Spiegare la costruzione e il funzionamento degli accumulatori al piombo?
Costruzione:
1. Piatti: Gli accumulatori al piombo sono costituiti da più piastre positive e negative disposte alternativamente all'interno dell'involucro della batteria.
- Piastre positive:queste piastre sono realizzate in perossido di piombo (PbO2).
- Piastre negative:Queste piastre sono realizzate in puro piombo spugnoso (Pb).
2. Separatori: Separatori isolanti, solitamente realizzati in materiale poroso come fibra di vetro o polietilene, sono posizionati tra le piastre positiva e negativa per impedire il contatto elettrico tra di loro.
3. Elettrolita: L'elettrolita in una batteria al piombo è una soluzione di acido solforico (H2SO4) mescolato con acqua.
4. Custodia batteria: L'intero gruppo di piastre, separatori ed elettrolita è racchiuso in un robusto contenitore di plastica o gomma dura chiamato custodia della batteria.
Lavoro:
1. Ricarica: Quando la batteria è collegata a un caricabatterie o a una fonte di alimentazione, una corrente elettrica scorre attraverso la batteria. Questa corrente provoca cambiamenti chimici nelle piastre positive e negative.
- Piastre positive:il perossido di piombo (PbO2) viene convertito in solfato di piombo (PbSO4).
- Piastre negative:anche il piombo spugnoso (Pb) viene convertito in solfato di piombo (PbSO4).
2. Scarica: Quando la batteria è collegata a un carico, come un motorino di avviamento o un dispositivo elettrico, l'energia chimica immagazzinata viene rilasciata.
- Piastre positive:il solfato di piombo (PbSO4) viene riconvertito in perossido di piombo (PbO2).
- Piastre negative:il solfato di piombo (PbSO4) viene riconvertito in piombo spugnoso (Pb).
Sia durante la carica che durante la scarica, la concentrazione di acido solforico nell'elettrolita cambia. La densità dell'elettrolito è maggiore quando la batteria è completamente carica e minore quando è scarica. Densimetri o indicatori elettronici vengono utilizzati per monitorare il peso specifico dell'elettrolito per determinare lo stato di carica della batteria.
Le batterie di accumulo al piombo sono comunemente utilizzate in automobili, camion, golf cart, carrelli elevatori e altri veicoli che richiedono un'elevata potenza di avviamento o un'alimentazione elettrica sostenuta. Possono essere ricaricate più volte, ma la loro durata dipende da fattori quali la profondità di scarica, la temperatura operativa e le pratiche di manutenzione.