Construcció de bateries d'òxid de plom
Hi ha principalment dues parts en una bateria d'òxid de plom. El recipient i les plaques.
Recipient de la bateria d'òxid de plom
Com que aquest recipient de bateria conté principalment àcid sulfúric, els materials utilitzats per fer un recipient de bateria d'òxid de plom han de ser resistent al àcid sulfúric. El material del recipient també hauria de estar lliure d'aquelles impures que són nocives per a l'àcid sulfúric. Especialment, el ferro i el mangani són intolerables.
Els vidres, fusta revestida de plom, ebonit, cauca dura de compost bituminós, materials ceràmics i plàstics moulats tenen les propietats mencionades, per tant, el recipient de bateria d'òxid de plom es fa d'un d'aquests materials. El recipient està tancat hermèticament amb una coberta superior.
La coberta superior té tres forats, un a cada extrem per als postes i un al mig per al plug de ventilació i a través del qual s'hi vierte l'electròlit i escapa el gas.
A la part inferior del recipient de la bateria d'òxid de plom, hi ha dos costals per sostenir les plaques positives de bateria d'òxid de plom i dos altres costals per sostenir les plaques negatives. Els costals o prismes serveixen com a suport per a les plaques i, alhora, les protegeixen de circuits oberts que podrien ocórrer com a resultat de la caiguda del material actiu de les plaques al fons del recipient. El recipient és la part més bàsica de la construcció de la bateria d'òxid de plom.
Plaques de la bateria d'òxid de plom
Generalment, hi ha dos mètodes per produir els materials actius de la cèl·la i adjuntar-los a les plaques de plom. Aquests són coneguts pel nom dels seus inventors.
Plaques Plante o plaques de bateria d'òxid de plom formades.
Plaques Faure o plaques de bateria d'òxid de plom pastelades.
Placa Plante
Procés Plante
En aquest procés, es prenen dues fulles de plom i es sumergen en H2SO4 diluit. Quan es passa una corrent a aquesta cèl·la d'òxid de plom des d'una font externa, aleshores, degut a electròlisi, es produeix hidrogen i oxigen. A l'anode, l'oxigen ataca el plom convertint-lo en PbO2, mentre que la catòde no queda afectada perquè l'hidrogen no pot formar cap composta amb el Pb.
Si ara es descarrega la cèl·la, la placa recoberta de peròxid es converteix en catòde, així que l'hidrogen es forma sobre ella i es combina amb l'oxigen de PbO2 per formar aigua, així,
Al mateix temps, l'oxigen va a l'anode, que és plom, i reacciona per formar PbO2. Per tant, l'anode queda coberta amb una capa fina de PbO2.
Per mitjà de la reversió contínua de la corrent o carregant i descarregant, la capa fina de PbO2 es farà més grossa i més grossa, i la polaritat de la cèl·la trigarà més i més temps a invertir-se. Dues plaques de plom, després de submergir-se a centenars de reversions, adquiriran una pell de peròxid de plom prou gruixa per processar una capacitat suficientment alta. Aquest procés de fabricació de plaques positives es coneix com a formació. Les plaques negatives de la bateria d'òxid de plom es fan pel mateix procés.
Estructura de la placa Plante
Es veu que, ja que el material actiu en una placa Plante consisteix en una capa fina de PbO2 formada a partir de la superfície de la placa de plom, hauria de ser desitjable tenir una àrea superficial gran per a obtenir un volum apreciable. L'àrea superficial de la placa de bateria d'òxid de plom es pot augmentar amb ranures o laminacions. La figura mostra una placa positiva Plante que consta d'una graella de plom pur amb superfícies finament laminades. La construcció d'aquestes plaques consisteix en un gran nombre de laminacions verticals fines que es reforçen a intervals amb costals horitzontals. Això resulta en un increment de l'àrea superficial en gran mesura. La característica principal de la construcció de la bateria d'òxid de plom és acomodar un gran volum de materials actius, és a dir, PbO2 en la placa activa.
Les plaques positives solen produir-se pel procés Plante i les plaques són conegudes com a plaques Plante. Les plaques negatives de la bateria d'òxid de plom també es poden fabricar amb aquest procés, però per a les plaques negatives aquest procés és impracticable.
Placa Faure
En el procés Faure, el material actiu es aplica mecànica en lloc de desenvolupar-se electroquímicament a partir de la placa de plom com en el procés Plante. El material actiu, que és en forma de vermell de plom (Pb3O4) o lítargir (PbO) o una barreja dels dos en diverses proporcions, es prenega en les interstícies d'una graella de plom fina que també serveix com a conductor de corrent. Després de pastelar les graelles amb el material actiu, les plaques es sequen, s'endurissen i es monten en una solució feble d'àcid sulfúric de densitat específica 1.1 a 1.2 i es formen passant una corrent entre elles. Per formar les plaques negatives, aquestes plaques es connecten com a catòdes. L'oxigen evolucionat a l'anode converteix l'òxid de plom (Pb3O4) en peròxid de plom (PbO2) i l'hidrogen evolucionat al catòde redueix l'òxid de plom monòxid (PbO) en plom esponjos (Pb).
La formació de les plaques positives involucra la conversió de l'òxid de plom en peròxid de plom. Un alt òxid de plom, com el Pb
