مبدأ شحن بطاريات الرصاص الحمضية

يتم غمر الأنود (PbO2) والكاثود (Pb) في بطارية الرصاص الحمضية في المنحل بالكهرباء (حمض الكبريتيك المخفف)، مما يولد 2 فولت من الكهرباء بين القطبين. ويستند هذا على مبدأ بطاريات الرصاص الحمضية. من خلال الشحن والتفريغ، سيخضع الأنود والكاثود والإلكتروليت للتغييرات التالية: (الأنود) (الإلكتروليت) PbO2+2H2SO4+Pb=PbSO4+2H2O+ PbSO4 (تفاعل التفريغ) (ثاني أكسيد الرصاص) (حمض الكبريتيك) (مثل الإسفنج الرصاص). يتناقص تكافؤ الرصاص في PbO2، ويقل، وتتدفق الشحنات السالبة؛ يزداد تكافؤ الرصاص في الرصاص الشبيه بالإسفنج، وتتدفق الشحنات الموجبة. (الأنود) (المنحل بالكهرباء) (الكاثود) PbSO4+2H2O+PbSO4=PbO2+2H2SO4+Pb (تفاعل الشحن) (يجب أن يكون تحت ظروف مكهربة) (كبريتات الرصاص) ) (الماء) (كبريتات الرصاص) تحتوي كبريتات الرصاص الأولى على زيادة تكافؤ الرصاص، الذي يتأكسد ويشحن بشكل إيجابي إلى القطب الموجب يتناقص تكافؤ الرصاص في كبريتات الرصاص الثانية، ويقل، وتتدفق الشحنات السالبة إلى القطب السالب.
1. التغيرات الكيميائية أثناء التفريغ: عند توصيل البطارية بدائرة خارجية للتفريغ، يتفاعل حمض الكبريتيك المخفف مع المواد الفعالة الموجودة على ألواح الأنود والكاثود لتوليد مركب جديد وهو كبريتات الرصاص. يتم إطلاق مكون حمض الكبريتيك من المنحل بالكهرباء من خلال التفريغ، وكلما زاد التفريغ، قل تركيز حمض الكبريتيك. المكونات المستهلكة تتناسب مع كمية التفريغ. طالما يتم قياس تركيز حمض الكبريتيك في المنحل بالكهرباء، أي يتم قياس جاذبيته النوعية، يمكن تحديد كمية التفريغ أو الكمية المتبقية.
2. التغيرات الكيميائية أثناء الشحن: حيث أن كبريتات الرصاص المنتجة على ألواح الأنود والكاثود أثناء التفريغ تتحلل وتتحول إلى حمض الكبريتيك ورصاص وثاني أكسيد الرصاص أثناء الشحن، ويزداد تركيز الإلكتروليت في البطارية تدريجياً، أي أن يزداد الوزن النوعي للكهارل ويعود تدريجياً إلى التركيز قبل التفريغ. ويوضح هذا التغيير أن المادة الفعالة في البطارية قد تحولت إلى حالة يمكن تشغيلها مرة أخرى. وعندما تتحول كبريتات الرصاص عند القطبين إلى المادة الفعالة الأصلية، فإنها تساوي نهاية الشحن، وتنتج لوحة الكاثود الهيدروجين، بينما تنتج لوحة الأنود الأكسجين. في المرحلة النهائية من الشحن، يتم استخدام التيار تقريبًا للتحليل الكهربائي للماء، وبالتالي سينخفض ​​المنحل بالكهرباء. في هذا الوقت، ينبغي استخدام الماء النقي لتكملة ذلك.