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| Titre : |
Etude de la plaque positive de l'accumulateur au plomb: influence des paramètres de l'électrolyse |
| Type de document : |
texte imprimé |
| Auteurs : |
KORICHI, Hamida ; Ali Sahari, Directeur de thèse |
| Editeur : |
Setif:UFA |
| Année de publication : |
2012 |
| Importance : |
1vol. 34f. |
| Format : |
30cm. |
| Catégories : |
Thèses & Mémoires:Chimie
|
| Mots-clés : |
plaque,positive,accumulateur,plomb,électrolyse |
| Résumé : |
L’objet de notre étude était de caractériser les réactions principales de la formation
électrochimique de la matière active dans la plaque positive de l’accumulateur au plomb.
Au cours de l’étude expérimentale, nous avons montré que la formation électrochimique de la
plaque positive dépend nettement des paramètres de l’opération de l’électrolyse. Nous avons
montré également que la concentration est un paramètre déterminant de la qualité de la plaque
positive. L’analyse chimique à montré que le taux en PbO2 est élevé pour une concentration de
l’acide sulfurique de 4.5 mol/l. Le programme de formation électrochimique que nous avons mis
en évidence pour former nos échantillons était simplement un essai, il apparait qu’il n’est pas le
programme le plus complet, mais les résultats de l’analyse chimique des matières actives est
satisfaisant.
D’autre part nous avons étudié l’influence de la température, de l’électrolyte en formant le PbO2.
Trois températures ont été étudiées (20, 40, 60°C). Il s’avère que la température de 60°C peut
jouer en faveur d’une quantité considérable de PbO2. La voltompérométrie a été mise à profit
pour étudier l’effet de la concentration et de la température sur la réaction principale de réduction
de PbO2. On a trouvé que pour une concentration d’électrolyte voisine de 4.5 mol/l, la réduction
de PbO2 se fait avec une vitesse importante.
Il est très important de signalé que le facteur temps et aussi de grande importance dans la
formation électrochimique de la plaque positive de l’accumulateur au plomb. En effet une
formation prolongée avec une densité de courant plus ou moins importante, peut donner une
plaque positive de bonne qualité. |
| Note de contenu : |
Introduction
Chapitre I : Généralités sur les accumulateurs au plomb
I-Notion sur les accumulateurs au plomb-acide…………………………………………….…...01
I-1-Historique de l’accumulateur au plomb acide……………………………………………….01
I-2-Éléments constitutifs des accumulateurs plomb-acide ………………………………….......02
I-2-1-Cellule élémentaire ou Élément……………………………………………………………02
I-2-2-Structure de l’accumulateur …………………………………………………….................02
1-L'électrode positive…………………………………………………………………………….02
2- L’électrode négative………………………………………………………………….……….03
3- Le séparateur micro poreux…………………………………………………………………...04
4- Le bac…………………………………………………………………………………………04
5-L'électrolyte……………………………………………………………………………………04
I-3 Procédé de fabrication des accumulateurs au plomb ……………………………………….05
I-3-1 Fonderie……………………………………………………………………………………05
I-3-2 Moulins d’oxyde de plomb …………………………………………………………….....05
I-3-3- Empâtement des grilles …………………………………………………………………..06
I-3-4 Opération de curing ……………………………………………………………………….06
I-3-5 Formation des plaques……………………………………………………………………..06
I-3-6 Lavage des plaques ………………………………………………………………………..07
I-3-7 Séchage ……………………………………………………………………………………07
I-3-8 Ebarbage …………………………………………………………………………………..07
I-3-9 Montage..............................................................................................................................07
I-3-10 Contrôle électrique du court –circuit …………………………………………………….07
I-3-11 Stockage des batteries……………………………………………………………………07
I-4 Grandeurs caractéristiques des accumulateurs……………………………………………….07
I-4-1 Capacité……………………………………………………………………………………07
I-4-2- Densité d’énergie…………………………………………………………………………07
I-4-3- La tension…………………………………………………………………………………08
I-4-4- La résistance interne………………………………………………………………………08
I-5- Phases de fonctionnement d’un accumulateur au plomb……………………………………08
I-5-1- Phase de la charge………………………………………………………………………..08
I-5-2- Surcharge………………………………………………………………………………….08
I-5-3- Phase de la décharge ……………………………………………………………………..08
I-5-4- Autodécharge d’un accumulateur au plomb…………………………………....................08
