Aküler, çalışma prensibi olarak nerdeyse bir pilden farksızdır. Akü çeşitleri ve gerilimleri yapı ve kullanım amaçlarına göre farklılık göstermektedir. Ancak genellikle sulu 12 V'luk aküler kullanıldığı için biz de bu aküler üzerinde duracağız.


Akülerde elektrolit olarak kurşun sülfat (PbSO4) kullanılmaktadır. Aküler pillerden farklı olarak bünyelerinde altı adet pil (hücre) bulundururlar. İçeride seri bağlanan her bir hücrenin potansiyel farkı 2 volt olmak üzere, toplamda (dışarıya çıkarılan kutuplarda) 12 V'luk bir potansiyel fark sağlamaktadırlar. Elektrotlar, aralarında delikli ayırıcılar bulunan ve iç içe geçmiş çok sayıda kurşun (Pb) ve kurşun dioksit (PbO2) plakadan oluşmuştur .

Çok sayıda plaka kullanılmasının nedeni hem birden fazla pil elde etmek hem de elektrolit ile temas yüzeyini arttırarak daha fazla enerji elde edebilmektir. Ayrıca 2'şer voltluk altı ayrı pil düzeneği birbirlerine seri bağlanarak akü uçlarından 12 V elde edilmektedir.

Akünün Çalışma Prensibi



Akünün altı hücreden oluştuğunu söylemiştik şimdi akü boşalırken ve dolarken, sadece bir hücrede gerçekleşen kimyasal reaksiyonlara bakalım (Bütün hücrelerde aynı olay gerçekleşmektedir.)

Akünün Deşarjı

Akü uçları bir alıcı üzerinden birleştirildiğinde kurşun ve kurşun dioksit plakaları arasındaki potansiyel fark nedeniyle kurşun plakanın atomlarından elektron koparılarak (atom başına iki elektron) elektronlar kurşun dioksit plakasına çekilir. Bu anda kurşun atomları Pb+2 şeklinde iyon durumuna geçerek -2 değerlikli sülfat iyonları (SO4-2 ) ile birleşerek kurşun sülfat (PbSO4) oluştururlar.

Kurşun dioksit (PbO2) plakasına gelen elektronlardan her biri, bir oksijen atomuna geçer. Her bir oksijen atomu kurşun atomlarından birer elektron alarak -2 değerlikli iyon durumuna geçerler. -2 değerlikli oksijen iyonları elektrolitteki +2 değerlikli hidrojen iyonları ile su (H2O) oluştururlar. Aynı zamanda oksijen atomlarının ayrışmasıyla +2 değerlik kazanan kurşun atomları da elektrottan koparak elektrolit içerisindeki -2 değerlikli sülfat iyonları (SO4-2) ile birleşerek kurşun sülfat (PbSO4) oluştururlar. Bu şekilde devrede kurşun elektrottan kurşun dioksit elektroda doğru bir elektron akışı gerçekleşir.

Akünün Şarjı

Boşalmış olan batarya bir doğru akım kaynağına bağlanıp deşarj akımına ters yönde bir şarj akımı geçirilirse pozitif ve negatif plakalardaki kurşun sülfat ayrışır. Akünün deşarjında gerçekleşen tepkimeler tersine işlemeye başlar. Aküye bağlanan güç kaynağının eksi ucu kurşun elektroda elektron yolladıkça elektrolitteki kurşun sülfat, kurşun (Pb+2) ve sülfat (SO4-2) şeklinde parçalanır ve kurşun iyonları elektron kaybeden elektrotla birleşerek nötr hale gelirler. Kaynağın artı ucu kurşun dioksitten elektron çektikçe su da iki hidrojen (H+) ve bir oksijen (O-2) şeklinde iyonlarına ayrılır. Aynı zamanda PbSO4, Pb+2 ve SO4-2 şeklinde iyonlarına ayrılır. Bunun nedeni kurşun dioksit plakanın pozitif yüklenmesidir. Sudan parçalanan her iki oksijen iyonu ve kurşun sülfattan parçalanan bir kurşun iyonu birleşirler kurşun dioksit (PbO2-2) iyonunu oluştururlar. Bu iyonlar pozitif yüklü plaka ile birleşerek nötr hale gelirler.

Bu tepkimeler olmaya devam ettikçe kurşun plakada kurşun ve kurşun dioksit plakada ise kurşun dioksit depolanacak ve akü şarj olacak yani dolacaktır.