Qu'est-ce qu'une batterie d'accumulateurs au plomb?

Comme toutes les batteries, une batterie de stockage au plomb utilise une réaction chimique pour stocker et générer de l'énergie électrique. Les batteries au plomb utilisent du plomb et de l'oxyde de plomb pour les composants cathodique et anodique de la batterie et de l'acide sulfurique pour l'électrolyte. Ces batteries sont faciles et peu coûteuses à fabriquer, peuvent fournir une décharge de pointe élevée et sont rechargeables. Cependant, ils ne retiennent pas autant d'énergie par unité de poids que les batteries plus modernes. Ce type de batterie est largement utilisé pour alimenter les démarreurs électriques de véhicules automobiles dans d'autres applications où le coût est plus important que le poids.

Toutes les batteries utilisent une cathode et une anode, constituées de substances qui échangeraient des électrons pour atteindre un état équilibré, sans la présence d’une solution électrolytique qui inhiberait ce transfert d’électrons. Lorsque du courant est tiré d'une batterie, les électrons sont autorisés à circuler entre les deux pôles, de l'anode à la cathode, et la réaction chimique inhibée a lieu. Aucun électrolyte n'est capable d'isoler parfaitement l'anode et la cathode, de sorte que toutes les batteries perdent lentement leur charge au fil du temps. La plupart des batteries d'accumulateurs au plomb utilisent plusieurs cellules, de sorte que la même réaction chimique se produit simultanément dans chaque cellule, ce qui augmente le potentiel de décharge maximale de la batterie tout en réduisant la puissance totale qu'elle peut stocker.

Dans une batterie d'accumulateurs au plomb, l'anode et la cathode interagissent également chimiquement avec la solution électrolytique. Dans une batterie chargée, l'anode est constituée de plomb et la cathode d'oxyde de plomb. Lorsque la batterie est déchargée, les deux électrodes sont converties en sulfate de plomb, le bain d'électrolyte devenant de moins en moins acide, jusqu'à ce qu'il ne reste que de l'eau dans la solution. Ce processus est inversé lorsqu’un accumulateur au plomb est chargé et, à pleine charge, la solution électrolytique d’un accumulateur au plomb est un bain très acide d’un tiers d’acide sulfurique.

Ce type de batterie est relativement facile à fabriquer car tous les matériaux nécessaires sont abondants. En raison du rapport poids / puissance relativement faible dans une batterie de stockage au plomb, certains compromis doivent cependant être faits dans leur conception. Les batteries conçues pour fournir beaucoup de courant, telles que celles utilisées pour démarrer les véhicules automobiles, doivent être fabriquées en combinant de nombreuses cellules de batterie plus petites avec des électrodes larges, minces et fragiles. Lorsque l’énergie est nécessaire sur une longue période, les accumulateurs au plomb doivent contenir moins d’éléments mais plus grands et plus durables. Une telle batterie d'accumulateurs au plomb serait un mauvais choix pour les véhicules en démarrage, mais elle serait excellente pour fournir de petites quantités d'énergie portable aux dispositifs de sauvegarde d'ordinateur ou aux appareils tels que les tondeuses à gazon électriques, qui ne doivent jamais se déplacer loin d'une source d'alimentation.