أولاً/ عملية شحن البطارية
- هى عملية تزويد بالطاقة من مصدر خارجي.
- البطارية تعمل عند الشحن كخلية تحليلية تستهلك الطاقة من مصدر خارجي.
- يحدث تفاعل أكسدة واختزال غير تلقائي.
ثانياً/ عملية تفريغ البطارية
- هى عملية استهلاك الطاقة الكهربية المتولدة من البطارية.
- البطارية تعمل عند التفريغ كخلية جلفانية تنتج الطاقة الكهربية.
- يحدث تفاعل أكسدة واختزال غير تلقائي.
وسوف نشرح أدناه عملية شحن وتفريغ بطارية الرصاص الحامضية (بطارية السيارة) كمثال على ذلك
- الجدول التالي هو ملخص ما سبق:
![](https://ask-chemistry.com/?qa=blob&qa_blobid=15099372406799783280)
شحن وتفريغ بطارية الرصاص الحامضية (بطارية السيارة)
مكونات البطارية
(1) الأنود (المصعد): شبكة من الرصاص مملوءة برصاص إسفنجي (pb)
(2) المهبط (الكاثود): شبكة من الرصاص مملوءة بعجينة من ثاني اكسيد الرصاص (pbO2)
(3) إلكتروليت: محلول حمض الكبريتيك المخفف (H2SO4)
- تفصل ألواح الأنود والكاثود بصفائح عازلة.
- توضع المكونات في وعاء مصنوع من المطاط الصلب او البلاستيك (بولي سترين) لأنه لا يتأثر بالأحماض.
- تعمل البطارية كخلية جلفانية اثناء تشغيلها (تفريغها) واستهلاك طاقتها وتعمل كخلية إلكتروليتية عند إعادة شحنها.
![](https://ask-chemistry.com/?qa=blob&qa_blobid=10065034033376448322)
تفاعلات التفريغ
- حيث تعمل الخلية كخلية جلفانية.
تُكتب أنصاف التفاعلات كالتالي:
![](https://ask-chemistry.com/?qa=blob&qa_blobid=17990033097468427880)
عند جمع معادلتي تفاعل الأكسدة والاختزال جمعًا جبريًّا نحصل على التفاعل النهائي للخليّة:
![](https://ask-chemistry.com/?qa=blob&qa_blobid=14277674553408692415)
توضّح هذه المعادلة أنّ كبريتات الرصاص تتكوّن عند إغلاق الدائرة الخارجية للخليّة وتتراكم على الألواح ببطء فيقلّ تركيز حمض الكبريتيك وهذا ما يُسمّى عمليّة التفريغ .
تفاعلات الشحن
- تعمل الخلية كخلية تحليلية
يحدث التفاعل العكسي عند إعادة شحن المركم الرصاصي عن طريق دوران مولّد التيّار الكهربائي الموجود في السيارة مما يؤدي إلي:
(1) تحول كبريتات الرصاص إلى رصاص عند الآنود وثاني أكسيد الرصاص عند الكاثود.
(2) يعود تركيز الحمض إلى ماكان عليه
![](https://ask-chemistry.com/?qa=blob&qa_blobid=545249486420581840)
هذا التفاعل غير تلقائي ويتطلّب مرور تيّار كهربائي مستمرّ عبر خلايا المركم في عكس اتجاه التيّار الذي يمرّ أثناء عملية التفريغ.
- من الناحية النظرية ، يمكن تفريغ المركم الرصاصي وإعادة شحنه لعدد لا نهائي من المرّات ولكنّ عمره من الناحية العملية ، محدود ويرجع ذلك إلى ترسّب كميات صغيرة من كبريتات الرصاص في قاعه.
التفاعل الكلى للشحن والتفريغ: