Bleiakkumulator

Eine einfache Trockenbatterie kann nur ein Mal entladen werden, danach ist sie wertlos. Akkumulatoren, wie unter anderen der Bleiakkumulator, sind hingegen wiederaufladbar!
Der Bleiakkumulator stellt eine galvanische Zelle dar:

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Die Elektroden des Bleiakkumulators bestehen aus Blei (negativer Pol) und Bleidioxid (positiver Pol). Als Elektrolytlösung wird Schwefelsäure verwendet. Werden die beiden Elektronen über einen Leiter mit einander verbunden (Stromkreis wird geschlossen), so findet die folgende Reaktion statt:

PbO₂(s) + Pb(s) + 4 H⁺(aq) + 2 SO₄^2- --> 2 PbSO4(s) + 2 H₂O(l)

Diese globale chemische Reaktion ist die Überlagerung aus der Anodenreaktion
Pb(s) + SO₄^2- --> PbSO₄(s) + 2 e^-

und der Kathodenreaktion
PbO₂(aq)+ 4 H⁺ + SO₄^2-(aq) + 2 e^- --> PbSO₄(s) + 2 H₂O(l)

Schwefelsäure wird bei der Elektronenfreisetzung im Akkumulator verbraucht und es entsteht Bleisulfat (PbSO₄), ein weißer Feststoff, der sich entweder auf dem Boden des Akkumulators oder aber auf den Elektroden absetzt. Je weiter der Akkumulator entladen wird, desto weniger Schwefelsäure (/desto mehr Bleisulfat) ist vorhanden. Den Ladungszustand eines Bleiakkumulators kann man folglich mit einer Dichtebestimmung der Schwefelsäure im Akkumulator bestimmen.

Alle chemischen Reaktionen in einem Akkumulator sind reversibel, das heißt, dass man sie mit einer angelegten Spannung wieder rückgängig machen kann (Elektrolyse-Verfahren). Wird an den entladenen Bleiakkumulator eine Spannung angelegt, so reagiert das Bleisulfat mit Wasser folglich wieder zurück in die Edukte vor Elektronenabgabe:

2 PbSO₄(s) + 2 H₂O(l) --> Pb(s) + H₂SO₄(aq) + PbO₂(s)

Die Spannung in diesem galvanischen Element beträgt ~2 V. In einer Autobatterie (12 V) sind 6 solcher Bleiakkumulatore in Reihe geschaltet.