Springen naar inhoud

loodaccu


  • Log in om te kunnen reageren

#1

pghm

    pghm


  • >100 berichten
  • 107 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 03 februari 2009 - 22:13

Een loodaccu heeft elektroden van Pb en PbO2.

Wie weet hoe/waarom PbO2 zich kan gedragen als een (goede) geleider ?

Tenslotte passeren daar toch stromen van 200A en meer .....

mvg

P.

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

jhullaert

    jhullaert


  • >1k berichten
  • 2337 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 03 februari 2009 - 22:21

Het PbO2 hoeft niet te geleiden.

In een loodaccu zitten 2 lood elektroden. Eerst wordt door elektrolyse van de sterk zure oplossing in het accu H2 en O2 gevormd. Die zuurstof reageert met één van de lood elektroden en vormt zo een laagje PbO2 op die elektrode. Dit hele proces is het "opladen" van het accu.

Daarna reageert het PbO2 als oxidator in de galvanische cel met aan de andere kant lood dat als reductor reageert. Zo komt er van beide elektroden loodsulfaat vrij.

Dus in feite is dat laagje "dun" en is niet de hele elektrode gemaakt uit PbO2.

#3

Nikos

    Nikos


  • >250 berichten
  • 374 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 03 februari 2009 - 22:21

door vrije electronen?

#4

jhullaert

    jhullaert


  • >1k berichten
  • 2337 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 03 februari 2009 - 22:24

Oxiden hebben bij mijn weten geen vrije elektronen. Daaromd at ze volgens mij ook niet geleiden. Maar door een dun laagje zal dit misschien toch nog lukken.

#5

pghm

    pghm


  • >100 berichten
  • 107 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 03 februari 2009 - 23:06

Het PbO2 hoeft niet te geleiden.

In een loodaccu zitten 2 lood elektroden. Eerst wordt door elektrolyse van de sterk zure oplossing in het accu H2 en O2 gevormd. Die zuurstof reageert met één van de lood elektroden en vormt zo een laagje PbO2 op die elektrode. Dit hele proces is het "opladen" van het accu.

Daarna reageert het PbO2 als oxidator in de galvanische cel met aan de andere kant lood dat als reductor reageert. Zo komt er van beide elektroden loodsulfaat vrij.

Dus in feite is dat laagje "dun" en is niet de hele elektrode gemaakt uit PbO2.

lood(II)sulfaat heeft een Ks in de grootteorde van 10^-8

Waarom slaat dat dan niet neer (bij een lege batterij slaat het wel neer) bij een operationele batterij tijdens ontladen ?
Overigens dacht ik dat de elektroden 2x naar PbO gaan tijdens ontladen ?????

De PbO2 elektrode is idd sponsachtig, ik vraag me af hoeveel PbO2 er aanwezig is op één zo'n elektrode. Overigens kan ik me ook niet voorstellen dat de fabricage van de accuplaten gebeurt vanuit twee loodplaten, gewoon omdat het laden te tijdrovend is en bovendien : hoe maakt men "sponsachtig" loodmetaal ?
En waarom staat de loodaccu anders dan andere accu's zo'n hoge stroomdichtheden toe.

Ik ben er echt nog niet uit

P.

#6

Echtepino

    Echtepino


  • >250 berichten
  • 794 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 04 februari 2009 - 10:49

Het gaat niet zozeer over de hoeveelheid maar wel over het actieve oppervlak van het lood.
Vroegere tractie- en stationaire batterijen hadden inderdaad allemaal parallel geschakelde loodplaten. Gevolg: enorme batterijen en ditto gewicht.
Door de platen als een gatenkaas uit te voeren en de gaten op te vullen met een soort loodspons maak je het oppervlak dramatisch groter en zo kun je enorm besparen op gewicht. Door dit grote oppervlak zijn de stromen die je kunt halen evenredig groter dan bij een vlakke plaat met hetzelfde gewicht.

#7

hzeil

    hzeil


  • >1k berichten
  • 1379 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 04 februari 2009 - 13:43

Looddioxyde heeft wel een zeer goed geleidingsvermogen. Zelfs metaalachtig goed.
Veel beter dan de z.g. halfgeleiders met een grote band-gap. Het goede geleidingsvermogen wordt toegeschreven aan de vele anionvacatures (O=) die het lood in dit oxyde zo eigenlijk een gemengde valentie geven.
Ik denk dat dit goede geleidingsvermogen zowel bij het alfa- als het beta-PbO2voorkomt.
Als je geplatineerd titanium bedekt met electrolytisch PbO2, vanuit een
loodnitraatoplosing, kun je dit systeem gebruiken als anodemateriaal voor de electrochemische bereiding van diverse stoffen, zoals chloraten en perchloraten. Je kunt ook daarbij, net als bij accu´s, met hoge stroomdichtheden werken.
Uitleggen is beter dan verwijzen naar een website

#8

jhullaert

    jhullaert


  • >1k berichten
  • 2337 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 04 februari 2009 - 19:50

Dat loodsulfaat slaat volgens mij ook wel neer in de batterij. Daaromd at je een batterij omde zoveel ajar meot evrvangen als een loodelektrode op is of als je zwavelzuur niet geconcentreerd genoeg meer is.

