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Wie arbeitet ein Bleiakkumulator?
1. Geladener Zustand
Die aktive Masse der positiven Platte besteht aus Bleidioxid (PbO2), die der
negativen Platte aus metallischem Bleischwamm (Pb). Beide Platten befinden
sich in einem Elektrolyten aus verdünnter Schwefelsäure (H2SO4); zwischen den
Polen ist eine elektrische Spannung messbar, welche nach folgender Formel zu
berechnen ist:
2. Entladung
Werden die Pole der geladenen Akkumulatorenplatten mit einem Verbraucher
verbunden, fließen Elektronen aus der negativen Platte über den äußeren Strom-
kreis zur positiven Platte. Der Akkumulator leistet elektrische Arbeit. Gleichzeitig
beginnt unter Verbrauch von Schwefelsäure und Bildung von Wasser auf beiden
Platten eine chemische Reaktion, welche die aktiven Massen in fein verteiltes
Bleisulfat (PbSO
4
) umwandelt und dabei den Elektronenstrom im äußeren Strom-
kreis aufrecht erhält. Während der Entladung nimmt also die Dichte des Elektro-
lyten ständig ab. Dieser Vorgang läßt sich als Bruttoreaktion angeben:
3. Entladener Zustand
Hat die Klemmenspannung bei der Entladung einen vorgeschriebenen unteren
Grenzwert erreicht, ist die chemische Reaktion unter 2. beendet und die aktiven
Massen der positiven und der negativen Platte sind in Bleisulfat umgewandelt.
Die Konzentration der Schwefelsäure ist dabei stark zurückgegangen.
4. Ladung
Während des Ladens – die positive Platte wird mit dem Pluspol und die negative
Platte mit dem Minuspol einer Gleichspannungsquelle verbunden – verläuft die
unter 2. beschriebene und als Bruttoformel angegebenen Reaktion in umgekehr-
ter Richtung: Der positiven Platte werden Elektronen entnommen und über die
Gleichspannungsquelle zur negativen Platte transportiert. Aus dem Bleisulfat der
positiven Platte wird Bleidioxid und aus dem Bleisulfat der negativen Platte metal-
lisches Blei gebildet, wobei unter Wasserverbrauch Schwefelsäure entsteht. Die
Elektrolytdichte nimmt zu.
5. Geladener Zustand
Wenn die Elektrolytdichte und die Klemmenspannung bei der Ladung nicht mehr
ansteigen, ist das gesamte Bleisulfat in PbO
2
und Pb umgewandelt. Der Aus-
gangszustand ist erreicht. Damit ist ein Zyklus abgeschlossen und eine neue
Entladung kann beginnen.
U
0
Säuredichte
Volt
=
+ 0,84
kg / l
PbO
2
pos. Platte neg. Platte Elektrolyt
Entladung
Ladung pos. Platte neg. Platte Wasser
Pb
2 H
2
SO
4
PbSO
4
PbSO
4
2 H
2
O
+
+
+
+
