Ein wichtiger Akku ist die Autobatterie für Verbrennungsmotoren. Diese lässt sich viele Male wieder aufladen und kann eine Lebensdauer von bis zu 20 Jahren erreichen. Der Bleiakku hat folgenden Aufbau:
CC BY Sien-Lie Saleh
Im geladenen Zustand hat die Kathode eine Schicht aus Blei(IV)-oxid (), die Anode besteht aus porösem Blei. Im entladenen Zustand lagert sich an beiden Elektroden eine Schicht aus Blei(II)-sulfat () ab.
Teilreaktionen beim Entladen:
⊖ Oxidation (Anode): | |
|---|---|
⊕ Reduktion (Kathode): | |
Gesamtreaktion: |
Die Lichtmaschine des Autos arbeitet als Generator. Sie lädt den Bleiakkku während der Fahrt auf.
Teilreaktionen beim Laden:
Beim Aufladen des Bleiakkus wird das beim Entladen entstehende Bleisulfat an den Elektroden wieder abgebaut:
⊖ Oxidation (Anode): | |
|---|---|
⊕ Reduktion (Kathode): | |
Gesamtreaktion: |
Ein Bleiakku kann nur deshalb funktionieren, weil Wasserstoff gegenüber dem Metall Blei eine hohe Überspannung hat. Beim Laden werden also nicht Wasserstoff-Ionen an der Elektrodenoberfläche reduziert, sondern stattdessen die Blei-Ionen zu Blei reduziert.
Die Säurekonzentration im Bleiakku ist gleichzeitig Maß für den Ladezustand. Liegt diese aufgrund des produzierten Wassers unter 20 %, ist die Batterie entladen.
Mit der Zeit lösen sich die Elektrodenmaterialien auf. Der Bleiakku wird dann allmählich unbrauchbar. Wegen der Giftigkeit von Blei und aufgrund der Ressourcenknappheit werden Autobatterien recycelt. Dabei wird die Batteriesäure neutralisiert und das Blei nahezu vollständig zurückgewonnen.