I-6 Principe de Fonctionnement de L'accumulateur au Plomb…………………………………09
I-6 -1- Oxydation /Réduction aux électrodes : Phénomène de double sulfatation………...……09
I-6 -2-Degrés d’oxydation ………………………………………………………………………11
I-6 -3 Principales réaction en charge/décharge…………………………………………………..12
I-6 -4 Loi de faraday et loi de Nernst …………………………………………………………...12
Chapitre II : Techniques expérimentales
II Méthodes électrochimiques …………………………………………………………………..14
II-1 pH métrie …………………………………………………………………………………...14
II-2 Electrolyse…………………………………………………………………………………..14
II-3 Voltampérométrie cyclique………………………………………………………………….15
II-3-1 Dispositif expérimental des mesures voltampérométriques……………………………..18
II-3-1-1 Cellule électrochimique ……………………………………………………………….18
II-3-1-2 Electrodes ……………………………………………………………………………...19
a) Electrodes de travail……………………………………………………………………..19
b) Electrode de référence ………………………………………………………………….19
c) Electrode auxiliaire ……………………………………………………………………...19
II-3-1-3 Montage électrochimique……………………………………………………………...20
Chapitre III : Formation électrochimique des plaques : Influence des paramètres de
l’électrolyse
III Analyse chimique et formation électrochimique des plaques positives……………………..21
III-1 Analyse chimique des plaques formées à l’E.N.P.E.C……………………………………..21
III-2 Formation des plaques positives au laboratoire…………………………………………….22
III-3 Comportement électrochimique de la matière active en milieu sulfurique………………..23
III-3-1 Comportement électrochimique de la grille en milieu sulfurique………………………..23
III-3-2 Voltampérométrie en réduction de PbO2 formées par l’ENPEC……………………..25
III-3-2 Voltampérométrie en réduction de PbO2 formées au laboratoire…………………….26
III-4 Etude de l’influence des paramètres de l’électrolyse…………………………………..27
III-4-1 Etude de l’influence de la densité de courant…………………………………………27
III-4-2 Etude de l’influence de la concentration de l’électrolyte……………………………..28
III-4-3 Comportement électrochimique en fonction de la concentration de l’électrolyte…....29
III-4-4 Etude de l’influence de la température………………………………………………..30
III-4-5 Comportement électrochimique en fonction de la température de l’électrolyte……...31
Conclusion ……………………………………………………………………...32
Bibliographie……………………………………………………………………33 |
| Côte titre : |
MACH/0002 |
| En ligne : |
https://drive.google.com/file/d/1syJEQpEykpLHXmoQwmEKZMnVMUjdomE4/view?usp=shari [...] |
| Format de la ressource électronique : |
pdf |
Etude de la plaque positive de l'accumulateur au plomb: influence des paramètres de l'électrolyse [texte imprimé] / KORICHI, Hamida ; Ali Sahari, Directeur de thèse . - [S.l.] : Setif:UFA, 2012 . - 1vol. 34f. ; 30cm.
| Catégories : |
Thèses & Mémoires:Chimie
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| Mots-clés : |
plaque,positive,accumulateur,plomb,électrolyse |
| Résumé : |
L’objet de notre étude était de caractériser les réactions principales de la formation
électrochimique de la matière active dans la plaque positive de l’accumulateur au plomb.
Au cours de l’étude expérimentale, nous avons montré que la formation électrochimique de la
plaque positive dépend nettement des paramètres de l’opération de l’électrolyse. Nous avons
montré également que la concentration est un paramètre déterminant de la qualité de la plaque
positive. L’analyse chimique à montré que le taux en PbO2 est élevé pour une concentration de
l’acide sulfurique de 4.5 mol/l. Le programme de formation électrochimique que nous avons mis
en évidence pour former nos échantillons était simplement un essai, il apparait qu’il n’est pas le
programme le plus complet, mais les résultats de l’analyse chimique des matières actives est
satisfaisant.
D’autre part nous avons étudié l’influence de la température, de l’électrolyte en formant le PbO2.
Trois températures ont été étudiées (20, 40, 60°C). Il s’avère que la température de 60°C peut
jouer en faveur d’une quantité considérable de PbO2. La voltompérométrie a été mise à profit
pour étudier l’effet de la concentration et de la température sur la réaction principale de réduction
de PbO2. On a trouvé que pour une concentration d’électrolyte voisine de 4.5 mol/l, la réduction
de PbO2 se fait avec une vitesse importante.
