Photo-CarBattery.jpg Loodaccu’s zijn uitgevonden door de Franse natuurkundige Gaston Planté in 1859. Deze vorm van oplaadbare galvanische cel is één van de oudste accutypes. Tegenwoordig is de loodaccu het meest-gebruikte type oplaadbare accu.

Typische kenmerken van loodaccu’s, vergeleken met andere typen accu’s, zijn:

• lage energiedichtheid per massa-eenheid, in de orde van 108 kJ/kg (30 Wh/kg),
• relatief hoog vermogen per massa-eenheid,
• relatief hoge energiedichtheid per volume-eenheid,
• relatief goedkoop,
• kunnen hoge elektrische stroom leveren, bijvoorbeeld voor startmotoren van auto's.

Bijna alle hedendaagse auto’s gebruiken loodaccu’s. Ook worden ze bijvoorbeeld gebruikt voor aandrijving in vorkheftrucks, waar het hoge gewicht (al gauw 1500 kg) ook nuttig gebruikt wordt als contragewicht.

12 volt accu’s bestaan uit 6 cellen met elk een nominale spanning van 2,1 volt.

Elke cel heeft (in geladen toestand) een elektrode van lood (Pb) en een elektrode van lood(IV)oxide (PbO₂), die zich bevinden in een elektrolyt van ongeveer 37 gewichtsprocent zwavelzuur (H₂SO₄). Moderne ontwerpen hebben een gel elektrolyt, in tegenstelling tot oudere natte accu's waarin de cellen een vloeistof bevatten. Natte accu's zijn herkenbaar aan de schroefdoppen aan de bovenzijde, waardoor de vloeistof kan worden gecontroleerd en nagevuld met demiwater.

In ontladen toestand bestaan beide elektroden uit lood(II) sulfaat. Het elektrolyt verandert dan in water, waardoor ontladen loodaccu’s kunnen bevriezen.

Gelaccu’s

---

Voordelen van gelaccu’s t.o.v. natte accu’s zijn:

• in elke stand bruikbaar
• bij het laden ontstaat minder gas, en het gas dat ontstaat wordt door het sponsachtige elektrolyt opgenomen, waarbij de zuurstof en waterstof bij ontladen weer water wordt. Dit gebeurt op dezelfde wijze als in een brandstofcel.
• gel accu’s zijn hierdoor onderhoudsvrij, er hoeft geen water toegevoegd te worden
• er treedt minder snel sulfatering op

Nadelen van gel accu’s t.o.v. natte accu’s zijn:

• kunnen minder stroom leveren bij gelijke afmetingen
• lagere capaciteit bij gelijke afmetingen
• er kan geen water bijgevuld worden als t.g.v. overladen water verloren is gegaan in de vorm van gas
• hogere prijs

Loodaccu’s voor auto’s zijn niet ontworpen om sterk ontladen te worden, en moeten altijd volledig opgeladen gehouden worden, met een constante laadspanning van 13,8 volt. Hun capaciteit gaat sterk achteruit door sterk ontladen en weer laden t.g.v. sulfatering. Bij sulfatering ontstaat een harde, onoplosbare laag op de elektroden, die niet elektrisch geleidend is. Voor toepassingen waarin de accu’s regelmatig grotendeels ontladen worden, dienen speciaal voor deze toepassing ontwikkelde accu’s gebruikt te worden, die veel minder gevoelig zijn voor sulfatering.

Enkele typische eigenschappen van loodaccu’s:

• Open klem spanning bij volledig geladen: 12.6 V
• Einde van ontladen: 11.8 V
• Laden met: 13.2-14.4 V
• Spanning waarbij water ontleedt in waterstof en zuurstof: 14.4 V
• Bij continu laden: maximaal met 13.2 V
• Na volledig opgeladen te zijn zakt de klemspanning snel naar 13.2 V en dan langzaam naar 12.6 V.

De chemische reacties zijn (geladen naar ontladen):

Anode (oxidatie): $\backslash mbox\{Pb\}\; (s)\; +\backslash mbox\{SO\}\_\{4\}^\{2-\}\; (aq)\; \backslash leftrightarrow\backslash mbox\{PbSO\}\_\{4\}\; (s)\; +2e^-\; \backslash quad\backslash epsilon^o\; =\; 0.356\; V$

Kathode (reductie): $\backslash mbox\{PbO\}\_\{2\}\; (s)\; +\backslash mbox\{SO\}\_\{4\}^\{2-\}\; (aq)+4\backslash mbox\{H\}^++2e^-\; \backslash leftrightarrow\; \backslash mbox\{PbSO\}\_\{4\}\; (s)+2\backslash mbox\{H\}\_2\backslash mbox\{O\}\; (l)\; \backslash quad\backslash epsilon^o\; =\; 1.685\; V$

Omdat de cellen in de meeste accu’s een vloeibaar elektrolyt hebben, ontstaat bij overladen knalgas, een mengsel van zuurstof en waterstofgas. Dit moet voorkomen worden. Een ander gevaar van accu’s is de zeer corrosieve werking van zwavelzuur.

Toepassingen

---

Natte accu’s die ontworpen zijn om ver ontladen te worden worden o.a. gebruikt in:

• golfkarretjes, vorkheftrucks e.d.,
• onderzeeërs,
• back-up voedingen voor telefooncentrales, grote computercentra enz. en
• accuboormachines, accuschroevendraaiers e.d.

Gelaccu’s worden o.a. toegepast in

• noodstroomvoeding voor kleine computersystemen,
• elektrische scooters,
• fietsen met elektrische hulpmotor, en
• maritieme toepassingen.

Auto | Energiedrager

Bleiakkumulator | Lead-acid battery | Batería de plomo y ácido | Batterie au plomb | 鉛蓄電池 | Akumulator kwasowo-ołowiowy | Свинцово-кислотный аккумулятор | 铅酸蓄电池