Bleiakkumulator

Vorschlag zur Erarbeitung der Vorgänge in einem Bleiakkumulator und ergänzende Materialien.

Der weltweit am häufigsten verwendete Akkumulator dürfte der Bleiakku sein, der in praktisch jedem Auto verwendet wird. Im Bleiakkumulator ist als Elektrolyt ca. 20% ige Schwefelsäure enthalten.

Zur Erarbeitung von Aufbau und Funktion des Bleiakkus wird empfohlen von blanken Bleiblechen auszugehen.

Eine Reinigung der Oberflächen ist mit Schmirgelpapier möglich. (TIPP: Gummihandschuhe tragen)
Zunächst wird die Reaktion von Schwefelsäure mit elementarem Blei gezeigt.

Blei und Schwefelsäure

Foto links: Blank geschmirgeltes Bleiblech mit einem Tropfen Schwefelsäure(20%). Foto rechts: Dort wo die Schwefelsäure aufgebracht war, glänzt das Bleiblech nicht mehr. Dies deutet auf eine Stoffänderung hin.
Anschließend wird das Experiment wie unten beschrieben durchgeführt.

Wie ein Vergleich zwischen dem letzten Bild der Animation und dem unteren linken Foto zeigt, ist das Blei-Blech (Minus-Pol) nur während des Ladevorgangs blank. Sobald man die Elektrolyse abbricht wird das Blei-Blech wieder matt. Im Foto rechts wird der Betrieb eines kleinen Elektromotors mit dem Modell des Bleiakkumulators gezeigt.

Modell: Blei-Akku

Fotosequenz zum Demonstrationsversuch: Pb-Akku

Veränderungen an Bleiplatten beim Anlegen einer Gleichspannung. Ergänzende Fotos zur Durchführung des Versuchs. Durch die Sequenz an Großaufnahmen können die Veränderungen im zeitlichen Verlauf nachvollzogen werden. Das blank Werden der Pb-Elektrode (Minuspol) bei der Elektrolyse ist nur sichtbar, während der Versuch läuft. Beim Herausnehmen der Elektroden bildet sich sofort wieder Bleisulfat.

Herstellung eines einfachen Bleiakkumulators

Materialien zur experimentellen Erarbeitung der Vorgänge in einem Bleiakkumulator beim Laden und Entladen mit Aufgabenstellungen. Detailaufnahmen der Stoffänderungen an den Elektroden können an geeigneter Stelle im Unterrichtsgang zu entsprechenden Demonstrationsexperimenten gezeigt werden und so die Auswertung erleichtern.

Download: (Dateigröße: 990 kB)