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Batteria elettrica
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Batteria elettrica
Tecnica e componenti
 

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1) ELEMENTO CARICO
Elemento caricato
Quando un elemento è carico, sull’elettrodo positivo il solfato di piombo PbSO4 si è trasformato in ossido piombico PbO2 mentre il solfato di piombo PbSO4 sull’elettrodo negativo è diventato piombo Pb. la ricarica avrà condizionato la scomposizione elettrolitica dell'acqua e il solfato SO4 rilasciato dagli elettrodi in fase di carica ha aumentato la densità dell'elettrolita formando acido solforico H2SO4.
La tensione di carica e la densità degli acidi non aumentano più ulteriormente.
Quando dopo una carica completa si continua a ricaricare, si verifica nuovamente una scomposizione elettrolitica dell’acqua con formazione di miscela esplosiva (ossigeno sulla piastra positiva, idrogeno sulla piastra negativa).
5) ELEMENTO IN SCARICA
Elemento caricato In scarica, la direzione della corrente e i processi elettrochimici producono la formazione di solfato di piombo PbSO4 sui due elettrodi.
L'ossido piombico PbO2 sull'elettrodo positivo e il piombo Pb sull'elettrodo negativo, reagiscono con gli ioni solfato SO4--  rilasciati dall'elettrolita (l'acido solforico H2SO4) per formare solfato di piombo PbSO4. L'elettrolita acquisisce ossigeno O2 dall'elettrodo positivo sino a diventare acqua distillata H2O.
3) ELEMENTO SCARICATO
Elemento caricato L’elettrolita durante il precedente consumo di corrente, ha ridotto la propria densità nella formazione di acqua distillata H2O. Su entrambi gli elettrodi si è formato solfato di piombo PbSO4 composto dagli ioni Pb++ (degli elettrodi) e SO4-- (dell'elettrolita).
4) ELEMENTO IN CARICA
Elemento caricato Durante la carica i materiali attivi PbO2  e Pb vengono rigenerati con PbSO4. Sull’elettrodo positivo, tramite “aspirazione” di elettrodi, Pb++ si trasforma in Pb++++, che si lega con O2 di H2O e forma PbO2. Sull’elettrodo negativo si forma Pb. Ioni SO4—liberatisi da PbSO4 dei due elettrodi e ioni  H+ da H2O formano di nuovo H2SO4 e aumentano la densità degli acidi.

La densità degli acidi può essere usata come misura dello stato di carica.
 
  • Cronologia
    1796 A. Volta costruisce la prima cella elettrochimica; unendo poi in serie più celle prepara la prima pila, con la quale produce correnti nell’ordine dell’Ampere , mentre con i generatori elettrostatici si arriva solo a 0,01 Ampere.
    1830 W. Grove propone la prima pila a gas (elettrodi mantenuti in atmosfera di idrogeno e di ossigeno immersi in acido solforico) anticipatrice delle pile a combustibile.
    1859 G. Planté presenta all’Accademia Francese delle Scienze, il primo accumulatore a piombo. Fino al 1881 Faure, Volkmar e Swan perfezionano l’accumulatore rendendolo più efficiente.
    1868 G. Leclanché presenta la sua pila con elettrodi di zinco e biossido di manganese con NH4Cl come elettrolita. Prodotta per la prima volta nel 1890, il sistema è usato ancora oggi nelle pile a secco.
    1881 De Lalande e Chaperon brevettano la prima pila a elettrolita alcalino che ha una f.e.m. di 0,85 V.
    1900 All’epoca vengono sviluppati accumulatori alcalini nichel-cadmio e al nichel-ferro (Jungner e Th. A. Edison). Altri sistemi alcalini: cella AgO/Cd (Hubbell, 1908), AgO/Zn (Morrison, 1910).
    1940 Viene prodotta la pila a ossido di mercurio-zinco, molto usata durante la II guerra mondiale e ancora diffusa nelle applicazioni che richiedono una tensione costante.
    1941 André introdusse i separatori di cellofan per prolungare il tempo di vita e per tentarne la ricarica, fino alle celle stagne (o ermetiche), senza consumo dell’elettrolita utilizzabili in ogni posizione.

Immagini

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