ปฏิกิริยาเคมีของแบตเตอรี่โฟล์คลิฟท์ไฟฟ้า

แบตเตอรี่โฟล์คลิฟท์ไฟฟ้าเป็นเซลล์ทุติยภูมิคือ เซลล์ที่สารซึ่งเป็นส่วนประกอบของเซลล์สามารถทำกลับให้อยู่ในสภาพเดิมได้ หรือเกิดปฏิกิริยาย้อนกลับได้ หรือนำมาชาร์จไฟใหม่ได้นั่นเอง วิธีการนี้เป็นการให้ประจุใหม่แก่เซลล์ เซลล์ชนิดนี้เช่น แบตเตอรี่ตะกั่ว-กรด (Lead acid Battery) เป็นต้น - แบตเตอรี่โฟล์คลิฟท์ไฟฟ้าแบบตะกั่ว-กรด (Lead acid Battery) ประกอบด้วยอิเล็กโตรดสองอันซึ่งเป็นแผ่นตะกั่ว และแผ่น ตะกั่ว(IV)ออกไซด์ มีกรดซัลฟูลิกเจือจางเป็นอิเล็กโตรไลต์ เมื่อมีการจ่ายไฟฟ้า แผ่นตะกั่วจะถูกออกซิไดส์เป็น ตะกั่ว(II)ไอออน และทำหน้าที่เป็นขั้วลบ Pb(s) --------->Pb2+(aq) + 2e- ตะกั่ว(II)ไอออน จะรวมตัวกับชัลเฟตไอออนเป็น ตะกั่ว(II)ซัลเฟต Pb2+(aq) + SO2-4(aq)------->PbSO4(s) ส่วนประกอบของแบตเตอรี่ตะกั่วกรด เมื่อรวมสมการทั้งสองเข้าด้วยกัน ก็จะเป็นปฏิกิริยาครึ่งเซลล์ที่มีการเกิดออกซิเดชั่น Pb(s) + SO2-4(aq) ------------>PbSO4(s) +2e- อิเล็กตรอนจะเคลื่อนที่จากขั้วลบตามเส้นลวดไปยังอิเล็กโตรดอีกอันหนึ่งที่เป็น ตะกั่ว(IV)ออกไซด์ ซึ่งมีไฮโดรเจนไอออนจากอิเล็กโตรไลต์และจะถูกรีดิวซ์ดังสมการ PbO2(s) +4H+(aq) +2e---------->Pb2+(aq) + 2H2O และ Pb2+ จะรวมตัวกับ SO2-4 ที่มีในสารละลาย Pb2+(aq) + SO2-4(aq)------------>PbSO4 (s) ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นที่ตะกั่ว (IV) ออกไซด์จึงเป็นปฏิกิริยาครึ่งเซลล์ที่มีการเกิดรีดักชั่น PbO2(s) + 4H+(aq) + SO2-4(aq) + 2e- ------------>PbSO4(s) + 2H2O การจ่ายไฟฟ้าที่เกิดขึ้นจากทั้งสองอิเล็กโตรดอาจสรุปได้ดังนี้ ขั้วลบ : Pb(s) + SO2-4(aq)-------->PbSO4(s) + 2e- ขั้วบวก : PbO2(s) + 4H+(aq) + SO2-4(aq) + 2e------------>PbSO4(s) + 2H2O ปฏิกิริยาสุทธิ : Pb(s) + PbO2(s) + 4H+(aq) + 2SO2-4(aq)----->2PbSO4(s) +2H2O ปฏิกิริยาของเชลล์ข้างบนเป็นแบบผันกลับได้ เพราะฉะนั้นถ้าต้องการให้ผันกลับก็จำเป็นจะต้องมีการชาร์จไฟ โดยการต่อขั้วบวกของแบตเตอรี่กับขั้วบวกของเครื่องชาร์จไฟและขั้วลบของแบตเตอรี่กับขั้วลบของเครื่องชาร์จไฟ ปฏิกิริยาสุทธิข้างบนก็จะเปลี่ยนทิศทางเป็นจากขวาไปซ้าย ในลักษณะนี้ ตะกั่ว(II) ซัลเฟตที่ขั้วลบก็จะเปลี่ยนเป็นตะกั่ว ส่วนที่ขั้วบวก ตะกั่ว(II)ซัลเฟตจะเปลี่ยนเป็นตะกั่ว (IV) ออกไซด์ ตามปฏิกิริยาของแบตเตอรี่ตะกั่วกรด จะเห็นว่าในขณะที่มีการจ่ายไฟฟ้าความเข้มข้นของกรดจะลดลงเรื่อยๆ ตามปกติตอนที่มีศักย์ไฟฟ้าเต็มที่จะมีความถ่วงจำเพาะ ประมาณ 1.25 ถึง 1.30 แล้วแต่อุณหภูมิในขณะนั้นๆ ถ้าหากเมื่อใดมีความถ่วงจำเพาะต่ำกว่า 1.20 ที่อุณหภูมิของห้องก็ควรจะมีการอัดไฟฟ้าได้ แต่ละเซลล์ของแบตเตอรี่จะมีศักย์ไฟฟ้าประมาณ 2 โวลต์ เพราะฉะนั้นถ้ารถโฟล์คลิฟท์ไฟฟ้าใช้แบตเตอรี่24และ48โวลต์ ก็ต้องใช้เซลล์ 12และ24 เซลล์ตามลำดับ