#9

pghm

    pghm


  • >100 berichten
  • 107 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 14 februari 2009 - 10:17

Looddioxyde heeft wel een zeer goed geleidingsvermogen. Zelfs metaalachtig goed.
Veel beter dan de z.g. halfgeleiders met een grote band-gap. Het goede geleidingsvermogen wordt toegeschreven aan de vele anionvacatures (O=) die het lood in dit oxyde zo eigenlijk een gemengde valentie geven.
Ik denk dat dit goede geleidingsvermogen zowel bij het alfa- als het beta-PbO2voorkomt.

Daar zit ik dus mee verveeld, ik vind nergens meteen een goede en heldere verklaring voor het feit dat PbO2 een goede geleider is. De verklaring via de anionvacatures komt me toch ietwat gekunsteld over.

P.

#10

pghm

    pghm


  • >100 berichten
  • 107 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 14 februari 2009 - 10:26

Dat loodsulfaat slaat volgens mij ook wel neer in de batterij. Daaromd at je een batterij omde zoveel ajar meot evrvangen als een loodelektrode op is of als je zwavelzuur niet geconcentreerd genoeg meer is.

Tenzij ik iets niet begrijp slaat het loodsulfaat alleen neer bij lege batterijen waardoor de platen zich letterlijk en figuurlijk "isoleren".
Dat de loodplaten zouden "op" geraken, daar heb ik nog nooit van gehoord, wat zou er met dat lood moeten gebeuren ? Evenmin als dat de reden van slijtage de lagere concentratie van het zwavelzuur zou zijn, dit zou eenvoudig verholpen kunnen worden.
Soms treedt het fatale defect in een loodaccu trouwens zeer plots op, soms in een tijdspanne van uren.

Gesulfateerde batterijen schijnen in een vroeg stadium trouwens nog gered te kunnen worden door het elektrolyt te verdunnen en te laden onder een hogere spanning (dus om er toch stroom door te krijgen). Cijfers heb ik niet bij de hand.

P.

#11

hzeil

    hzeil


  • >1k berichten
  • 1379 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 14 februari 2009 - 23:41

pghm,
Je moet onderscheid maken tussen het electrochemisch actieve lood aan de platen in de vorm van loodsulfaat, looddioxyde, (loodoxyde) en fijn verdeeld lood en het niet-electrochemisch actieve lood van de platen zelf in de vorm van een legering van lood en antimoon of een legering van lood en calcium.
Deze laatst genoemde legeringen (Pb/Sb of Pb/Ca) maken de platen hard en moeilijk vervormbaar. Het nadeel van de lood-antimoonlegering is dat de waterstofoverspanning daaraan wat lager is dan aan zuiver lood en dat draagt bij aan de zelfontlading.
Wat betreft het andere probleem van pghm : Loodsulfaat laat af en toe los van de platen en bezinkt dan in de sedimentatieruimte onderin. Uiteindelijk kan dat daar kortsluiting geven. Een accu moet je actief houden door hem regelmatig tamelijk diep te ontladen en daarna weer te laden. Dat gebeurt ook bij het normale gebruik in een auto.

Even als bij ander accu's treedt er bij loodaccu's een soort memoryeffect op. Als je het loodsulfaat niet actief houdt wordt het inactief en worden de platen steeds meer gesulfateerd. Een loodaccu die jaren niet meer gebruikt is, is door zelfontlading geheel gesulfateerd en is niet meer op te laden. De accu "onthoudt" dus dat hij jarenlang verwaarloosd is. En wel in de vorm van het inactieve loodsulfaat. Eventueel kan het loodsulfaat ook gedeeltelijk inaktief worden. Analoge problemen kennen we ook bij de NiCd accu's. Die moet je volledig ontladen alvorens ze weer opnieuw opgeladen kunnen worden. Ook daarbij moet je het volledige actieve materiaal steeds weer gebruiken. Anders krijg je capaciteitsverlies.
Uitleggen is beter dan verwijzen naar een website





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures