Cara Kerja Baterai Asam Timbal | Baterai Penyimpanan Sekunder Asam Timbal
Cara Kerja Baterai Asam Timbal
Baterai penyimpanan baterai atau baterai sekunder adalah baterai di mana energi listrik dapat disimpan sebagai energi kimia dan energi kimia ini kemudian dikonversi menjadi energi listrik sesuai kebutuhan. Konversi energi listrik menjadi energi kimia dengan menerapkan sumber listrik eksternal dikenal sebagai pengisian baterai. Sedangkan konversi energi kimia menjadi energi listrik untuk memasok beban eksternal dikenal sebagai pelepasan baterai sekunder.
Selama pengisian baterai, arus dilewatkan melaluinya yang menyebabkan beberapa perubahan kimia di dalam baterai. Perubahan kimia ini menyerap energi selama pembentukannya.
Ketika baterai terhubung ke beban eksternal, perubahan kimia terjadi secara berlawanan, selama proses ini energi yang diserap dilepaskan sebagai energi listrik dan disuplai ke beban.
Sekarang kita akan mencoba memahami prinsip cara kerja baterai asam timbal dan untuk itu kita akan terlebih dahulu membahas tentang baterai asam timbal yang sangat umum digunakan sebagai baterai penyimpanan atau baterai sekunder.
Bahan yang Digunakan untuk Sel Baterai Asam Timbal Penyimpanan
Bahan aktif utama yang dibutuhkan untuk membuat baterai asam timbal adalah
Oksida timbal (PbO2).
Timbal spons (Pb)
Asam sulfat encer (H2SO4).
Oksida Timbal (PbO2)
Pelat positif terbuat dari oksida timbal. Ini adalah zat coklat gelap, keras, dan mudah pecah.
Timbal Spons (Pb)
Pelat negatif terbuat dari timbal murni dalam kondisi spons lembut.
Asam Sulfat Encer (H2SO4)
Asam sulfat encer yang digunakan untuk baterai asam timbal memiliki rasio air : asam = 3:1.
Baterai asam timbal penyimpanan dibentuk dengan merendam pelat oksida timbal dan pelat timbal spons dalam asam sulfat encer. Beban dihubungkan secara eksternal antara kedua pelat tersebut. Dalam asam sulfat encer, molekul asam terpisah menjadi ion hidrogen positif (H+) dan ion sulfat negatif (SO4 − −). Ion hidrogen saat mencapai pelat PbO2, mereka menerima elektron darinya dan menjadi atom hidrogen atom yang kembali menyerang PbO2 dan membentuk PbO dan H2O (air). Ini PbO bereaksi dengan H2 SO4 dan membentuk PbSO4 dan H2O (air).
Ion SO4 − − bergerak bebas dalam larutan sehingga beberapa di antaranya akan mencapai pelat timbal murni di mana mereka memberikan elektron ekstra mereka dan menjadi radikal SO4. Karena radikal SO4 tidak dapat ada sendiri, ia akan menyerang Pb dan membentuk PbSO4.
Karena ion H+ mengambil elektron dari pelat PbO2 dan ion SO4 − − memberikan elektron ke pelat Pb, akan ada ketidaksetaraan elektron antara kedua pelat tersebut. Oleh karena itu, akan ada aliran arus melalui beban eksternal antara kedua pelat tersebut untuk menyeimbangkan ketidaksetaraan elektron ini. Proses ini disebut pelepasan baterai asam timbal.
Sulfat timbal (PbSO4) berwarna putih. Selama pelepasan,
Kedua pelat tertutup dengan PbSO4.
Berat jenis larutan asam sulfat menurun karena pembentukan air selama reaksi di pelat PbO2.
Akibatnya, laju reaksi menurun yang berarti perbedaan potensial antara pelat menurun selama proses pelepasan.
Sekarang kita akan memutuskan beban dan menghubungkan PbSO4 yang tertutup dengan pelat PbO2 dengan terminal positif sumber DC eksternal dan PbO2 yang tertutup dengan pelat Pb dengan terminal negatif sumber DC tersebut. Selama pelepasan, kepadatan asam sulfat menurun tetapi masih ada asam sulfat dalam larutan. Asam sulfat ini juga tetap ada sebagai H+ dan SO4− − ion dalam larutan. Ion hidrogen (kation) yang bermuatan positif, bergerak ke elektroda (katoda) yang terhubung dengan terminal negatif sumber DC. Di sini setiap ion H+ mengambil satu elektron dari itu dan menjadi atom hidrogen. Atom hidrogen ini kemudian menyerang PbSO4 dan membentuk timbal dan asam sulfat.
Ion SO