Il est très important de signalé que le facteur temps et aussi de grande importance dans la
formation électrochimique de la plaque positive de l’accumulateur au plomb. En effet une
formation prolongée avec une densité de courant plus ou moins importante, peut donner une
plaque positive de bonne qualité. |
| Note de contenu : |
Introduction
Chapitre I : Généralités sur les accumulateurs au plomb
I-Notion sur les accumulateurs au plomb-acide…………………………………………….…...01
I-1-Historique de l’accumulateur au plomb acide……………………………………………….01
I-2-Éléments constitutifs des accumulateurs plomb-acide ………………………………….......02
I-2-1-Cellule élémentaire ou Élément……………………………………………………………02
I-2-2-Structure de l’accumulateur …………………………………………………….................02
1-L'électrode positive…………………………………………………………………………….02
2- L’électrode négative………………………………………………………………….……….03
3- Le séparateur micro poreux…………………………………………………………………...04
4- Le bac…………………………………………………………………………………………04
5-L'électrolyte……………………………………………………………………………………04
I-3 Procédé de fabrication des accumulateurs au plomb ……………………………………….05
I-3-1 Fonderie……………………………………………………………………………………05
I-3-2 Moulins d’oxyde de plomb …………………………………………………………….....05
I-3-3- Empâtement des grilles …………………………………………………………………..06
I-3-4 Opération de curing ……………………………………………………………………….06
I-3-5 Formation des plaques……………………………………………………………………..06
I-3-6 Lavage des plaques ………………………………………………………………………..07
I-3-7 Séchage ……………………………………………………………………………………07
I-3-8 Ebarbage …………………………………………………………………………………..07
I-3-9 Montage..............................................................................................................................07
I-3-10 Contrôle électrique du court –circuit …………………………………………………….07
I-3-11 Stockage des batteries……………………………………………………………………07
I-4 Grandeurs caractéristiques des accumulateurs……………………………………………….07
I-4-1 Capacité……………………………………………………………………………………07
I-4-2- Densité d’énergie…………………………………………………………………………07
I-4-3- La tension…………………………………………………………………………………08
I-4-4- La résistance interne………………………………………………………………………08
I-5- Phases de fonctionnement d’un accumulateur au plomb……………………………………08
I-5-1- Phase de la charge………………………………………………………………………..08
I-5-2- Surcharge………………………………………………………………………………….08
I-5-3- Phase de la décharge ……………………………………………………………………..08
I-5-4- Autodécharge d’un accumulateur au plomb…………………………………....................08
I-6 Principe de Fonctionnement de L'accumulateur au Plomb…………………………………09
I-6 -1- Oxydation /Réduction aux électrodes : Phénomène de double sulfatation………...……09
I-6 -2-Degrés d’oxydation ………………………………………………………………………11
I-6 -3 Principales réaction en charge/décharge…………………………………………………..12
I-6 -4 Loi de faraday et loi de Nernst …………………………………………………………...12
Chapitre II : Techniques expérimentales
II Méthodes électrochimiques …………………………………………………………………..14
II-1 pH métrie …………………………………………………………………………………...14
II-2 Electrolyse…………………………………………………………………………………..14
II-3 Voltampérométrie cyclique………………………………………………………………….15
II-3-1 Dispositif expérimental des mesures voltampérométriques……………………………..18
II-3-1-1 Cellule électrochimique ……………………………………………………………….18
II-3-1-2 Electrodes ……………………………………………………………………………...19
a) Electrodes de travail……………………………………………………………………..19
b) Electrode de référence ………………………………………………………………….19
c) Electrode auxiliaire ……………………………………………………………………...19
II-3-1-3 Montage électrochimique……………………………………………………………...20
Chapitre III : Formation électrochimique des plaques : Influence des paramètres de
l’électrolyse
III Analyse chimique et formation électrochimique des plaques positives……………………..21
III-1 Analyse chimique des plaques formées à l’E.N.P.E.C……………………………………..21
III-2 Formation des plaques positives au laboratoire…………………………………………….22
III-3 Comportement électrochimique de la matière active en milieu sulfurique………………..23
III-3-1 Comportement électrochimique de la grille en milieu sulfurique………………………..23
III-3-2 Voltampérométrie en réduction de PbO2 formées par l’ENPEC……………………..25
III-3-2 Voltampérométrie en réduction de PbO2 formées au laboratoire…………………….26
III-4 Etude de l’influence des paramètres de l’électrolyse…………………………………..27
III-4-1 Etude de l’influence de la densité de courant…………………………………………27
III-4-2 Etude de l’influence de la concentration de l’électrolyte……………………………..28
III-4-3 Comportement électrochimique en fonction de la concentration de l’électrolyte…....29
III-4-4 Etude de l’influence de la température………………………………………………..30
III-4-5 Comportement électrochimique en fonction de la température de l’électrolyte……...31
Conclusion ……………………………………………………………………...32
Bibliographie……………………………………………………………………33 |
| Côte titre : |
MACH/0002 |
| En ligne : |
https://drive.google.com/file/d/1syJEQpEykpLHXmoQwmEKZMnVMUjdomE4/view?usp=shari [...] |
| Format de la ressource électronique : |
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