Ocena użytkowników: 5 / 5

Gwiazdka aktywnaGwiazdka aktywnaGwiazdka aktywnaGwiazdka aktywnaGwiazdka aktywna
 

Akumulator kwasowo-ołowiowy zwany akumulatorem Plantego wynaleziony 1858 roku. Konstrukcja opiera się na ogniwach galwanicznych zbudowanych z elektrody ołowiowej (Pb), elektrody z tlenku ołowiu(IV) (PbO2) oraz z roztwory wodnego 37% kwasu siarkowego IV (H2SO4), który spełnia rolę elektrolitu. Jest to jeden z najbardziej popularnych typów akumulatora.

Akumulator ten stosowany jest powszechnie we wszystkich samochodach, także w pojazdach elektrycznych (np.: Melex). Jego wadą jest stosunkowy duży ciężar. Przykładowy akumulator samochodowy składa się z 6 ogniw ołowiowo-kwasowych połączonych szeregowo. Ogniwa te generują siłę elektrycznomotoryczną (SEM) 2.1 V. Cały akumulator generuje 16.6V. Opór wewnętrzny akumulatora jest mały, dlatego możliwe jest przepływ dużych prądów – dlatego te akumulatory znalazły zastosowanie w samochodach podczas rozruchu silnika spalinowego.

W akumulatorze następują reakcje

anoda - utlenianie

Pb + SO42- ⇌ PbSO4 + 2e-; ε0 = 0,356 V

katoda - redukcja

 PbO2 + SO42- + 4H+ + 2e- ⇌ PbSO4 + 2H2O; ε0 = 1,685 V

Na obu elektrodach w trakcie poboru prądu wydziela się nierozpuszczalny siarczan(VI) ołowiu(II) (PbSO4). Podczas ładowania zachodzą takie same reakcje lecz w odwrotnym kierunku. Rozładowanie powoduje zmniejszenie stężenia elektrolitu oraz gęstości, jeżeli w akumulatorze napięcie na biegunach spadnie do 1.8V, oraz gęstość elektrolitu do 1.18 g/cm3, powinno się jak najszybciej naładować akumulator. Jeżeli akumulator całkowicie się rozładuje wówczas na obydwu elektrodach wytrąca się stały siarczan ołowiu i jest to proces nie odwracalny. Ponieważ siarczan ołowiu przechodzi po pewnym czasie w stan krystaliczny, będący elektrycznym izolatorem. Powoduje to spadek pojemności akumulatora. Aby zapobiec izolacji elektrod przez siarczan ołowiu stosuje się specjalne konstrukcję elektrod utrudniające osadzanie się kryształów siarczanu ołowiu. W samochodach zainstalowane akumulatory przystosowane są do funkcjonowania w stanie całkowitego naładowania, nie zaś do stanu całkowitego rozładowania. Dlatego nieużywany akumulator trzeba okresowo (co miesiąc) doładowywać aby nie dopuścić do zasiarczenia spowodowanego samorozładowywaniem się akumulatora.

Jedną z wad akumulatorów jest ryzyko wycieku z nich elektrolitu, dlatego opracowano technologie akumulatorów „żelowych opartych na elektrolitach żelowych. Elektrolity te są wodnymi roztworami kwasu siarkowego z dodatkiem środka żelującego na przykład żywic silikonowych. Żywice te zapobiegają parowaniu wody oraz wyciekom.