Apa itu Baterai Asam Timbal?

Baterai timbal-asam adalah salah satu jenis baterai isi ulang tertua. Baterai ini ditemukan pada tahun 1859 oleh fisikawan Perancis Gaston Plante.

Meskipun memiliki rasio energi terhadap volume yang kecil dan rasio energi terhadap berat yang sangat rendah, kemampuannya untuk memasok konten lonjakan tinggi menunjukkan bahwa sel memiliki rasio kekuatan terhadap berat yang relatif besar.

Baterai timbal-asam dapat diklasifikasikan sebagai baterai sekunder. Reaksi kimia yang terjadi pada sel sekunder bersifat reversibel. Reaktan yang menghasilkan arus listrik pada baterai ini (melalui reaksi kimia ) dapat dibuat ulang dengan melewatkan arus melalui baterai (pengisian ulang).

Proses kimia mengekstraksi arus dari baterai sekunder (reaksi maju) disebut pengosongan. Metode regenerasi bahan aktif disebut pengisian.

Baterai Asam Timbal Tersegel

• Baterai timbal-asam yang tersegel terdiri dari enam sel yang dipasang berdampingan dalam satu wadah. Sel-sel tersebut digabungkan bersama, dan setiap sel 2.0V menambah kapasitas keseluruhan baterai 12.0V.
• Meskipun relatif berat, baterai timbal-asam masih lebih disukai dibandingkan baterai ringan lainnya karena kemampuannya menghasilkan lonjakan listrik yang besar (yang diperlukan untuk menghidupkan mesin dingin di dalam mobil).
• Baterai timbal-asam yang terisi penuh terdiri dari tumpukan elektroda timbal oksida bergantian, diisolasi satu sama lain oleh lapisan pemisah berpori.
• Semua bagian ini ditempatkan dalam larutan asam sulfat pekat . Konektor antar sel menghubungkan ujung positif satu sel ke ujung negatif sel berikutnya sehingga keenam sel tersebut disusun secara seri.

Reaksi Kimia untuk Pengosongan

Ketika baterai habis, ia bertindak sebagai sel galvanik dan terjadi reaksi kimia berikut.

Negatif:

Pb(s) + HSO₄^– + H₂O(l) –> 2e^– + PbSO₄(s) + H₃O⁺(aq) (oxidation )

Positif:

PbO₂(s) + HSO₄^–(aq) + 3H₃O⁺(aq) + 2e^–  –> PbSO₄(s) + 5H₂O(l) (reduction)

 

 

 

 

 

 

 

 

Timbal sulfat terbentuk di kedua elektroda. Dua elektron juga ditransfer dalam reaksi lengkap. Baterai timbal-asam dikemas dalam wadah karet atau plastik tebal untuk mencegah kebocoran asam sulfat korosif.

Pengisian Baterai Asam Timbal

Asam sulfat yang ada dalam baterai pelepasan timbal terurai dan perlu diganti. Terkadang, lempeng mengubah strukturnya dengan sendirinya. Akhirnya, baterai menjadi kurang efisien dan harus diisi atau diganti.

 

 

 

 

 

 

 

 

Jika aki mobil menghabiskan banyak waktu dalam keadaan kosong, timbunan timbal sulfat mungkin menjadi sangat sulit dihilangkan. Inilah alasan mengapa baterai timbal-asam harus diisi sesegera mungkin (untuk mencegah penumpukan timbal sulfat). Pengisian baterai timbal biasanya dilakukan dengan menyediakan sumber arus eksternal.

Sebuah steker dimasukkan yang dihubungkan ke baterai timbal-asam dan reaksi kimia berlangsung dalam arah yang berlawanan. Jika asam sulfat dalam baterai (atau komponen baterai lainnya) telah mengalami penguraian, proses pengisian daya mungkin menjadi tidak efisien. Oleh karena itu, disarankan untuk memeriksa baterai secara berkala.

Reaksi Kimia untuk Pengisian Ulang

Reaksi kimia yang terjadi saat baterai timbal-asam diisi ulang dapat ditemukan di bawah.

Negatif:

2e^– + PbSO₄(s) + H₃O⁺(aq) –> Pb(s) + HSO₄^– + H2O(l) (reduction)

Positif:

PbSO₄(s) + 5H₂O(l) –> PbO₂(s) + HSO₄^–(aq) + 3H₃O⁺(aq) + 2e^– (oxidation)

Saat mengisi ulang, baterai mobil berfungsi seperti sel elektrolitik. Energi yang dibutuhkan untuk menggerakkan pengisian ulang berasal dari sumber luar, misalnya mesin mobil. Penting juga untuk dicatat bahwa pengisian baterai yang berlebihan dapat mengakibatkan pembentukan produk samping seperti gas hidrogen dan gas oksigen. Gas-gas ini cenderung keluar dari baterai, mengakibatkan hilangnya reaktan.