Wat is een loodbatterij?
Zoals alle batterijen, gebruikt een loodopslagbatterij een chemische reactie om elektrische energie op te slaan en op te wekken. Loodbatterijen gebruiken lood en loodoxide voor de kathode en anodecomponenten van de batterij en zwavelzuur voor de elektrolyt. Deze batterijen zijn gemakkelijk en goedkoop te produceren, kunnen een hoge piekontlading bieden en zijn oplaadbaar. Ze houden echter niet zoveel energie per gewichtseenheid vast als modernere batterijen. Dit type batterij wordt veel gebruikt om elektrische starters van motorvoertuigen van stroom te voorzien in andere toepassingen waar de kosten meer een factor zijn dan het gewicht.
Alle batterijen maken gebruik van een kathode en een anode, gemaakt van stoffen die elektronen met elkaar zouden uitwisselen om een gebalanceerde toestand te bereiken, zoniet voor de aanwezigheid van een elektrolytoplossing die deze overdracht van elektronen remt. Wanneer stroom uit een batterij wordt getrokken, kunnen elektronen tussen de twee polen stromen, van de anode naar de kathode, en vindt de geremde chemische reactie plaats. Geen enkele elektrolyt is in staat de anode en kathode perfect te isoleren, waardoor alle batterijen na verloop van tijd langzaam leeg raken. De meeste loodbatterijen maken gebruik van meerdere cellen, zodat dezelfde chemische reactie tegelijkertijd in elke cel plaatsvindt, een proces dat het piekontladingspotentieel van de batterij verhoogt en het totale vermogen dat het kan opslaan, vermindert.
In een loodbatterij werken zowel de anode als de kathode chemisch samen met de elektrolytoplossing. In een geladen batterij bestaat de anode uit lood en de kathode uit loodoxide. Terwijl de batterij leeg is, worden beide elektroden omgezet in loodsulfaat, omdat het elektrolytbad steeds minder zuur wordt, totdat alleen water in de oplossing achterblijft. Dit proces wordt omgekeerd wanneer een loodbatterij wordt opgeladen en bij volledige lading is de elektrolytoplossing van een loodzuurbatterij een zeer zuur bad van een derde zwavelzuur.
Dit type batterij is relatief eenvoudig te produceren, omdat alle benodigde materialen overvloedig aanwezig zijn. Vanwege de relatief lage verhouding vermogen / gewicht in een loodbatterij moeten echter enkele compromissen worden gesloten in het ontwerp. Batterijen die zijn ontworpen om veel stroom te leveren, zoals die worden gebruikt om motorvoertuigen te starten, moeten worden gemaakt door veel kleinere batterijcellen te combineren met brede, dunne, fragiele elektroden. Wanneer stroom gedurende een langere periode nodig is, moeten loodaccu's minder maar grotere en duurzamere cellen bevatten. Een dergelijke loodaccu zou een slechte keuze zijn voor startende voertuigen, maar uitstekend voor het leveren van kleine hoeveelheden draagbare stroom voor computerback-upapparaten of voor apparaten zoals elektrische grasmaaiers, die nooit ver van een stroombron hoeven te reizen.