Arbeidsprinsipp for bly-syrebatteriladere

I et bly-syrebatteri er anoden (PbO2) og katoden (Pb) nedsenket i en elektrolytt (fortynnet svovelsyre). En 2V strøm genereres mellom de to elektrodene. Dette er basert på prinsippet om bly-syrebatterier. Gjennom lading og utlading gjennomgår anoden, katoden og elektrolytten følgende endringer: I det første tilfellet av blysulfat øker oksidasjonstilstanden til bly, og det oksideres, med positive ladninger som strømmer inn i den positive elektroden; i det andre tilfellet med blysulfat, reduseres oksidasjonstilstanden til bly, og den reduseres, med negative ladninger som strømmer inn i den negative elektroden.

1. Kjemiske endringer under utslipp
Når batteriet kobles til en ekstern krets for utlading, reagerer den fortynnede svovelsyren med de aktive materialene på anode- og katodeplatene og danner en ny forbindelse, "blysulfat". Ved utladning frigjøres svovelsyre fra elektrolytten. Jo lengre utslipp, jo fortynnet blir svovelsyrekonsentrasjonen. Mengden svovelsyre som forbrukes er proporsjonal med mengden utslipp. Ved å måle konsentrasjonen av svovelsyre i elektrolytten, dvs. dens egenvekt, kan mengden av utladning eller gjenværende ladning bestemmes.

2. Kjemiske endringer under lading
Under lading spaltes blysulfatet som produseres på anode- og katodeplatene og reduseres til svovelsyre, bly og blyperoksid. Derfor øker konsentrasjonen av elektrolytten i batteriet gradvis, noe som betyr at elektrolyttens egenvekt stiger, og den går gradvis tilbake til konsentrasjonen før utlading. Denne endringen indikerer at de aktive materialene i batteriet er redusert til en tilstand hvor de kan levere strøm igjen. Når blysulfatet ved begge elektrodene reduseres til dets opprinnelige aktive materialer, er ladingen fullført. Hydrogen produseres ved katodeplaten, og oksygen produseres ved anodeplaten. I sluttfasen av ladingen brukes nesten all strømmen til vannelektrolyse, og dermed reduseres elektrolyttnivået. På dette tidspunktet bør den fylles på med rent vann.