Struttura di base
Piastra polare: composta da piastre polari positiva e negativa, solitamente la piastra dell'elettrodo positivo è in biossido di piombo (PbO₂) e la piastra dell'elettrodo negativo è in piombo spugnoso (Pb). La piastra dell'elettrodo è il componente principale della batteria in cui avvengono le reazioni elettrochimiche, e il processo di carica e scarica della batteria si realizza attraverso l'acquisizione e la perdita di elettroni da parte del materiale attivo.
Elettrolita: Generalmente, si tratta di una soluzione acquosa di acido solforico (H₂SO₄), che svolge un ruolo nella conduzione ionica all'interno della batteria e partecipa alle reazioni elettrochimiche della batteria. Durante il processo di carica e scarica, l'acido solforico interagisce con le sostanze attive presenti sulla piastra dell'elettrodo per realizzare la conversione dell'energia chimica in energia elettrica.
Separatore: posizionato tra le piastre positiva e negativa, comunemente si utilizzano separatori in AGM o in PVC. La sua funzione è quella di prevenire cortocircuiti tra le piastre positiva e negativa, consentendo al contempo il passaggio degli ioni dell'elettrolita e garantendo il regolare svolgimento delle reazioni elettrochimiche.
Vano batteria e coperchio della batteria: generalmente realizzati in tecnopolimeri come l'ABS, con buone proprietà isolanti e di resistenza meccanica, servono ad alloggiare componenti come piastre ed elettroliti, garantendo la tenuta e la sicurezza della batteria.
Principio di funzionamento
Processo di scarica: Durante la scarica, il piombo (Pb) sulla piastra dell'elettrodo negativo reagisce con gli ioni solfato (SO₄²⁻) nell'elettrolita per formare solfato di piombo (PbSO₄), che rilascia elettroni e carica negativamente l'elettrodo negativo. Il diossido di piombo (PbO₂) sulla piastra dell'elettrodo positivo reagisce con l'acido solforico (H₂SO₄) e gli elettroni per produrre solfato di piombo (PbSO₄) e acqua (H₂O), formando un circuito di corrente e rilasciando energia elettrica all'esterno.
Processo di carica: Durante la carica della batteria, la reazione sopra descritta avviene in senso inverso sotto l'azione di una fonte di alimentazione esterna. Il solfato di piombo (PbSO₄) viene riconvertito in diossido di piombo (PbO₂) e piombo (Pb) rispettivamente sulle piastre positiva e negativa. Man mano che la concentrazione di acido solforico (H₂SO₄) aumenta, la batteria immagazzina energia elettrica.
Caratteristiche prestazionali
Elevata capacità: la specifica 12V200AH significa che la batteria può fornire 200 ampere-ora di potenza a una determinata velocità di scarica a una tensione di 12 volt, il che può soddisfare le esigenze di molti dispositivi ad alto consumo energetico o di alimentazione a lungo termine.
Uscita stabile: in grado di mantenere una tensione e una corrente di uscita relativamente stabili per lungo tempo, fornendo un supporto di alimentazione stabile ai dispositivi di carico, adatto ad applicazioni con elevati requisiti di stabilità dell'alimentazione.
Costo contenuto: rispetto ad alcune nuove tecnologie per batterie, le batterie al piombo-acido vantano processi produttivi consolidati, materie prime relativamente abbondanti e costi relativamente bassi, il che le rende estremamente convenienti in molti scenari applicativi.
Elevata sicurezza: grazie a un lungo periodo di sviluppo e miglioramento, la sicurezza delle batterie al piombo è ormai ampiamente garantita. Ad esempio, le batterie al piombo con design sigillato prevengono efficacemente le perdite di elettrolita e riducono i rischi per la sicurezza durante l'utilizzo.
Abbiamo ottenuto brevetti per il design della piastra di piombo, che permette alla batteria di durare il 30%.
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