Kurşun-Asit Akü Şarj Cihazlarının Çalışma Prensibi

Kurşun-asit aküde, anot (PbO2) ve katot (Pb) bir elektrolite (seyreltik sülfürik asit) daldırılır. İki elektrot arasında 2V'luk bir akım üretilir. Bu, kurşun-asit akülerin prensibine dayanmaktadır. Yükleme ve boşaltma yoluyla anot, katot ve elektrolit aşağıdaki değişikliklere uğrar: Kurşun sülfatın ilk durumunda, kurşunun oksidasyon durumu artar ve pozitif yüklerin pozitif elektrota akmasıyla oksitlenir; kurşun sülfatın ikinci durumunda, kurşunun oksidasyon durumu azalır ve negatif yüklerin negatif elektrota akmasıyla azalır.

1. Deşarj Sırasındaki Kimyasal Değişiklikler
Pil, deşarj için harici bir devreye bağlandığında, seyreltik sülfürik asit, anot ve katot plakalarındaki aktif maddelerle reaksiyona girerek yeni bir bileşik olan 'kurşun sülfat'ı oluşturur. Deşarj sırasında elektrolitten sülfürik asit salınır. Deşarj ne kadar uzun olursa, sülfürik asit konsantrasyonu da o kadar seyreltilir. Tüketilen sülfürik asit miktarı deşarj miktarıyla orantılıdır. Elektrolitteki sülfürik asit konsantrasyonunun, yani özgül ağırlığının ölçülmesiyle, deşarj miktarı veya kalan şarj miktarı belirlenebilir.

2. Şarj Sırasındaki Kimyasal Değişiklikler
Şarj sırasında anot ve katot plakalarında üretilen kurşun sülfat ayrışır ve sülfürik asit, kurşun ve kurşun peroksite indirgenir. Bu nedenle aküdeki elektrolit konsantrasyonu giderek artar, yani elektrolitin özgül ağırlığı artar ve yavaş yavaş deşarjdan önceki konsantrasyona döner. Bu değişiklik, bataryadaki aktif maddelerin tekrar güç sağlayabilecek duruma indirgendiğini gösteriyor. Her iki elektrottaki kurşun sülfat orijinal aktif maddelerine indirgendiğinde şarj işlemi tamamlanır. Katot plakasında hidrojen, anot plakasında ise oksijen üretilir. Şarjın son aşamasında, akımın neredeyse tamamı su elektrolizi için kullanılır, böylece elektrolit seviyesi düşer. Bu noktada saf su ile doldurulmalıdır.