Pembinaan Bateri Asid Timbal
Terdapat dua bahagian utama dalam bateri asid plumbum. Ia adalah bekas dan plat.
Bekas Bateri Asid Plumbum
Kerana bekas bateri ini mengandungi kebanyakannya asid sulfurik, maka bahan yang digunakan untuk membuat bekas bateri asid plumbum mesti tahan terhadap asid sulfurik. Bekas tersebut juga harus bebas dari impurities yang merugikan asid sulfurik. Khususnya, besi dan mangaan tidak dapat ditoleransi.
Kaca, kayu berlapis plumbum, ebonit, getah keras atau kompaun bituminous, bahan seramik, dan plastik yang dicetak mempunyai sifat-sifat tersebut, oleh itu bekas bateri asid plumbum dibuat daripada salah satu bahan tersebut. Bekas tersebut ditutup rapat dengan penutup atas.
Penutup atas mempunyai tiga lubang, satu di setiap hujung untuk tiang dan satu di tengah untuk plug vent dan melalui mana elektrolit dituangkan dan gas keluar.
Di lantai bawah dalam bekas bateri asid plumbum, terdapat dua tulang rusuk untuk menahan plat bateri asid plumbum positif dan dua lagi tulang rusuk untuk menahan plat negatif. Tulang rusuk atau prisma bertindak sebagai sokongan untuk plat dan pada masa yang sama melindungi mereka daripada korsleting yang akan berlaku akibat jatuhnya bahan aktif dari plat ke dasar bekas. Bekas adalah bahagian paling asas dalam konstruksi bateri asid plumbum.
Plat Bateri Asid Plumbum
Secara umum, terdapat dua kaedah untuk menghasilkan bahan aktif sel dan melekatkannya pada plat plumbum. Kaedah-kaedah ini dikenali menurut nama penciptanya.
Plat Plante atau plat bateri asid plumbum yang dibentuk.
Plat Faure atau plat bateri asid plumbum yang dipaste.
Plat Plante
Proses Plante
Dalam proses ini, dua lembaran plumbum diambil dan direndam dalam H2SO4 yang encer. Apabila arus dialirkan ke dalam sel asid plumbum ini dari bekalan luar, maka kerana elektrolisis, hidrogen dan oksigen terhasil. Di anoda, oksigen menyerang plumbum dan mengubahnya menjadi PbO2 manakala katoda tidak terpengaruh kerana hidrogen tidak dapat membentuk sebarang gabungan dengan Pb.
Jika sel sekarang dilepaskan, maka plat yang dilapisi peroksida menjadi katoda, jadi hidrogen terbentuk padanya dan bergabung dengan oksigen dari PbO2 untuk membentuk air, seperti berikut,
Pada masa yang sama, oksigen pergi ke anoda yang adalah plumbum dan bereaksi untuk membentuk PbO2. Oleh itu, anoda menjadi tertutup dengan lapisan tipis PbO2.
Dengan pembalikan berterusan arus atau dengan pengisian dan pelepasan, lapisan tipis PbO2 akan menjadi semakin tebal dan semakin tebal, dan polaritas sel akan mengambil masa yang semakin lama untuk dibalik. Dua plat plumbum setelah disubjek kepada ratusan pembalikan akan mendapatkan kulit peroksida plumbum yang cukup tebal untuk memproses kapasiti yang cukup tinggi. Proses pembuatan plat positif ini dikenali sebagai formasi. Plat negatif bateri asid plumbum dibuat dengan proses yang sama.
Struktur Plat Plante
Dapat dilihat bahawa kerana bahan aktif pada plat Plante terdiri daripada lapisan tipis PbO2 yang terbentuk pada dan dari permukaan plat plumbum, ia mestilah diingini untuk memiliki luas permukaan yang besar untuk mendapatkan isipadu yang cukup. Luas permukaan plat bateri asid plumbum boleh ditingkatkan dengan grooving atau laminating. Gambar menunjukkan plat Plante positif yang terdiri daripada grid plumbum murni dengan permukaan yang halus. Konstruksi plat-plat ini terdiri daripada sejumlah besar lamination tipis yang diperkuat pada interval dengan tulang rusuk pengikat horizontal. Ini menghasilkan peningkatan luas permukaan secara signifikan. Ciri utama konstruksi bateri asid plumbum adalah untuk menampung isipadu bahan aktif yang besar iaitu PbO2 dalam plat aktif.
Plat positif biasanya dihasilkan melalui Proses Plante dan plat-plat tersebut dikenali sebagai Plat Plante. Plat negatif bateri asid plumbum juga boleh dihasilkan melalui proses ini tetapi untuk plat negatif, proses ini tidak praktikal.
Plat Faure
Dalam proses Faure, bahan aktif diterapkan secara mekanikal bukan dibangunkan secara elektrolitik daripada plat plumbum sendiri seperti dalam proses Plante. Bahan aktif yang berbentuk lead merah (Pb3O4) atau litharge (PbO) atau campuran kedua-duanya dalam pelbagai nisbah, ditekan ke dalam interstices grid plumbum yang nipis yang juga bertindak sebagai penghantar arus. Selepas grid dipaste dengan bahan aktif, plat-plat tersebut dikeringkan, dikeraskan, dan dirakit dalam larutan asid sulfurik yang lemah dengan graviti spesifik 1.1 hingga 1.2 dan dibentuk dengan melalui arus antara mereka. Untuk membentuk plat negatif, plat-plat tersebut dihubungkan sebagai katoda. Oksigen yang terhasil di anoda mengubah oksida plumbum (Pb3O4) menjadi peroksida plumbum (PbO2) dan hidrogen yang terhasil di katoda mengurangkan monoksida plumbum (PbO) menjadi plumbum spons (Pb).
Formasi plat positif melibatkan pemindahan oksida plumbum menjadi peroksida plumbum. Oksida plumbum yang tinggi, seperti Pb3O4 digunakan dari segi pertimbangan ekonomi baik dalam arus dan masa, walaupun dalam amalan campuran Pb
