LE BATTERIE AL PIOMBO

Un accumulatore al piombo è costituito da una cella elettrochimica nella quale le sostanze che agiscono come materie attive sono:

  • Biossido di piombo(PbO2) all’elettrodo positivo
  • Piombo spugnoso (Pb) all’elettrodo negativo
  • Elettrolito costituito da una soluzione in acqua d’acido solforico (H2SO4)

Durante la costruzione della cella entrambe le piastre vengono ricoperte da uno strato di Piombo, con differenti additivi per le due piastre, sotto forma di una miscela polverizzata molto fine.  Queste  appaiono come due strutture metalliche rigide. Quando poi s’immergono nella soluzione, si “ammorbidiscono”.

L’elettrolito è formato da acqua che serve solo per diluire l’acido solforico. Si definisce acido ogni sostanza che contiene uno o più atomi di idrogeno sostituibili da atomi di metalli. Se l’acido contiene ossigeno si parla d’ossiacido e se contiene più di due atomi d’idrogeno si tratta d’acido polivalente. L’acido solforico H2SO4 è un ossiacido polivalente che durante la reazione chimica sostituisce l’idrogeno con il piombo.

Quando si deve formare un accumulatore al piombo, s’immergono nella soluzione due piastre di piombo che, essendo state esposte all’ aria, sono ricoperte d’ossido di piombo, PbO. Si connette una piastra al polo positivo e l’altra piastra al polo negativo di un generatore elettrico.  Inizia così la fase di prima carica: la piastra positiva si ricopre di biossido di piombo e acquista un colore rosso bruno, mentre la piastra negativa si riduce a piombo metallico di colore grigio.

La reazione complessiva di cella è una reazione detta di ossidoriduzione o redox. Una reazione è detta di riduzione quando viene sottratto ossigeno da una sostanza, per effetto delle sostanze riducenti che si legano all’ossigeno. Se, viceversa, viene ceduto ossigeno, si parla di ossidazione, e le sostanze che cedono ossigeno sono dette ossidanti. Le reazioni redox in cui sono presenti ioni (reazioni ioniche) sono caratterizzate dal passaggio di elettroni dal riducente all’ossidante. La dissoluzione di una sostanza con struttura ionica (elettrolito) in un solvente come l’acqua, le cui molecole sono dipoli, fa diminuire le forze elettrostatiche d’attrazione che uniscono gli ioni. Si ottengono nella soluzione anioni e cationi la cui concentrazione è limitata secondo un equilibrio chimico fra le molecole dissociate e gli ioni; la presenza di questi ioni è determinante per l’elettrolisi.

NB: La misura della densità va condotta dopo un periodo di riposo della batteria  dopo il ripristino dell’uniformità dell’elettrolito e a temperature ambiente di riferimento.

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