Qu'est-ce qu'un accumulateur au plomb ?
Composants :
Une batterie au plomb se compose des principaux composants suivants :
- Plaques positives : Fabriqué en dioxyde de plomb (PbO2).
- Plaques négatives : Fabriqué en plomb pur (Pb).
- Électrolyte : Une solution d'acide sulfurique (H2SO4) et d'eau.
- Séparateurs : Matériau non conducteur placé entre les plaques positives et négatives pour empêcher le contact électrique mais permettre le mouvement des ions.
Réactions chimiques :
Pendant la décharge (lorsque la batterie fournit de l'énergie) :
- Lorsqu'une charge électrique est connectée, une réaction chimique se produit entre les électrodes et l'électrolyte.
- Le dioxyde de plomb (PbO2) de la plaque positive réagit avec les ions sulfate (SO42-) de l'électrolyte pour former du sulfate de plomb (PbSO4).
- Le plomb pur (Pb) de la plaque négative réagit également avec les ions sulfate pour former du sulfate de plomb.
La réaction nette lors de la décharge est :
PbO2 + Pb + 2H2SO4 → 2PbSO4 + 2H2O
En conséquence, les plaques positives et négatives sont converties en sulfate de plomb et la concentration d'acide sulfurique dans l'électrolyte diminue.
Charge :
Pour recharger la batterie (lorsqu’une source d’alimentation externe est connectée) :
- Un courant électrique est appliqué à la batterie, provoquant une inversion des réactions de décharge.
- Le sulfate de plomb des plaques positives et négatives réagit avec l'eau de l'électrolyte.
- Le sulfate de plomb des plaques positives est reconverti en dioxyde de plomb (PbO2), tandis que le sulfate de plomb des plaques négatives est reconverti en plomb pur (Pb).
La réaction nette pendant la charge est :
2PbSO4 + 2H2O → PbO2 + Pb + 2H2SO4
Globalement, les réactions sont réversibles, permettant à la batterie d'être rechargée et réutilisée plusieurs fois.
Les batteries au plomb sont largement utilisées dans les automobiles, ainsi que dans diverses autres applications, telles que les systèmes d'alimentation de secours, les alimentations sans coupure (UPS), les voiturettes de golf et les appareils portables.