'en tirer le meilleur parti.
