Reazioni chimiche nei dettagli:
- Scarica: Durante la scarica, la reazione chimica all’anodo è la seguente:
Anodo (negativo): Pb + HSO4- -> PbSO4 + H+ + 2e-
Questa reazione converte il piombo (Pb) in solfato di piombo (PbSO4) e rilascia ioni di idrogeno (H+) ed elettroni (e-). Gli elettroni liberati passano attraverso un circuito esterno e quindi alimentano i dispositivi elettrici collegati alla batteria, nella quale rientrano attraverso il catodo e si ricombinano.
Allo stesso tempo, al catodo (positivo) si verifica la seguente reazione:
Catodo (positivo): PbO2 + 3H+ + HSO4- + 2e- -> PbSO4 + 2H2O
Questa reazione converte il diossido di piombo (PbO2) in solfato di piombo (PbSO4) e acqua (H2O).
- Ricarica: Durante il processo di ricarica, le reazioni chimiche vengono invertite applicando una tensione esterna alla batteria. Ciò costringe gli ioni di piombo e solfato a ritornare alle loro forme originali, pronti per una nuova scarica. Questo processo rigenera la batteria.
Vantaggi delle batterie al piombo-acido:
- Costo: Le batterie al piombo-acido sono relativamente economiche da produrre rispetto ad alcune tecnologie più avanzate, e questo le rende una scelta prelibata per le applicazioni dove il costo è un fattore determinante.
- Affidabilità: Queste batterie sono note per la loro affidabilità e durata. Se manutenute correttamente, possono durare diversi anni.
- Alte correnti di scarica: Le batterie al piombo-acido sono in grado di fornire correnti di scarica elevate, il che le rende adatte per applicazioni che richiedono potenza immediata, come i motorini di avviamento delle automobili a combustione interna.
Svantaggi delle batterie al piombo-acido:
- Peso e dimensioni: Sono più pesanti e voluminose rispetto a molte altre batterie, il che può limitarne l’uso in applicazioni in cui lo spazio e il peso sono importanti.
- Bassa densità energetica: Le batterie al piombo-acido hanno una densità energetica relativamente bassa rispetto alle batterie agli ioni di litio e ad altre tecnologie più avanzate, il che significa che possono immagazzinare meno energia per unità di volume.
- Autoscarica: Queste batterie tendono ad autoscaricarsi lentamente nel tempo, anche quando non sono in uso. Ciò significa che è necessario mantenerle costantemente cariche o ricaricarle periodicamente per evitare danni irreversibili.
In sintesi, le batterie al piombo-acido sono un tipo di batteria affidabile e conveniente, ma con alcune limitazioni legate al peso, alle dimensioni e alla densità energetica. Sono particolarmente adatte per applicazioni in cui la potenza immediata è più importante dell’autonomia a lungo termine o dove il costo è un fattore determinante.
