Batería de plomo y ácido
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Las baterías de plomo son un tipo de batería muy común en vehículos convencionales, no híbridos.
Suelen dar 6, 12 u otro múltiplo, pero la tensión que da cada celda es de 2 V. Tienen una gran capacidad de corriente que las hacen ideales para los motores de arranque.
Su forma más conocida son la baterías de automóvil. Están formadas por un depósito de ácido sulfúrico y dentro de él una serie de placas de plomo. Según el número de placas, la corriente será mayor o menor.
El Acumulador de plomo está constituido por dos electrodos de plomo que, cuando el aparato está descargado, se encuentra en forma de sulfato de plomo (PbSO4 II) incrustado en una matriz de plomo metálico (Pb); el electrolito es una disolución de ácido sulfúrico. Esta dilución en agua es tal que su densidad es de 1.280 +/– 0.010 g/ml a plena carga, y bajará a 1.100 g/ml cuando la batería esté descargada. Este tipo de acumulador se usa en muchas aplicaciones, además de los automóviles. Su funcionamiento es el siguiente:
Durante el proceso de carga inicial el sulfato de plomo (II) es reducido a plomo metal en el polo negativo, mientras que en el ánodo se forma óxido de plomo (IV) (PbO2). Por lo tanto se trata de un proceso de dismutación. No se libera hidrógeno, ya que la reducción de los protones a hidrógeno elemental está cinéticamente impedida en una superficie de plomo, característica favorable que se refuerza incorporando a los electrodos pequeñas cantidades de plata. El desprendimiento de hidrógeno provocaría la lenta degradación del electrodo, ayudando a que se desmoronasen mecánicamente partes del mismo, alteraciones irreversibles que acortan la duración del acumulador. Durante la descarga se invierten los procesos de la carga. El óxido de plomo (IV) es reducido a sulfato de plomo (II) mientras que el plomo elemental es oxidado para dar igualmente sulfato de plomo (II). Los electrones intercambiados se aprovechan en forma de corriente eléctrica por un circuito externo. Los procesos elementales que trascurren son los siguientes:
En la descarga baja la concentración del ácido sulfúrico porque se crea sulfato de plomo y aumenta la cantidad de agua liberada en la reacción. Como el ácido sulfúrico concentrado tiene una densidad superior al ácido sulfúrico diluido, la densidad del ácido puede servir de indicador para el estado de carga del dispositivo.
No obstante, este proceso no se puede repetir indefinidamente porque, cuando el sulfato de plomo forma cristales muy grandes, ya no responden bien a los procesos indicados, con lo que se pierde la característica esencial de la reversibilidad. Se dice entonces que el acumulador se ha sulfatado y es necesario sustituirlo por otro nuevo.
Los acumuladores de este tipo que se venden actualmente utilizan un electrolito en pasta, que no se evapora y hace mucho más segura y cómoda su utilización.
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