Principio de funcionamiento de los cargadores de baterías de plomo-ácido

En una batería de plomo-ácido, el ánodo (PbO2) y el cátodo (Pb) están sumergidos en un electrolito (ácido sulfúrico diluido). Se genera una corriente de 2 V entre los dos electrodos. Esto se basa en el principio de las baterías de plomo-. A través de la carga y descarga, el ánodo, el cátodo y el electrolito sufren los siguientes cambios: en el primer caso del sulfato de plomo, el estado de oxidación del plomo aumenta y se oxida, fluyendo cargas positivas hacia el electrodo positivo; en el segundo caso del sulfato de plomo, el estado de oxidación del plomo disminuye y se reduce, fluyendo cargas negativas hacia el electrodo negativo.

1. Cambios químicos durante la descarga
Cuando la batería se conecta a un circuito externo para su descarga, el ácido sulfúrico diluido reacciona con los materiales activos de las placas del ánodo y del cátodo para formar un nuevo compuesto, "sulfato de plomo". Durante la descarga, se libera ácido sulfúrico del electrolito. Cuanto más larga sea la descarga, más diluida se vuelve la concentración de ácido sulfúrico. La cantidad de ácido sulfúrico consumida es proporcional a la cantidad de descarga. Midiendo la concentración de ácido sulfúrico en el electrolito, es decir, su gravedad específica, se puede determinar la cantidad de descarga o carga restante.

2. Cambios químicos durante la carga
Durante la carga, el sulfato de plomo producido en las placas del ánodo y del cátodo se descompone y se reduce a ácido sulfúrico, plomo y peróxido de plomo. Por lo tanto, la concentración del electrolito en la batería aumenta gradualmente, lo que significa que la gravedad específica del electrolito aumenta y vuelve gradualmente a la concentración anterior a la descarga. Este cambio indica que los materiales activos de la batería se han reducido a un estado en el que pueden volver a suministrar energía. Cuando el sulfato de plomo en ambos electrodos se reduce a sus materiales activos originales, la carga se completa. El hidrógeno se produce en la placa del cátodo y el oxígeno en la placa del ánodo. En la etapa final de carga, casi toda la corriente se utiliza para la electrólisis del agua, reduciendo así el nivel de electrolito. En este punto, se debe reponer con agua pura.