Expliquer la construction et le fonctionnement des accumulateurs au plomb ?

Une batterie d'accumulateurs au plomb, communément appelée batterie au plomb, est une cellule électrochimique rechargeable qui utilise la réaction chimique entre le plomb et le dioxyde de plomb pour stocker et libérer de l'énergie électrique. Il s’agit du type de batterie le plus couramment utilisé dans les véhicules et a diverses applications industrielles et commerciales. Voici comment une batterie de stockage au plomb est construite et fonctionne :

Construction :

1. Plaques : Les batteries au plomb sont constituées de plusieurs plaques positives et négatives disposées alternativement à l’intérieur du boîtier de la batterie.

- Plaques positives :Ces plaques sont en peroxyde de plomb (PbO2).

- Plaques négatives :Ces plaques sont constituées de plomb spongieux pur (Pb).

2. Séparateurs : Des séparateurs isolants, généralement constitués d'un matériau poreux comme la fibre de verre ou le polyéthylène, sont placés entre les plaques positive et négative pour empêcher tout contact électrique entre elles.

3. Électrolyte : L'électrolyte d'un accumulateur au plomb est une solution d'acide sulfurique (H2SO4) mélangée à de l'eau.

4. Boîtier de batterie : L'ensemble des plaques, des séparateurs et de l'électrolyte est enfermé dans un récipient robuste en plastique ou en caoutchouc dur appelé boîtier de batterie.

En cours :

1. Charge : Lorsque la batterie est connectée à un chargeur ou à une source d’alimentation, un courant électrique traverse la batterie. Ce courant provoque des modifications chimiques dans les plaques positives et négatives.

- Plaques positives :Le peroxyde de plomb (PbO2) est converti en sulfate de plomb (PbSO4).

- Plaques négatives :Le plomb spongieux (Pb) est également converti en sulfate de plomb (PbSO4).

2. Décharge : Lorsque la batterie est connectée à une charge, telle qu'un démarreur ou un appareil électrique, l'énergie chimique stockée est libérée.

- Plaques positives :le sulfate de plomb (PbSO4) est reconverti en peroxyde de plomb (PbO2).

- Plaques négatives :le sulfate de plomb (PbSO4) est reconverti en plomb spongieux (Pb).

Pendant la charge et la décharge, la concentration d'acide sulfurique dans l'électrolyte change. La densité de l’électrolyte est plus élevée lorsque la batterie est complètement chargée et plus faible lorsqu’elle est déchargée. Des hydromètres ou des indicateurs électroniques sont utilisés pour surveiller la densité de l'électrolyte afin de déterminer l'état de charge de la batterie.

Les batteries d'accumulateurs au plomb sont couramment utilisées dans les voitures, les camions, les voiturettes de golf, les chariots élévateurs et autres véhicules nécessitant une puissance de démarrage élevée ou une alimentation électrique soutenue. Ils peuvent être rechargés plusieurs fois, mais leur durée de vie dépend de facteurs tels que la profondeur de décharge, la température de fonctionnement et les pratiques de maintenance.