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T. DULAURANS L accumulateur au plomb. L'accumulateur au plomb Électrode en plomb Solution concentrée dacide sulfurique : 2 H + ; SO 4 2 - Deux électrodes.

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1 T. DULAURANS L accumulateur au plomb

2 L'accumulateur au plomb Électrode en plomb Solution concentrée dacide sulfurique : 2 H + ; SO Deux électrodes en plomb sont dans une solution dacide sulfurique Électrode en plomb

3 L'accumulateur au plomb Électrode en plomb Solution concentrée dacide sulfurique : 2 H + ; SO Lune des électrodes est recouverte doxyde de plomb PbO 2 Électrode en plomb recouverte doxyde de plomb

4 L'accumulateur au plomb Électrode en plomb Solution concentrée dacide sulfurique : 2 H + ; SO Électrode en plomb recouverte doxyde de plomb Des connecteurs permettent de relier les électrodes à un circuit électrique

5 L'accumulateur au plomb Électrode en plomb Solution concentrée dacide sulfurique : 2 H + ; SO Électrode en plomb recouverte doxyde de plomb Le fonctionnement met en jeu deux couples rédox PbO 2 /Pb 2+ Pb 2+ /Pb

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

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

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

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

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

11 Décharge de l'accumulateur au plomb Électrode en plomb Solution concentrée dacide sulfurique : 2 H + ; SO Électrode en plomb recouverte doxyde de plomb On relie les bornes par un circuit électrique mA COM A R

12 Décharge de l'accumulateur au plomb Électrode en plomb Solution concentrée dacide sulfurique : 2 H + ; SO Électrode en plomb recouverte doxyde de plomb Lampèremètre mesure une intensité positive mA COM A R i i i

13 Décharge de l'accumulateur au plomb Électrode en plomb Solution concentrée dacide sulfurique : 2 H + ; SO Électrode en plomb recouverte doxyde de plomb Cela permet de définir les polarités des bornes mA COM A R i i i

14 Décharge de l'accumulateur au plomb Électrode en plomb Solution concentrée dacide sulfurique : 2 H + ; SO Électrode en plomb recouverte doxyde de plomb Dans le circuit électrique, le courant est du à la circulation des électrons mA COM A R i i i e-e- e-e-

15 Décharge de l'accumulateur au plomb Les électrons sont libérés par loxydation du plomb mA COM A R i i i e-e- e-e- Oxydation Pb = Pb e - 2e - Pb 2+ Pb

16 Décharge de l'accumulateur au plomb Cela consomme le plomb de lélectrode mA COM A R i i i e-e- e-e- Oxydation Pb = Pb e - 2e - Pb 2+ Pb

17 Décharge de l'accumulateur au plomb Cela consomme le plomb de lélectrode mA COM A R i i i e-e- e-e- Oxydation Pb = Pb e - 2e - Pb 2+ Pb

18 Décharge de l'accumulateur au plomb Les électrons sont consommés par la réduction de loxyde de plomb mA COM A R i i i e-e- e-e- Réduction PbO H e - = Pb H 2 O 2e - Pb 2+ PbO 2 Oxydation Pb = Pb e - 2e - Pb 2+ Pb

19 Décharge de l'accumulateur au plomb Cela consomme loxyde de plomb qui recouvre lélectrode mA COM A R i i i e-e- e-e- Réduction PbO H e - = Pb H 2 O Oxydation Pb = Pb e - 2e - Pb 2+ PbO 2 2e - Pb 2+ Pb

20 Décharge de l'accumulateur au plomb Cela consomme loxyde de plomb qui recouvre lélectrode mA COM A R i i i e-e- e-e- Réduction PbO H e - = Pb H 2 O Oxydation Pb = Pb e - 2e - Pb 2+ PbO 2 2e - Pb 2+ Pb

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

22 LANODE est lélectrode sur laquelle se produit lOXYDATION. La CATHODE est lélectrode sur laquelle se produit la REDUCTION.

23 Oxydation à lanode Pb = Pb e - Léquation est celle du fonctionnement spontané : Équation PbO 2 + Pb + 4 H + = 2 Pb H 2 O Décharge de l'accumulateur au plomb Réduction à la cathode PbO H e - = Pb H 2 O borne -borne + La décharge de laccumulateur au plomb consomme les solides des électrodes et des ions H + de lélectrolyte (le pH augmente).

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

25 Charge de l'accumulateur au plomb Électrode en plomb Solution concentrée dacide sulfurique : 2 H + ; SO Électrode en plomb recouverte doxyde de plomb On relie les bornes par un circuit électrique contenant un générateur générateur La borne + du générateur est reliée à lélectrode doxyde de plomb

26 Charge de l'accumulateur au plomb Électrode en plomb Solution concentrée dacide sulfurique : 2 H + ; SO Électrode en plomb recouverte doxyde de plomb Le générateur impose le sens du courant générateur i i

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

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

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

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

31 Charge de l'accumulateur au plomb générateur e-e- e-e- i i Réduction Pb e - = Pb Oxydation Pb H 2 O = PbO H e - 2e - Pb 2+ PbO 2 Les électrons sont libérés par loxydation des ions plomb II 2e - Pb 2+ Pb

32 Charge de l'accumulateur au plomb générateur e-e- e-e- i i Réduction Pb e - = Pb Oxydation Pb H 2 O = PbO H e - Cela forme de loxyde de plomb qui se dépose sur lélectrode 2e - Pb 2+ PbO 2 2e - Pb 2+ Pb

33 Charge de l'accumulateur au plomb générateur e-e- e-e- i i Réduction Pb e - = Pb Oxydation Pb H 2 O = PbO H e - Cela forme de loxyde de plomb qui se dépose sur lélectrode 2e - Pb 2+ PbO 2 2e - Pb 2+ Pb

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

35 LANODE est lélectrode sur laquelle se produit lOXYDATION. La CATHODE est lélectrode sur laquelle se produit la REDUCTION.

36 Oxydation à lanode Pb H 2 O = PbO H e - Léquation est celle du fonctionnement forcé : Équation 2 Pb H 2 O = PbO 2 + Pb + 4 H + Charge de l'accumulateur au plomb Réduction à la cathode Pb e - = Pb La charge de laccumulateur au plomb forme les solides des électrodes et des ions H + de lélectrolyte (le pH diminue).

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

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

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

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

41 Les accumulateurs Il ny a pas que des accumulateurs au plomb. Il existe de nombreux autres types daccumulateurs : - nickel-cadmium (Ni-Cd) - nickel-hydrure métallique (Ni-MH) - lithium-ion (Li-ion)... Lexpression « 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 lénergie emmagasinée).


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