Co to jest akumulator ołowiowy?
Podobnie jak wszystkie akumulatory, akumulator ołowiowy wykorzystuje reakcję chemiczną do magazynowania i generowania energii elektrycznej. Akumulatory ołowiowe wykorzystują ołów i tlenek ołowiu w części katodowej i anodowej akumulatora oraz kwas siarkowy w elektrolicie. Baterie te są łatwe i niedrogie w produkcji, mogą zapewniać maksymalne rozładowanie szczytowe i można je ładować. Nie mają jednak tyle energii na jednostkę masy, co nowocześniejsze baterie. Ten rodzaj akumulatora jest szeroko stosowany do zasilania rozruszników elektrycznych pojazdów silnikowych w innych zastosowaniach, w których koszt jest ważniejszy niż waga.
Wszystkie akumulatory wykorzystują katodę i anodę, wykonane z substancji, które wymieniałyby ze sobą elektrony, aby osiągnąć stan zrównoważony, gdyby nie obecność roztworu elektrolitu, który hamuje ten transfer elektronów. Gdy prąd jest pobierany z akumulatora, elektrony mogą przepływać między dwoma biegunami, od anody do katody, i zachodzi zahamowana reakcja chemiczna. Żaden elektrolit nie jest w stanie doskonale zaizolować anody i katody, dlatego wszystkie akumulatory powoli tracą ładunek w miarę upływu czasu. Większość akumulatorów ołowiowych wykorzystuje wiele ogniw, dzięki czemu w każdym ogniwie zachodzi taka sama reakcja chemiczna, co zwiększa potencjał szczytowego rozładowania akumulatora, jednocześnie zmniejszając całkowitą moc, jaką może on magazynować.
W ołowiowym akumulatorze zarówno anoda, jak i katoda oddziałują chemicznie również z roztworem elektrolitu. W naładowanym akumulatorze anoda składa się z ołowiu i katody z tlenku ołowiu. Podczas rozładowywania akumulatora obie elektrody zamieniane są w siarczan ołowiu, ponieważ kąpiel elektrolityczna staje się coraz mniej kwaśna, aż w roztworze pozostanie tylko woda. Proces ten jest odwracany, gdy akumulator ołowiowy jest ładowany, a przy pełnym naładowaniu roztwór elektrolitu akumulatora ołowiowo-kwasowego jest silnie kwasową kąpielą jednej trzeciej kwasu siarkowego.
Ten typ baterii jest stosunkowo łatwy do wyprodukowania, ponieważ wszystkie niezbędne materiały są bogate. Ze względu na stosunkowo niski stosunek mocy do masy w ołowiowym akumulatorze akumulatorowym należy jednak wprowadzić pewne kompromisy w zakresie jego konstrukcji. Baterie zaprojektowane do dostarczania dużej ilości prądu, takie jak te używane do uruchamiania pojazdów silnikowych, muszą być wytwarzane przez połączenie wielu mniejszych ogniw akumulatorowych z szerokimi, cienkimi, delikatnymi elektrodami. Kiedy energia jest potrzebna przez dłuższy czas, akumulatory ołowiowe muszą zawierać mniej, ale większe i trwalsze ogniwa. Taki akumulator ołowiowy byłby kiepskim wyborem do uruchamiania pojazdów, ale doskonale nadaje się do zapewnienia niewielkich ilości przenośnego zasilania komputerowych urządzeń zapasowych lub urządzeń takich jak elektryczne kosiarki do trawy, które nigdy nie muszą oddalać się od źródła zasilania.