Konstruktion av blysyraakkumulator
Det finns huvudsakligen två delar i en blysyra-batteri. Behållaren och plattorna.
Blysyra-batteribehållare
Eftersom denna batteri-behållare huvudsakligen innehåller svavelsyra, måste materialen som används för att tillverka en blysyra-batteribehållare vara motståndskraftig mot svavelsyra. Behållarmaterialen bör också vara fria från impuriteter som är skadliga för svavelsyran. Särskilt järn och mangan är oacceptabla.
Glas, blyförsedd ved, ebonit, hårdt gummi av bitumenhaltigt komposit, keramiska material och formade plastmassor har de ovan nämnda egenskaperna, därför är behållaren av blysyra-batteri gjord av något av dessa material. Behållaren är tätt siglad med ett överlock.
Överlocket har tre hål, ett vid varje ände för posterna och ett i mitten för ventplugget och genom vilket elektrolyten hälles in och gaser undanflyter.
Inuti botten av blysyra-batteribehållaren finns det två ribbor för att hålla de positiva blysyra-batteriplattorna och ytterligare två ribbor för att hålla de negativa plattorna. Ribbarna eller prismorna fungerar som stöd för plattorna och samtidigt skyddar dem från kortslutningar som annars skulle uppstå på grund av fall av aktivt material från plattorna ner på behållarens botten. Behållaren är den mest grundläggande delen av konstruktionen av blysyra-batteri.
Blysyra-batteriplattor
Det finns i allmänhet två metoder för att producera cellens aktiva material och fästa dem på blyplattor. Dessa är kända efter namnen på sina uppfinnare.
Plante-plattor eller formerade blysyra-batteriplattor.
Faure-plattor eller pastade blysyra-batteriplattor.
Plante-platta
Plante-processen
I denna process tas två blad av bly och doppas i utspädd H2SO4. När en ström matas in i detta blysyra-element från en extern källa, så uppstår på grund av elektrolys väte och syre. Vid anoden angriper syre bly och omvandlar det till PbO2, medan katoden är oförändrad eftersom väte inte kan bilda något förening med Pb.
Om elementet nu släpps så blir peroxidbelagd platta katod, så väte bildas på den och kombinerar med syret i PbO2 för att forma vatten, således,
Samtidigt går syre till anoden, som är bly, och reagerar för att forma PbO2. Därför blir anoden täckt med en tunn film av PbO2.
Genom kontinuerlig omvändning av strömmen eller genom laddning och lossning, kommer den tunna filmen av PbO2 att bli tjockare och tjockare och elementets polaritet kommer att ta längre tid att byta. Efter hundratals omvändningar kommer två blyplattor att få en hud av blyperoxid som är tillräckligt tjock för att ha tillräckligt hög kapacitet. Denna process för att göra positiva plattor kallas formation. Negativa blysyra-batteriplattor tillverkas med samma process.
Struktur av Plante-platta
Det framgår att eftersom det aktiva materialet på en Plante-platta består av en tunn lager av PbO2 bildad på och från ytan av blyplattan, måste det vara önskvärt att ha en stor yta för att få en uppskattbar volym av det. Ytan av blysyra-batteriplatta kan ökas genom grovning eller lamination. Figuren visar en Plante-positiv platta som består av en ren blygrid med finlaminerade ytor. Konstruktionen av dessa plattor består av ett stort antal tunna vertikala lamineringar som stärks med mellanrum av horisontella bindningsribbor. Detta resulterar i en betydande ökning av ytan. Den viktigaste egenskapen av konstruktionen av blysyra-batteri är att rymma en stor volym av aktiva material, dvs. PbO2 i aktiv platta.
Positiva plattor produceras vanligtvis genom Plante-processen och plattorna kallas Plante-plattor. De negativa blysyra-batteriplattorna kan också tillverkas genom denna process, men för negativa plattor är denna process opraktisk.
Faure-platta
I Faure-processen appliceras det aktiva materialet mekaniskt istället för att elektrolytiskt utvecklas ur blyplattan själv som i Plante-processen. Det aktiva materialet, som finns i form av rött bly (Pb3O4) eller litharge (PbO) eller en blandning av de två i olika proportioner, pressas in i interstierna av en tunn blygrid som också fungerar som strömförare. Efter att gridarna har pastats med aktivt material torkas, hårdnar och sätts ihop i en svag lösning av svavelsyra med specifik vikt 1.1 till 1.2 och formas genom att mata en ström mellan dem. För att forma negativ platta ansluts dessa plattor som katoder. Syret som bildas vid anoden konverterar blyoxiden (Pb3O4) till blyperoxid (PbO2) och väte som bildas vid katoden reducerar blymonoxiden (PbO) till spungbly (Pb).
Formation av positiva plattor innebär konvertering av blyoxid till blyperoxid. En hög blyoxid, såsom Pb3O4 används av ekonomiska skäl både vad gäller ström och tid, även om i praktiken en blandning av Pb
