Composizione delle piastre delle batterie al piombo: Positiva vs Negativa
In una cella al piombo-acido allagata o VRLA, gli elettrodi sono piastre incollate piane assemblate in polarità alternata. I loro materiali attivi e leghe di griglia differiscono per ottimizzare le opposte semi-reazioni.
Placca negativa (Anodo in scarica)
- Materiale attivo: Piombo spugnoso (Pb) — pasta porosa ad alta superficie.
- Lega griglia: Piombo-antimonio (Pb–Sb, 4–6% Sb) o Piombo-calcio (Pb–Ca, 0,06–0,1% Ca) per manutenzione zero/AGM.
- Espansori: Solfato di bario, nerofumo, lignosolfonato — prevengono cristallizzazione Pb, mantengono porosità durante ciclo profondo.
- Reazione in scarica:
Pb + SO₄²⁻ → PbSO₄ + 2e⁻
Placca positiva (Catodo in scarica)
- Materiale attivo: Biossido di piombo (PbO₂) — marrone, cristallino, formato per ossidazione elettrochimica di pasta PbO durante formazione.
- Lega griglia: Piombo-antimonio (Sb maggiore, 6–12%) o Piombo-calcio-stagno (Pb–Ca–Sn) — deve resistere a severa corrosione anodica.
- Struttura: Tubulare (spine guainate) in celle industriali/ciclo profondo per ritenzione materiale attivo; piane incollate in automotive SLI.
- Reazione in scarica:
PbO₂ + 4H⁺ + SO₄²⁻ + 2e⁻ → PbSO₄ + 2H₂O
Reazione complessiva della cella
Pb + PbO₂ + 2H₂SO₄ ⇌ 2PbSO₄ + 2H₂O (E° ≈ 2,05 V per cella)
Impatti della scelta della lega di griglia
| Lega | Antimonio | Calcio | Calcio-Stagno |
|---|---|---|---|
| Perdita acqua | Alta | Molto bassa | Molto bassa |
| Vita ciclo (profondo) | Buona | Scarsa (crescita griglia) | Eccellente |
| Autoscarica | ~1%/giorno | ~0,1%/giorno | ~0,1%/giorno |
| Uso tipico | Allagato ciclo profondo, trazione | Automotive SLI, VRLA | VRLA premium, standby |
Perché la nomenclatura "Pari/Dispari"?
Nei manuali di assistenza, le piastre positive sono "dispari" (1, 3, 5…), le negative "pari" (2, 4, 6…). Ciò deriva dal contare partendo dal polo positivo verso l'esterno—il positivo è sempre la piastra #1. Garantisce che i tecnici colleghino correttamente le saldature inter-cella durante le ricostruzioni.
Punto chiave: La griglia positiva subisce corrosione ossidativa; la griglia negativa subisce solfatazione riduttiva. Pacchetti lega ed espansori sono su misura per ciascun modo di guasto.