O ácido usado nas baterias de chumbo é o ácido sulfúrico (H2SO4). É um ácido mineral altamente corrosivo e denso. Nas baterias de chumbo-ácido, o ácido sulfúrico reage com as placas de chumbo e a água para produzir sulfato de chumbo, água e eletricidade. As reações químicas envolvidas neste processo incluem:
Durante o carregamento:
- Eletrodo positivo (dióxido de chumbo, PbO2):PbO2 + SO₄²⁻ + 4 H⁺ + 2 e⁻ → PbSO₄ + 2 H₂O
- Eletrodo negativo (chumbo, Pb):Pb + SO₄²⁻ → PbSO₄ + 2 e⁻
Durante a descarga:
- Eletrodo positivo (sulfato de chumbo, PbSO₄):PbSO₄ + 2 H₂O → PbO₂ + SO₄²⁻ + 4 H⁺ + 2 e⁻
- Eletrodo negativo (sulfato de chumbo, PbSO₄):PbSO₄ + 2 H⁺ + 2 e⁻ → Pb + SO₄²⁻
À medida que a bateria descarrega, os cristais de sulfato de chumbo se acumulam nas placas, reduzindo sua área de superfície e o eletrólito disponível para reações posteriores. Este processo continua até que a bateria fique totalmente descarregada. Quando a bateria é recarregada, o processo é invertido, convertendo o sulfato de chumbo novamente em dióxido de chumbo e chumbo e restaurando a capacidade da bateria.
O ácido sulfúrico desempenha um papel crucial na manutenção do equilíbrio eletroquímico dentro das células da bateria, fornecendo um meio para o transporte de íons e regulando a tensão e a capacidade da bateria. É importante observar que o manuseio do ácido sulfúrico requer precauções de segurança adequadas devido à sua natureza corrosiva.
