Akumulator kwasowo-ołowiowy, znany również jako bateria ołowiowo-kwasowa, jest urządzeniem służącym do magazynowania energii elektrycznej na zasadzie przemian chemicznych. Jest to najstarszy typ akumulatora, którego działanie opiera się na reakcji elektrochemicznej między kwasem siarkowym a ołowiem.
Budowa i zasada działania
Akumulator kwasowo-ołowiowy składa się z jednej lub więcej par elektrod zanurzonych w elektrolicie, którym jest roztwór kwasu siarkowego (H2SO4). Elektrody są wykonane z ołowiu (Pb) lub jego stopów. Jedna z elektrod, zwana katodą, jest wykonana z dwutlenku ołowiu (PbO2), natomiast druga, zwana anodą, z czystego ołowiu (Pb). Podczas ładowania akumulatora prąd elektryczny powoduje redukcję dwutlenku ołowiu do ołowiu na katodzie i utlenienie ołowiu do siarczanu ołowiu (PbSO4) na anodzie. Proces ten jest odwracalny, co oznacza, że podczas rozładowywania akumulatora zachodzą reakcje odwrotne, a urządzenie oddaje zgromadzoną energię w postaci prądu elektrycznego.
Charakterystyka i zastosowanie
Akumulatory kwasowo-ołowiowe charakteryzują się stosunkowo niskim stosunkiem energii do masy (niska gęstość energii) oraz ograniczoną liczbą cykli ładowania i rozładowania (żywotność). Jednakże są one cenione za ich zdolność do dostarczania dużych prądów rozruchowych, co jest kluczowe w zastosowaniach motoryzacyjnych, gdzie służą jako akumulatory rozruchowe w pojazdach spalinowych. Ponadto, ze względu na prostotę konstrukcji, niskie koszty produkcji i niezawodność, akumulatory kwasowo-ołowiowe są powszechnie wykorzystywane w systemach zasilania awaryjnego (UPS), systemach alarmowych, w przemyśle telekomunikacyjnym oraz w pojazdach elektrycznych, takich jak wózki widłowe.
Utylizacja i wpływ na środowisko
Akumulatory kwasowo-ołowiowe zawierają ołów, który jest toksycznym metalem ciężkim, oraz kwas siarkowy, który jest substancją żrącą. W związku z tym, nieprawidłowa utylizacja zużytych akumulatorów może prowadzić do zanieczyszczenia środowiska i negatywnie wpływać na zdrowie ludzi. Wymaga się odpowiedniego recyklingu, który obejmuje odzyskiwanie ołowiu i ponowne wykorzystanie go w produkcji nowych akumulatorów, a także neutralizację kwasu siarkowego. W wielu krajach istnieją przepisy prawne regulujące gospodarkę odpadami akumulatorowymi, mające na celu minimalizację ich negatywnego wpływu na środowisko.
