鉛バッテリーはなぜ3年ぐらいで寿命が来るのでしょうか?
鉛バッテリーは+極に二酸化鉛、−極に海綿状鉛が使用され、希硫酸の液体に浸されています。この状態で化学反応が起こり、+・−共硫酸鉛に変化します。その時に起電力が発生するわけです。これが放電です。
そのまま電気を使うと完全に放電して、バッテリーは上がってしまいます。
外部から電力を供給することで硫酸鉛が元の二酸化鉛と鉛に戻ります。元に戻ることにより、再び起電力が発生します。これが充電です。
つまり、理論上は希硫酸濃度や量を間違わなければ、いつまでも使え、寿命はないはずなのです。
しかし、硫酸鉛は徐々に結晶して両極に蓄積していきます。この硫酸鉛が極板を覆ってしまうと電気が流れなくなって、寿命となってしまう訳です。
これをサルフェーション現象といいます。サルフェーションを起こさないように維持できれば長期(2〜3倍)生き続けます。
放電時の反応式
陰極 Pb+SO4(−−) PbSO4+2e(−)
陽極 PbO2 +4H(+)+SO4(−−)+2e(−) PbSO4+2H2O
充電時の反応式
陰極 PbSO4+2e(−) Pb+SO4(−−)
陽極 PbSO4+2H2O PbO2
+4H(+)+SO4(−−)+2e(−)
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