Che cos'è una batteria al piombo?

Come tutte le batterie, una batteria al piombo utilizza una reazione chimica per immagazzinare e generare energia elettrica. Le batterie al piombo utilizzano piombo e ossido di piombo per i componenti del catodo e dell'anodo della batteria e l'acido solforico per l'elettrolita. Queste batterie sono facili ed economiche da fabbricare, possono fornire un'alta scarica di picco e sono ricaricabili. Tuttavia, non trattengono la stessa energia per unità di peso delle batterie più moderne. Questo tipo di batteria è ampiamente utilizzato per alimentare gli avviatori elettrici dei veicoli a motore in altre applicazioni in cui il costo è un fattore più che un peso.

Tutte le batterie impiegano un catodo e un anodo, costituiti da sostanze che scamberebbero elettroni tra loro per raggiungere uno stato equilibrato se non per la presenza di una soluzione elettrolitica che inibisce questo trasferimento di elettroni. Quando la corrente viene assorbita da una batteria, gli elettroni possono fluire tra i due poli, dall'anodo al catodo, e ha luogo la reazione chimica inibita. Nessun elettrolita è in grado di isolare perfettamente l'anodo e il catodo, quindi tutte le batterie si scaricano lentamente nel tempo. La maggior parte delle batterie al piombo impiega più celle, in modo che la stessa reazione chimica avvenga contemporaneamente in ciascuna cella, un processo che aumenta il potenziale di scarica di picco della batteria riducendo la potenza totale che può immagazzinare.

In una batteria al piombo, sia l'anodo che il catodo interagiscono chimicamente con la soluzione elettrolitica. In una batteria carica, l'anodo è costituito da piombo e catodo di ossido di piombo. Man mano che la batteria si scarica, entrambi gli elettrodi vengono convertiti in solfato di piombo, poiché il bagno elettrolitico diventa sempre meno acido, fino a quando rimane solo acqua nella soluzione. Questo processo viene invertito quando viene caricata una batteria al piombo e, a piena carica, la soluzione elettrolitica di una batteria al piombo-acido è un bagno altamente acido di un terzo di acido solforico.

Questo tipo di batteria è relativamente facile da fabbricare, poiché tutti i materiali necessari sono abbondanti. A causa del rapporto potenza / peso relativamente basso in una batteria al piombo, tuttavia, alcuni design devono essere compromessi. Le batterie progettate per fornire una grande quantità di corrente, come quelle utilizzate per avviare i veicoli a motore, devono essere fabbricate combinando molte celle più piccole con elettrodi larghi, sottili e fragili. Quando è necessaria energia per un periodo di tempo più lungo, le batterie al piombo devono contenere meno celle ma più grandi e più durevoli. Una tale batteria di accumulo al piombo sarebbe una cattiva scelta per l'avvio dei veicoli ma eccellente per fornire piccole quantità di energia portatile per i dispositivi di backup del computer o per apparecchi come i tosaerba elettrici, che non devono mai spostarsi lontano da una fonte di alimentazione.