Bouw van loodzuuraccu
Er zijn voornamelijk twee delen in een lood-zuuraccu. De behuizing en de platen.
Behuizing van lood-zuuraccu
Aangezien deze accu-behuizing voornamelijk zwavelzuur bevat, moeten de materialen die voor de vervaardiging van een behuizing van een lood-zuuraccu worden gebruikt, bestand zijn tegen zwavelzuur. Het materiaal van de behuizing moet ook vrij zijn van impuriteiten die schadelijk zijn voor het zwavelzuur. Vooral ijzer en mangaan zijn onaanvaardbaar.
Glas, met lood beklede hout, eboniet, hard rubber van bitumineus mengsel, keramische materialen en gevormd plastic hebben bovengenoemde eigenschappen, waardoor de behuizing van de lood-zuuraccu wordt gemaakt van een van deze materialen. De behuizing is strak afgesloten met een bovenkant.
De bovenkant heeft drie gaten, één aan elke kant voor de polen en één in het midden voor de ventplug, waardoor het elektrolyt wordt ingegoten en gassen kunnen ontsnappen.
Binnenin, aan de onderkant van de behuizing van de lood-zuuraccu, zijn er twee ribben om de positieve platen van de lood-zuuraccu te ondersteunen en nog twee ribben om de negatieve platen te ondersteunen. De ribben of prisma's dienen als steun voor de platen en beschermen ze tegelijkertijd tegen kortsluitingen die anders zouden ontstaan door het vallen van actief materiaal van de platen op de bodem van de behuizing. De behuizing is het meest basale deel van de constructie van de lood-zuuraccu.
Platen van lood-zuuraccu
Er zijn over het algemeen twee methoden om de actieve materialen van de cel te produceren en ze aan loden platen te hechten. Deze staan bekend onder de namen van hun uitvinders.
Plante-platen of gevormde platen van lood-zuuraccu.
Faure-platen of beplakte platen van lood-zuuraccu.
Plante-Plaat
Plante-Proces
In dit proces worden twee loden platen genomen en ondergedompeld in verdund H2SO4. Wanneer een stroom door deze lood-zuurcel wordt gevoerd vanuit een externe bron, dan ontstaan door elektrolyse waterstof en zuurstof. Aan de anode valt zuurstof aan op lood en converteert het tot PbO2, terwijl de cathode onaangetast blijft omdat waterstof geen verbinding kan vormen met Pb.
Als de cel nu wordt ontladen, dan wordt de peroxide-behandelde plaat de cathode, dus vormt waterstof zich erop en combineert met de zuurstof van PbO2 om water te vormen, dus,
Tegelijk gaat zuurstof naar de anode, die lood is, en reageert om PbO2 te vormen. Dus de anode wordt bedekt met een dun laagje PbO2.
Door het continue omkeren van de stroom of door opladen en ontladen, zal het dunne laagje PbO2 dikker en dikker worden en zal het omkeren van de cellenpool steeds langer duren. Twee loden platen na honderden omkeringen krijgen een huid van loodperoxide die dik genoeg is om voldoende capaciteit te hebben. Dit proces van het maken van positieve platen staat bekend als formatie. De negatieve platen van de lood-zuuraccu worden met hetzelfde proces gemaakt.
Structuur van Plante-Plaat
Het is duidelijk dat aangezien het actieve materiaal op een Plante-plaat bestaat uit een dun laagje PbO2 dat is gevormd op en uit het oppervlak van de loden plaat, het wenselijk is om een groot oppervlak te hebben om een waarneembare hoeveelheid ervan te krijgen. Het oppervlak van de plaat van de lood-zuuraccu kan worden vergroot door groeven of lamellen. De figuur toont een positieve Plante-plaat die bestaat uit een rooster van zuiver lood met fijn gelamineerde oppervlakken. De constructie van deze platen bestaat uit een groot aantal dunne verticale lamellen die op regelmatige afstanden worden versterkt door horizontale bindribben. Dit resulteert in een aanzienlijke toename van het oppervlak. Het belangrijkste kenmerk van de constructie van de lood-zuuraccu is om een grote hoeveelheid actief materiaal, namelijk PbO2, in de actieve plaat te accommoderen.
Positieve platen worden meestal geproduceerd door het Plante-proces en de platen worden Plante-platen genoemd. De negatieve platen van de lood-zuuraccu kunnen ook met dit proces worden vervaardigd, maar voor negatieve platen is dit proces niet praktisch.
Faure-Plaat
In het Faure-proces wordt het actieve materiaal mechanisch toegepast in plaats van elektrisch ontwikkeld uit de loden plaat zelf zoals in het Plante-proces. Het actieve materiaal, dat bestaat uit rode lood (Pb3O4) of litharge (PbO) of een mengsel van beide in verschillende verhoudingen, wordt in de tussenruimtes van een dun loodrooster gedrukt, dat ook als geleider van stroom dient. Na het beplakken van de roosters met actief materiaal worden de platen gedroogd, verhard en samengesteld in een zwakke oplossing van zwavelzuur met een specifiek gewicht van 1,1 tot 1,2 en gevormd door het laten lopen van een stroom ertussen. Voor het vormen van negatieve platen worden deze platen aangesloten als kathoden. De zuurstof die aan de anode wordt geproduceerd, zet het looxide (Pb3O4) om in loodperoxide (PbO2) en de waterstof die aan de kathode wordt geproduceerd, reduceert het looxide (PbO) tot sponslegering (Pb).
De vorming van positieve platen betreft de conversie van looxide in loodperoxide. Een hoog looxide, zoals Pb3O
