1. CE ESTE ACUMULATORUL ACID-PLUMB ?
Acumulatorii sunt echipamente ce transforma energia chimica in electricitate.
Acumulatorii sunt un mod eficient de a face electricitatea portabila. In plus, acumulatorii furnizeaza energie in scopul de a inlocui energia electrica furnizata de reteaua electrica.
Pe masura ce intregul glob devine dependent de electricitate, mobilitatea bateriilor joaca un rol si mai important in viata de zi cu zi.
2. ISTORIA BATERIEI
Cei mai multi istorici situeaza inventia bateriei in jurul anului 1800, atunci cand experimentele lui Alessandro Volta au generat curent electric din reactii chimice intre elemente diferite.
Pila voltaica originala folosea discuri din zinc si argint si un separator poros dintr-un material nonconducator, saturat de apa sarata. Experimentele cu diferite combinatii de metale si electroliti au continuat in urmatorii 60 de ani.
Johann Ritter a demonstrat pentru prima oara elementele unei baterii reincarcabile in 1802, dar totusi acestea au ramas o curiozitate de laborator, pana tarziu, in secolul dinamurilor actionate cu abur capabile sa le reincarce.
Ĭn prima jumatate a sec XIX experimentele au continuat cu o varietate de combinatii de materiale cu electrozi pozitivi/negativi si diversi electroliti. Abia in anul 1860 stramosii bateriilor din zilele noastre au fost descoperiti, respectiv George Leclanche a construit prima baterie din carbon-zinc.
Bateriile secundare dateaza dupa 1860, cand Raymond Gaston Plante a inventat bateria plumb-acid.
Celula acesteia se baza pe 2 placute subtiri separate de o folie de cauciuc. El a rulat aceasta combinatie si a introdus-o intr-o solutie diluata de acid sulfuric. Initial capacitatea era limitata din cauza placutei pozitive ce prezenta putin material pentru a face reactie.
Pe la 1881, Faure si altii au creat baterii folosind o pasta de oxid de plumb pentru placa pozitiva, aceasta permitind o formare mai rapida.
Din moment ce majoritatea problemelor cu bateriile plumb-acid innundate implicau scurgerea electrolitului, cele mai multe incercari au fost facute in idea de a elimina acidul liber din baterie. Cercetatorii germani au descoperit la inceputul anilor '60 un gel-electrolit pentru bateria plumb-acid ceea ce a constituit o imbunatatire.
3. PLUMBUL
Plumbul este unul dintre primele metale folosite de catre oameni, folosirea lui datand din 6500 I.Ch..
Tevi de plumb antice au fost descoperite in Egipt datand din timpul lui Pharaohs ce a folosit plumbul in emailul obiectelor de ceramica.
Plumbul este de obicei asociat cu alte minerale- zinc, cupru, argint-, proprietatile sale naturale precum masa, maleabilitatea, punct de topire scazut, rezistenta la coroziune, proprietati electrice si rezistenta indelungata, facandu-l indispensabil in industria mondiala.
Plumbul are rata cea mai ridicata de reciclare dintre toate materialele industriale din lume.
. Alcatuirea acumulatorului cu plumb
O carcasa din polietilena (monobloc)
1. Placi interne pozitive si negative, realizate din plumb.
2. Separatori placi din material poros sintetic.
3. Electrolit, o solutie diluata din acid sulfuric si apa.
4. Borne din plumb, legatura dintre baterie si corpul ce are nevoie de energie.
. Procesul de fabricare
Procesul de fabricare incepe cu productia carcaselor (monobloc).
Vasul acumulatorului trebuie sa reziste la actiunea electrolitului (H2SO4 diluat) si se executa din sticla, ebonita, polipropilena (in cazul acumulatorului de autoturism).
Pentru acumulatorul de 12 V (pentru autoturisme), monoblocul este impartit in 6 diviziuni / celule.
Procesul continua cu realizarea gratarelor de plumb, care in starea asa-numita "neformate" sunt acoperiti cu o pasta din oxizi de plumb (de exemplu : Pb3O4 si litarga PbO) si placilor din plumb si aliaj din alte metale. Un acumulator trebuie sa aiba placi pozitive si negative pentru a transmite curent.
Apoi, o pasta formata din oxid de plumb, acid sulfuric si apa este aplicata pe gratare. Materialele expandate alcatuite din diverse pudre sulfuroase sunt adaugate in aceasta pasta pentru a realiza placile negative.
In interiorul bateriei, placile pozitive si placile negative trebuiesc separate pentru a preveni scurt-circuitele.
Separatorii sunt folii de plastic subtiri, folosite ca izolatori intre placile pozitive si cele negative. Porii din separatori permit curentului electric sa circule intre placi in timp ce impiedica scurt circuitele.
Ĭn urmatoarea faza, o placa pozitiva este imperecheata cu o placa negativa si un separator. Acest pachet se numeste element, si se gaseste cate unul in fiecare celula.
Elementele sunt asezate in monobloc. Celulele sunt unite printr-un metal ce transmite curentul electric. Bornele de plumb sunt sudate. Dupa aceasta bateria este umplutaa cu electrolit si apoi este fixat capacul. Bateria se verifica de scurgeri
Ultimul pas, este incarcarea. Ĭn timpul acestui proces, bornele bateriei sunt conectate la o sursa de curent si bateria este incarcata mai multe ore la rand.
4. CUM FUNCTIONEAZA ACUMULATORUL CU PLUMB?
O baterie ĭnmagazineaza energie pentru uz ulterior. Ea produce tensiune dintr-o reactie chimica produsa intre doua materiale diferite (placa pozitiva si cea negativa) care sunt introduse ĭn electrolit.
Electrozii sunt cufundati intr-o solutie apoasa de acid sulfuric. Prin asa-nimita operatie de "formare" (a carei retea difera de la un mod de fabricatie la altul), care consta in principal in alimentarea cu curent a acumulatorului, electrozii se transforma, placile pozitive ajung de culoare cafenie si acoperite cu PbO2, iar placile negative cenusii si acoperite cu plumb negricios.
Intr-un acumulator normala acid-plumb, tensiunea aproximativa este de 2V /celula, deci un total de 12V. Curentul este degajat de baterie cu atat mai repede cu cat exista un circuit intre borna pozitiva si cea negativa.
