Jak akumulator zamienia energię chemiczną w elektryczną?

Akumulatory kwasowo-ołowiowe są najczęściej stosowanym rodzajem akumulatorów w pojazdach.

Chociaż akumulatory kwasowo-ołowiowe mają niską wydajność i wysokie wymagania konserwacyjne, mają również długą żywotność i niskie koszty w porównaniu z innymi typami akumulatorów. Jedną z wyjątkowych zalet akumulatorów kwasowo-ołowiowych jest to, że są one najczęściej stosowaną formą akumulatorów w większości zastosowań. Akumulator kwasowo-ołowiowy składa się z elektrody ujemnej wykonanej z ołowiu. Elektroda dodatnia składa się z tlenku ołowiu, obie elektrody zanurzone są w elektrolitycznym roztworze kwasu siarkowego i wody. W przypadku, gdy elektrody stykają się ze sobą w wyniku fizycznego ruchu baterii lub w wyniku zmian grubości elektrod, elektrycznie izolująca, ale chemicznie przepuszczalna membrana oddziela obie elektrody. Ta membrana zapobiega również zwarciom, akumulatory kwasowo-ołowiowe magazynują energię dzięki odwracalnej reakcji chemicznej.

Rozładowanie akumulatora powoduje powstawanie kryształów siarczanu ołowiu zarówno na ujemnym, jak i dodatnim biegunie, a także uwolnienie elektronów w wyniku zmiany ładunku walencyjnego ołowiu.

Do tworzenia siarczanu ołowiu służy siarczan z elektrolitu kwasu siarkowego otaczającego akumulator. W rezultacie elektrolit staje się mniej skoncentrowany. Pełne rozładowanie spowodowałoby, że obie elektrody byłyby pokryte siarczanem ołowiu i wodą, a nie kwasem siarkowym otaczającym elektrody. Przy pełnym rozładowaniu dwie elektrody są z tego samego materiału i nie ma potencjału chemicznego ani napięcia między nimi. W praktyce jednak rozładowanie zatrzymuje się przy napięciu odcięcia, na długo przed tym punktem. Dlatego akumulator nie powinien być rozładowywany poniżej pewnych wartości. Z pewnością kiedy szukamy dobrej jakości akumulatorów warto zwrócić uwagę na akumulatory agm, są to modele bezobsługowe, do których nie musimy dolewać elektrolitu.