Laccumulateur au plomb Le fonctionnement met en jeu

L'accumulateur au plomb Le fonctionnement met en jeu deux couples rédox Pb. O 2/Pb 2+ Électrode en plomb recouverte d’oxyde de plomb Pb 2+ /Pb Électrode en plomb Solution concentrée d’acide sulfurique : 2 H+ ; SO 42 -

L'accumulateur au plomb Cet accumulateur peut fonctionner de deux façons : Pile Électrolyse transformation spontanée forcée type de dipôle générateur récepteur fonctionnement décharge

L'accumulateur au plomb Étude de la décharge Lors de la décharge, l’accumulateur se comporte comme une pile.

Décharge de l'accumulateur au plomb On relie les bornes par un circuit électrique m. A R Électrode en plomb recouverte d’oxyde de plomb COM A Électrode en plomb Solution concentrée d’acide sulfurique : 2 H+ ; SO 42 -

Décharge de l'accumulateur au plomb L’ampèremètre mesure une intensité positive m. A R i Électrode en plomb recouverte d’oxyde de plomb i COM A i Électrode en plomb Solution concentrée d’acide sulfurique : 2 H+ ; SO 42 -

Décharge de l'accumulateur au plomb Cela permet de définir les polarités des bornes m. A R i Électrode en plomb recouverte d’oxyde de plomb i COM A i Électrode en plomb Solution concentrée d’acide sulfurique : 2 H+ ; SO 42 -

Décharge de l'accumulateur au plomb Dans le circuit électrique, le courant est du à la circulation des électrons m. A R i Électrode en plomb recouverte d’oxyde de plomb e- i COM A e- i Électrode en plomb Solution concentrée d’acide sulfurique : 2 H+ ; SO 42 -

Décharge de l'accumulateur au plomb Les électrons sont libérés par l’oxydation du plomb m. A R i i COM A e- e- i 2 e. Pb 2+ Pb Oxydation Pb = Pb 2+ + 2 e-

Décharge de l'accumulateur au plomb Cela consomme le plomb de l’électrode m. A R i i COM A e- e- i 2 e. Pb 2+ Pb Oxydation Pb = Pb 2+ + 2 e-

Décharge de l'accumulateur au plomb Les électrons sont consommés par la réduction de l’oxyde de plomb m. A R i i COM A e- e- 2 e- i 2 e. Pb. O 2 Pb 2+ Réduction Pb. O 2 + 4 H+ + 2 e- = Pb 2+ + 2 H 2 O Pb 2+ Pb Oxydation Pb = Pb 2+ + 2 e-

Décharge de l'accumulateur au plomb Cela consomme l’oxyde de plomb qui recouvre l’électrode m. A R i i COM A e- e- 2 e- i 2 e. Pb. O 2 Pb 2+ Réduction Pb. O 2 + 4 H+ + 2 e- = Pb 2+ + 2 H 2 O Pb 2+ Pb Oxydation Pb = Pb 2+ + 2 e-

Décharge de l'accumulateur au plomb Cela permet de définir la nature des électrodes m. A R i CATHODE i COM A e- e- 2 e- i 2 e. Pb. O 2 Pb 2+ Réduction Pb. O 2 + 4 H+ + 2 e- = Pb 2+ + 2 H 2 O Pb 2+ ANODE Pb Oxydation Pb = Pb 2+ + 2 e-

L’ANODE est l’électrode sur laquelle se produit l’OXYDATION. La CATHODE est l’électrode sur laquelle se produit la REDUCTION.

Décharge de l'accumulateur au plomb L’équation est celle du fonctionnement spontané : Oxydation à l’anode Pb = Pb 2+ + 2 e- Réduction à la cathode Pb. O 2 + 4 H+ + 2 e- = Pb 2+ + 2 H 2 O borne - borne + Équation Pb. O 2 + Pb + 4 H+ = 2 Pb 2+ + 2 H 2 O La décharge de l’accumulateur au plomb consomme les solides électrodes et des ions H+ de l’électrolyte (le p. H augmente).

L'accumulateur au plomb Étude de la charge Lors de la charge, il se produit une électrolyse. Il faut utiliser un générateur pour «charger» l’accumulateur.

