Apa Itu Baterai Asam Timbal?
Oct 31, 2022
https://youtu.be/kNGg0P7B5fI
Baterai asam timbal adalah baterai isi ulang yang menggunakan timbal dan asam sulfat untuk berperan. Timbal direndam dalam asam sulfat untuk memungkinkan reaksi kimia yang terkendali.
Reaksi kimia inilah yang menjadi penyebab pembangkitan tenaga baterai. Reaksi ini kemudian dibalik untuk mengisi baterai.
Bahan untuk baterai timbal-asam
Bahan aktif utama yang dibutuhkan untuk konstruksi baterai timbal-asam adalah:
Timbal peroksida (PbO2): berwarna coklat tua, bahan keras dan rapuh, membentuk pelat positif.
Timbal spons (Pb): Timbal murni dalam kondisi spons lunak membentuk pelat negatif.
Asam sulfat encer (H2SO4): asam kuat dan elektrolit yang baik. Ini sangat terionisasi, dan sebagian besar panas yang dilepaskan selama pengenceran berasal dari hidrasi ion hidrogen. Untuk baterai asam timbal dengan air: asam=3:1.
Bagaimana cara kerja baterai timbal-asam?
Baterai asam timbal terbuat dari pelat elektroda timbal peroksida dan pelat elektroda timbal spons yang direndam dalam asam sulfat encer. Arus terhubung secara eksternal di antara papan-papan ini. Dalam asam sulfat encer, molekul asam terpecah menjadi ion hidrogen positif (H plus ) dan ion sulfat negatif (SO4 --). Ketika mencapai pelat PbO2, ion hidrogen menerima elektron dari sana dan menjadi atom hidrogen, menyerang PbO2 lagi dan membentuk PbO dan H2O (air). PbO ini bereaksi dengan H2SO4 membentuk PbSO4 dan H2O (air).
Ion SO4 - (anion) bergerak ke elektroda (anoda) yang terhubung ke kutub positif catu daya DC, di mana ion tersebut akan melepaskan kelebihan elektron dan menjadi radikal bebas SO4. SO4 radikal ini tidak bisa ada sendiri; Oleh karena itu, ia bereaksi dengan PbSO4 di anoda menghasilkan timbal peroksida (PbO2) dan asam sulfat (H2SO4).
Saat baterai diisi
Pengisian adalah proses membalikkan reaksi elektrokimia. Ini mengubah energi listrik dari pengisi daya menjadi energi kimia dalam baterai. Namun, baterai tidak menyimpan daya. Ini mempertahankan energi kimia yang dibutuhkan untuk menghasilkan listrik.
Jika tegangan pengisi daya lebih tinggi dari baterai, pengisi daya baterai akan membalikkan arus. Pengisi daya menghasilkan terlalu banyak elektron pada pelat negatif, dan ion hidrogen positif tertarik padanya. Hidrogen bereaksi dengan timbal sulfat menghasilkan asam sulfat dan timbal. Ketika sebagian besar sulfat menghilang, hidrogen naik dari pelat negatif. Oksigen dalam air bereaksi dengan timbal sulfat pada pelat positif untuk membuatnya menjadi timbal dioksida lagi. Ketika reaksi hampir selesai, gelembung oksigen naik dari pelat positif. Ini disebut pendarahan.
Pelepasan diri
Fitur buruk dari baterai timbal-asam adalah bahwa baterai dapat mengeluarkan dayanya sendiri, meskipun tidak digunakan. Aturan umum adalah satu persen tingkat pelepasan diri per hari. Kecepatan meningkat pada suhu tinggi dan menurun pada suhu rendah.
Perubahan elektrolit dalam baterai timbal-asam setelah pengisian dan pengosongan
Ketika baterai timbal habis, asam sulfat dalam elektrolit berkurang, kadar air meningkat, dan berat jenis larutan berkurang.
Ketika baterai timbal-asam diisi, asam sulfat dalam elektrolit terus meningkat, air berkurang secara bertahap, dan berat jenis larutan meningkat.
Faktanya, perubahan berat jenis elektrolit menentukan kondisi pengisian baterai timbal-asam. Inilah sebabnya mengapa penting untuk menyirami baterai secara konsisten untuk memastikan Anda memanfaatkannya sebaik mungkin.
