O que é uma bateria de armazenamento de chumbo?

Como todas as baterias, uma bateria de armazenamento de chumbo usa uma reação química para armazenar e gerar energia elétrica. As baterias de chumbo usam chumbo e óxido de chumbo para os componentes de cátodo e ânodo da bateria e ácido sulfúrico para o eletrólito. Essas baterias são fáceis e baratas de fabricar, podem fornecer uma alta descarga de pico e são recarregáveis. No entanto, eles não retêm tanta energia por unidade de peso quanto as baterias mais modernas. Esse tipo de bateria é amplamente utilizado para alimentar acionadores de partida elétricos de veículos a motor em outras aplicações em que o custo é mais um fator do que o peso.

Todas as baterias empregam um cátodo e um ânodo, feitos de substâncias que trocariam elétrons entre si para atingir um estado equilibrado, se não fosse a presença de uma solução eletrolítica que inibe essa transferência de elétrons. Quando a corrente é extraída de uma bateria, é permitido que os elétrons fluam entre os dois pólos, do ânodo ao cátodo, e a reação química inibida ocorre. Nenhum eletrólito é capaz de isolar perfeitamente o ânodo e o cátodo e, portanto, todas as baterias perdem carga lentamente ao longo do tempo. A maioria das baterias de armazenamento de chumbo emprega várias células, para que a mesma reação química ocorra em cada célula ao mesmo tempo, um processo que aumenta o potencial de descarga máxima da bateria e reduz a energia total que pode armazenar.

Em uma bateria de armazenamento de chumbo, o ânodo e o cátodo também interagem quimicamente com a solução eletrolítica. Em uma bateria carregada, o ânodo consiste em chumbo e o cátodo de óxido de chumbo. À medida que a bateria é descarregada, os dois eletrodos são convertidos em sulfato de chumbo, à medida que o banho de eletrólitos se torna cada vez menos ácido, até que apenas a água permaneça na solução. Esse processo é revertido quando uma bateria de armazenamento de chumbo é carregada e, com carga total, a solução eletrolítica de uma bateria de ácido-chumbo é um banho altamente ácido de um terço do ácido sulfúrico.

Esse tipo de bateria é relativamente fácil de fabricar, pois todos os materiais necessários são abundantes. Devido à relativamente baixa relação potência / peso em uma bateria de armazenamento de chumbo, no entanto, alguns compromissos devem ser feitos em seu design. As baterias projetadas para fornecer uma grande quantidade de corrente, como as usadas para dar partida nos veículos a motor, devem ser fabricadas combinando muitas células de bateria menores com eletrodos largos, finos e frágeis. Quando a energia é necessária por um longo período de tempo, as baterias de armazenamento de chumbo devem conter menos células, porém maiores e mais duráveis. Essa bateria de armazenamento de chumbo seria uma má escolha para a partida de veículos, mas excelente para fornecer pequenas quantidades de energia portátil para dispositivos de backup de computador ou para aparelhos como cortadores de grama elétricos, que nunca precisam se deslocar para longe de uma fonte de energia.