Baterai asam timbal otomotif yang digunakan untuk menghidupkan mesin mobil, adalah salah satu desain baterai isi ulang tertua yang ada. Baterai asam timbal terutama digunakan untuk penyimpanan daya DC dan digunakan pada kendaraan komersial awal karena berat dan ukurannya. Baterai ini telah benar-benar mendominasi pasar selama bertahun-tahun sejak penemuan mereka kembali pada awal 1800-an dan terus menjadi komponen otomotif yang penting sampai-sampai ada satu di setiap kendaraan di jalan.
Saat ini, baterai otomotif yang digunakan untuk menghidupkan mesin bensin dan diesel, lebih kecil, lebih murah dan lebih hemat biaya daripada sepupu mereka sebelumnya, memasok arus awal dan lonjakan yang lebih besar daripada sebelumnya di sebagian kecil dari harga aslinya.
Baterai asam timbal tidak hanya menyediakan jumlah listrik yang tepat yang diperlukan untuk menghidupkan mesin, tetapi mereka juga memasok listrik untuk sistem pengapian, lampu, indikasi, stereo, dan fitur elektronik lainnya yang ditemukan pada kendaraan modern saat ini.
Energi yang dihasilkan oleh baterai asam timbal terjadi melalui proses kimia internal yang melibatkan timbal (karena itu namanya), oksida timbal dan larutan asam cair yang disebut elektrolit. Pelat timbal dan timbal oksida padat terendam dalam larutan elektrolitik yang terdiri dari persentase asam sulfat (H2SO4) yang sangat kecil dicampur dengan air suling.
Ketika daya listrik diambil dari baterai, reaksi kimia terjadi antara pelat dan elektron yang melepaskan elektrolit cair. Elektron bebas ini dalam bentuk aliran arus listrik melalui konduktor listrik yang dipasang pada baterai dan keluar melalui terminal timah yang menyediakan listrik yang diperlukan untuk menyalakan mobil.
Ketika baterai asam timbal habis, asam sulfat membentuk endapan ke dalam pelat timbal, tetapi ketika baterai asam timbal diisi kembali, asam sulfat rusak dan kembali ke komponen timbal dan timbal oksida yang terpisah. Panas dihasilkan oleh pengisian dan pengosongan baterai yang konstan ini yang menguapkan air di dalamnya.
Penguapan ini berarti bahwa baterai asam timbal yang lebih tua perlu “diisi ulang” dengan lebih banyak air suling setiap bulan tetapi baterai asam timbal bebas perawatan modern sepenuhnya disegel terhadap kebocoran di mana elektrolit dalam bentuk gel terkandung dalam kompartemen terpisah sekarang digunakan. Hasilnya adalah baterai yang tertutup rapat ini dapat diputar terbalik atau diposisikan menyamping jika terjadi kecelakaan tanpa risiko kebocoran asam. Baterai modern ini dilengkapi dengan katup pengaman yang memungkinkan ventilasi asap selama pengisian, pemakaian, dan perubahan tekanan atmosfer saat berkendara di ketinggian.
Baterai asam timbal adalah satu-satunya baterai yang cocok untuk digunakan dalam sistem energi alternatif tetapi siklus pemakaian baterai yang berkelanjutan menjadi beban (jam waktu malam) dan kemudian mengisi ulang baterai (jam sinar matahari) berkali-kali membutuhkan jenis baterai yang berbeda. karena tidak semua baterai asam timbal adalah sama. Persyaratan paling penting dari baterai adalah apakah itu Baterai Deep Cycle atau Baterai Callow.
Pertimbangkan baterai mulai otomotif. Baterai ini murah untuk dibeli tetapi dirancang untuk memberikan arus ampere tinggi untuk waktu yang sangat singkat (kurang dari 10 detik) untuk mengoperasikan motor starter dan menghidupkan mesin. Setelah mobil mulai, baterai kemudian menetes diisi oleh alternator mobil. Bahkan pada pagi yang sangat dingin, aki mobil hanya habis hingga kurang dari 10% dari kapasitas pengenalnya pada saat startup sehingga aki otomotif dirancang untuk layanan siklus yang sangat dangkal ini (kondisi pengisian 100% hingga 90%).
Karena aki mobil dirancang untuk menghantarkan arus tinggi untuk waktu yang sangat singkat, maka aki itu terbuat dari banyak pelat timah tipis yang memberikan area permukaan yang luas untuk terjadinya reaksi kimia. Pelat timah tipis ini tidak memiliki kekuatan mekanik yang diperlukan untuk siklus berulang selama bertahun-tahun dan aus sangat cepat setelah hanya 200 hingga 400 siklus. Oleh karena itu aki mobil siklus dangkal yang meskipun bekerja, tidak dirancang untuk tenaga surya jangka panjang atau sistem tenaga angin yang membutuhkan layanan bersepeda yang jauh lebih dalam.
Baterai Deep Cycle di sisi lain dirancang untuk diisi ulang berulang kali sebanyak 80% dari kapasitas penuhnya (100% hingga 20% pengisian daya) tanpa mengalami kerusakan serius pada sel sebelum diisi ulang, menjadikan siklus dalam baterai pilihan ideal untuk sistem tenaga surya fotovoltaik dan angin, serta aplikasi kelautan, kereta golf, truk fork lift dan kendaraan listrik lainnya. Meskipun baterai deep cycle menggunakan reaksi kimia yang sama untuk menyimpan dan menghasilkan energi seperti sepupu baterai otomotif mereka, baterai deep cycle dibuat sangat berbeda.