Mi az ólom-savas akkumulátor?

Az ólom-savas akkumulátor, közismert nevén autóakkumulátor, egy újratölthető elektrokémiai cella, amely reverzibilis kémiai reakciók révén kémiai energiát elektromos energiává alakít át. Így működik az ólom-savas akkumulátor:

Alkatrészek:

Az ólom-savas akkumulátor a következő fő alkatrészekből áll:

- Pozitív lemezek: Ólom-dioxidból (PbO2) készült.

- Negatív lemezek: Tiszta ólomból (Pb) készült.

- Elektrolit: Kénsav (H2SO4) és víz oldata.

- Elválasztók: A pozitív és negatív lemezek közé helyezett nem vezető anyag, amely megakadályozza az elektromos érintkezést, de lehetővé teszi az ionok mozgását.

Kémiai reakciók:

Kisülés közben (amikor az akkumulátor szolgáltat áramot):

- Elektromos terhelés csatlakoztatásakor kémiai reakció megy végbe az elektródák és az elektrolit között.

- Az ólom-dioxid (PbO2) a pozitív lemezről reakcióba lép az elektrolitból származó szulfátionokkal (SO42-), és ólom-szulfátot (PbSO4) képez.

- A negatív lemezről származó tiszta ólom (Pb) szulfátionokkal is reagál, és ólom-szulfátot képez.

A kisülés során a nettó reakció a következő:

PbO2 + Pb + 2H2SO4 → 2PbSO4 + 2H2O

Ennek eredményeként mind a pozitív, mind a negatív lemezek ólom-szulfáttá alakulnak, és az elektrolitban csökken a kénsav koncentrációja.

Töltés:

Az akkumulátor újratöltéséhez (ha külső áramforrás van csatlakoztatva):

- Az akkumulátorra elektromos áram kerül, ami megfordítja a kisülési reakciókat.

- A pozitív és negatív lemezekről származó ólom-szulfát reakcióba lép az elektrolitból származó vízzel.

- A pozitív lemezekről származó ólom-szulfát visszaalakul ólom-dioxiddá (PbO2), míg a negatív lemezekről származó ólom-szulfát visszaalakul tiszta ólommá (Pb).

A nettó reakció töltés közben:

2PbSO4 + 2H2O → PbO2 + Pb + 2H2SO4

Összességében a reakciók reverzibilisek, lehetővé téve az akkumulátor többszöri újratöltését és újrafelhasználását.

Az ólom-savas akkumulátorokat széles körben használják az autókban, valamint számos más alkalmazásban, például tartalék tápegységekben, szünetmentes tápegységekben (UPS), golfkocsikban és hordozható eszközökben.