Reazioni Chimiche e Materiali Attivi<\/h2>\n
Il piombo e il biossido di piombo, i materiali attivi sulle piastre della batteria, reagiscono con l’acido solforico nell’elettrolita formando solfato di piombo. Il solfato di piombo si forma inizialmente in uno stato finemente suddiviso e amorfo, e facilmente ritorna a piombo, biossido di piombo e acido solforico quando la batteria viene ricaricata.<\/p>\n
Caratteristiche e Svantaggi<\/h2>\n
La batteria al piombo-acido \u00e8 relativamente pesante per la quantit\u00e0 di energia elettrica che pu\u00f2 fornire. Il suo basso costo di produzione e i suoi alti livelli di corrente di picco la rendono comune dove la capacit\u00e0 (oltre circa 10 Ah) \u00e8 pi\u00f9 importante di peso e problemi di gestione. Tuttavia, questa chimica della batteria \u00e8 molto sensibile ai cicli di scarica profonda rispetto ad altri sistemi di batterie, e a causa dell’alta densit\u00e0 del piombo, l’energia specifica delle batterie \u00e8 piuttosto bassa.<\/p>\n
Applicazioni e Durata<\/h2>\n
La maggior parte delle batterie al piombo-acido nel mondo sono batterie per l’avviamento, l’illuminazione e l’accensione (SLI) di automobili, con circa 320 milioni di unit\u00e0 spedite nel 1999. Nel 1992, circa 3 milioni di tonnellate di piombo sono state utilizzate nella produzione di batterie. I campi di applicazione industriale per le batterie al piombo-acido includono la trazione per veicoli minerari, carrelli elevatori e come fonti di energia stazionarie quali sistemi di alimentazione di emergenza (UPS) e stazioni di segnalazione per ferrovie e telecomunicazioni.<\/p>\n
Le batterie al piombo-acido possono raggiungere una lunga durata di diversi anni. Tuttavia, la regolazione della tensione \u00e8 cruciale qui. Specialmente nelle auto come batteria di avviamento, questa \u00e8 spesso insufficientemente accurata, cos\u00ec che solo 2 a 4 anni di utilizzo sono tipici. Le batterie di trazione o di accumulo possono raggiungere una durata tra i 5 e i 15 anni, a seconda della<\/p>\n
qualit\u00e0 e dello stress. Tuttavia, queste batterie differiscono significativamente dalle batterie per auto.<\/p>\n
Costruzione e Voltaggio<\/h2>\n
Una batteria al piombo-acido \u00e8 composta da un elettrodo negativo fatto di piombo spugnoso o poroso, per facilitare la formazione e la dissoluzione del piombo. L’elettrodo positivo \u00e8 composto da ossido di piombo. Entrambi gli elettrodi sono immersi in una soluzione elettrolitica di acido solforico e acqua. In caso gli elettrodi vengano a contatto tra loro a causa del movimento fisico della batteria o dei cambiamenti nello spessore degli elettrodi, una membrana elettricamente isolante ma chimicamente permeabile separa i due elettrodi. Questa membrana impedisce anche il cortocircuito elettrico attraverso l’elettrolita.<\/p>\n
Il voltaggio nominale di una cella \u00e8 di circa 2V, ma varia tra circa 1,75 V e 2,4V a seconda dello stato di carica (SoC) e della corrente di carica o scarica. Le batterie al piombo-acido possono fornire alte correnti per brevi periodi e hanno un’alta densit\u00e0 di potenza.<\/p>\n
Invecchiamento e Durata della Batteria<\/h2>\n
Le batterie al piombo-acido possono raggiungere una lunga durata di diversi anni, ma l’invecchiamento \u00e8 principalmente causato dalla corrosione interna della struttura di piombo degli elettrodi, dalla formazione di cortocircuiti fini e dalla solfatazione del piombo. Quando le batterie al piombo-acido hanno la stessa capacit\u00e0 e dimensione, ma pesi diversi, la batteria pi\u00f9 pesante di solito dura pi\u00f9 a lungo perch\u00e9 i telai di piombo sono pi\u00f9 robusti. Il tasso di potenza quando nuova non \u00e8 direttamente influenzato da ci\u00f2, poich\u00e9 una struttura di piombo pi\u00f9 debole pu\u00f2 anche essere progettata con un’ampia superficie attiva.<\/p>\n
Questo articolo fornisce una panoramica dettagliata della composizione e del funzionamento delle batterie al piombo-acido, mettendo in evidenza sia le loro caratteristiche distintive che le sfide associate al loro utilizzo.<\/p>\n
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