Charge de l'accumulateur au plomb On relie les bornes par un circuit électrique contenant un générateur La borne + du générateur est reliée à l’électrode d’oxyde de plomb générateur Électrode en plomb recouverte d’oxyde de plomb Électrode en plomb Solution concentrée d’acide sulfurique : 2 H+ ; SO 42 -

Charge de l'accumulateur au plomb Le générateur impose le sens du courant i Électrode en plomb recouverte d’oxyde de plomb générateur i Électrode en plomb Solution concentrée d’acide sulfurique : 2 H+ ; SO 42 -

Charge de l'accumulateur au plomb Dans le circuit électrique, le courant est du à la circulation des électrons i Électrode en plomb recouverte d’oxyde de plomb e- générateur i eÉlectrode en plomb Solution concentrée d’acide sulfurique : 2 H+ ; SO 42 -

Charge de l'accumulateur au plomb Les électrons sont consommés par la réduction des ions plomb II i e- générateur i e 2 e. Pb 2+ Pb Réduction Pb 2+ + 2 e- = Pb

Charge de l'accumulateur au plomb Cela forme du plomb solide qui se dépose sur l’électrode i e- générateur i e 2 e. Pb 2+ Pb Réduction Pb 2+ + 2 e- = Pb

Charge de l'accumulateur au plomb Les électrons sont libérés par l’oxydation des ions plomb II i générateur i e- e 2 e- 2 e. Pb. O 2 Pb 2+ Oxydation Pb 2+ + 2 H 2 O = Pb. O 2 + 4 H+ + 2 e- Pb 2+ Pb Réduction Pb 2+ + 2 e- = Pb

Charge de l'accumulateur au plomb Cela forme de l’oxyde de plomb qui se dépose sur l’électrode i générateur i e- e 2 e- 2 e. Pb. O 2 Pb 2+ Oxydation Pb 2+ + 2 H 2 O = Pb. O 2 + 4 H+ + 2 e- Pb 2+ Pb Réduction Pb 2+ + 2 e- = Pb

Charge de l'accumulateur au plomb Cela permet de définir la nature des électrodes i ANODE générateur i e- e 2 e- 2 e. Pb. O 2 Pb 2+ Oxydation Pb 2+ + 2 H 2 O = Pb. O 2 + 4 H+ + 2 e- Pb 2+ CATHODE Pb Réduction Pb 2+ + 2 e- = Pb

L’ANODE est l’électrode sur laquelle se produit l’OXYDATION. La CATHODE est l’électrode sur laquelle se produit la REDUCTION.

Charge de l'accumulateur au plomb L’équation est celle du fonctionnement forcé : Oxydation à l’anode Pb 2+ + 2 H 2 O = Pb. O 2 + 4 H+ + 2 e- Réduction à la cathode Pb 2+ + 2 e- = Pb Équation 2 Pb 2+ + 2 H 2 O = Pb. O 2 + Pb + 4 H+ La charge de l’accumulateur au plomb forme les solides électrodes et des ions H+ de l’électrolyte (le p. H diminue).

L'accumulateur au plomb Décharge Charge transformation spontanée forcée type de dipôle pile récepteur anode cathode électrode de Pb. O 2 - de la pile reliée au - du générateur cathode anode + de la pile reliée au + du générateur

L'accumulateur au plomb Décharge Charge transformation spontanée forcée type de dipôle générateur récepteur anode cathode électrode de Pb. O 2 - de la pile reliée au - du générateur cathode anode + de la pile reliée au + du générateur

Les accumulateurs Il n’y a pas que des accumulateurs au plomb. Il existe de nombreux autres types d’accumulateurs : - nickel-cadmium (Ni-Cd) - nickel-hydrure métallique (Ni-MH) - lithium-ion (Li-ion). . . L’expression « pile rechargeable » est souvent utilisée à tort pour désigner un accumulateur. Les batteries comme celle de démarrage des automobiles ou celles des téléphones portables sont constituées de plusieurs accumulateurs associés en série (pour augmenter la f. é. m. ) et/ou en parallèle (pour augmenter l’énergie emmagasinée).