Accumulatore al Piombo
Principio di funzionamento dell'accumulatore al piombo
Gli accumulatori, noti anche con il nome di batterie al piombo, costituiscono le batterie ricaricabili più utilizzate al mondo.
Furono ideate dal fisico francese G. Plantè nel 1859.
Si tratta di una vera e propria "batteria" di pile, ossia un insieme di più pile (in genere 6), collegate tra loro in serie.
La particolarità degli accumulatori al piombo è che le semireazioni redox che avvengono agli elettodi sono reversibili.
Accumulatore al piombo
L'anodo (polo -) degli accumulatori al piombo è costituito da piombo immerso in acido solforico H2SO4 concentrato, mentre il catodo (polo +) è costituito da una lamina di piombo ricoperto da biossido di piombo PbO2 immerso in acido solforico H2SO4 concentrato.
Spaccato di un accumulatore al piombo
L'accumulatore al piombo può essere così schematizzato:
(-) Pb| Pb2+, SO42− || SO42−, Pb2+ | PbO2 (+)
Le semireazioni redox che si hanno ai due elettrodi sono:
all'anodo: Pb + SO42− → PbSO4 + 2e−
al catodo: PbO2 + SO42− + 4 H+ + 2e− → PbSO4 + 2 H2O
reazione globale: Pb + PbO2 + 2 SO42− + 4 H+ → 2 PbSO4 + 2 H2O
La f.e.m. erogata da ogni cella è pari a 2,05 V. Un accumulatore formato da 6 celle collegate in serie (come quelle delle automobili) ha quindi un voltaggio di circa 12 V.
Durante la fase di scarica, cioè quando l'accumulatore al piombo fornisce corrente elettrica, avviene la reazione diretta:
Pb + PbO2 + 2 SO42− + 4 H+ → 2 PbSO4 + 2 H2O
Durante la ricarica, che avviene di continuo durante la corsa per mezzo della dinamo, avviene la reazione inversa:
2 PbSO4 + 2 H2O → Pb + PbO2 + 2 SO42− + 4 H+
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