Opbygning af Blybatteri

Der er hovedsageligt to dele i en blysyrebatteri. Beholderen og pladerne.

Blysyrebatteribeholder

Da denne batteri-beholder hovedsageligt indeholder svovlsyre, skal de materialer, der bruges til at lave en blysyrebatteribeholder, være modstandsdygtige over for svovlsyre. Beholdermaterialet bør også være fri for impuriteter, som er skadelige for svovlsyret. Især jern og mangan er uacceptabelt.
Glas, blybelagt træ, ebonit, hård gummidele af bitumindholdende kompound, keramiske materialer og formede plastik har ovennævnte egenskaber, og derfor laves beholderen til blysyrebatteri af enten af disse materialer. Beholderen er tæt lukket med et topdæk.
Topdækket har tre huller, ét på hver ende til stolperne og ét i midten til ventilplug, gennem hvilket elektrolytet bliver hældt ind, og gasser slipper ud.

På bunden af blysyrebatteribeholderen findes to ribber til at holde de positive blysyrebatteriplader og to ribber til at holde de negative plader. Ribberne eller priserne fungerer som støtter for pladerne og samtidig beskytter dem mod kortslutninger, som ellers ville opstå som følge af fald af det aktive materiale fra pladerne ned på beholderens bund. Beholderen er den mest grundlæggende del af blysyrebatteriets konstruktion.

Blysyrebatteriplader

Generelt er der to metoder til at producere cellens aktive materialer og vedhæfte dem til blyplader. Disse er kendte efter navnene på deres opfindere.

1. Plante-plader eller dannet blysyrebatteriplader.

2. Faure-plader eller pasted blysyrebatteriplader.

Plante-plade

Plante-proces

I denne proces tages to blade bly og dyppes i sparsom H2SO4. Når en strøm passereres igennem dette blysyrecell fra en ekstern strømforsyning, så dannes ved elektrolys hydrogen og ilt. Ved anoden angriber iltet blyet og konverterer det til PbO2, mens katoden ikke påvirkes, da hydrogen ikke kan danne nogen forbindelse med Pb.

Hvis cellen nu løses, så bliver peroxide-dækket plade til katode, så dannes hydrogen på den og kombinerer med iltet i PbO2 for at danne vand, således:

Samtidig går iltet til anoden, som er bly, og reagerer for at danne PbO2. Derfor bliver anoden dækket af en tynd film af PbO2.

Ved kontinuerlig omvendelse af strømmen eller ved opladning og afladning, vil den tynde film af PbO2 blive tykkere og tykkere, og cellens polaritet vil tage længere tid at omvende. To blyplader, efter at være blevet udsat for hundreder af omvendelser, vil få en hud af blyperoxid, der er tyk nok til at have tilstrækkelig kapacitet. Denne proces for at lave positive plader kaldes dannelse. De negative blysyrebatteriplader laves ved samme proces.

Struktur af Plante-plade

Det ses, at da det aktive materiale på en Plante-plade består af en tynd lag PbO2, der dannes på og fra overfladen af blypladen, må det være ønskeligt at have en stor overfladeareal for at få en betydelig volumen af det. Overfladearealet af blysyrebatteriplade kan øges ved grooving eller laminering. Figuren viser en positiv Plante-plade, der består af en ren blygrid med fint laminerede overflader. Konstruktionen af disse plader består af et stort antal tynde vertikale laminationer, som er styrket ved intervaller af horisontale bindingribber. Dette resulterer i en betydelig øgning af overfladearealet. Det vigtigste træk ved konstruktionen af blysyrebatteri er at rumme en stor volumen af aktive materialer, dvs. PbO2 i aktiv plade.
Positive plader produceres normalt ved Plante-proces, og pladerne kaldes Plante-plader. De negative blysyrebatteriplader kan også fremstilles ved denne proces, men for negative plader er processen upraktisk.

Faure-plade

I Faure-proces anvendes det aktive materiale mekanisk i stedet for at blive udviklet elektrolytisk ud af selve blypladen, som i Plante-proces. Det aktive materiale, som er i form af rød bly (Pb3O4) eller litharge (PbO) eller en blanding af de to i forskellige proportioner, trykkes ind i interstitierne af en tynd blygrid, der også fungerer som strømfører. Efter at have pastet griddene med aktivt materiale, tørres pladerne, hærdes og monteres i en svag løsning af svovlsyre med en specifik tyngde på 1.1 til 1.2 og dannes ved at passere en strøm mellem dem. For at danne negative plader forbinder man disse plader som katoder. Oxygent, der dannes ved anoden, konverterer blyoksid (Pb3O4) til blyperoxid (PbO2) og hydrogen, der dannes ved katoden, reducerer blymonoksid (PbO) til svampet bly (Pb).

Dannelsen af positive plader involverer konvertering af blyoksid til blyperoxid. Et højt blyoksid, som Pb3O4, anvendes af økonomiske overvejelser både i strøm og tid, selvom i praksis en blanding af Pb