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Energia Alternativa ed Energia Fai Da Te > Accumulatori

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Nuove sperimentazioni su celle da 2 Volt, Celle Plantè
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ITA815

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Inviato il: 18/03/2020 07:48:45

Aggiornamento batteria.

E' passato un mese e mezzo dalla formazione della nuova batteria.
Al momento la batteria ha raggiunto il 75% di capacità calcolata sui 7 mAh/cm^2. con un carico che al momento è un C15.
Nelle ultime 2 inversioni di polarità la corrente di carica è stata mantenuta su un valore C5 rispetto alla capacità che aveva sul momento la batteria.
Ad ogni inversione di polarità la capacità aumenta in modo considerevole.
Ad esempio nell' ultima inversione di polarità siamo passati da 9 ore di accumulo a 15 ore.
La formazione lenta porta a salti di capacità tra una inversione di polarità e l' altra molto elevati.
Al momento attuale non ho problemi di tempi di carica e la corrente che invio alla batteria viene quasi restituita tutta in fase di scarica.

Ho scoperto anche il perchè del problema che mi ero trovato nel dover caricare con il doppio di corrente per raggiungere la tensione massima di carica e per avere poi indietro la metà di capacità rispetto agli ampere di carica inviati alla batteria.
Tutte queste nuove scoperte mi portano a varie conclusioni ... sia in ambito di formazione che in ambito di assemblaggio di una cella.
Presto avrò dati definitivi e durevoli nel tempo e andrò a spiegare tutti le problematiche riscontrate e come sono state risolte.
Attualmente tutte le problematiche mi sono trovato in questo periodo che mi portavano ad una capacità stabile solo fermandomi ai 4 mAh/cm^2 sono state superate in fase di formazione.

Più avanti metterò i dettagli.

 

ITA815

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Inviato il: 02/04/2020 01:30:54

Eh ... devo dire che in questi ultimi giorni ho fatto scoperte veramente importanti.

Penso di aver trovato il bandolo della matassa ... almeno così è sino ad ora.

Aspetto qualche altro mese (almeno altri 2 mesi) per avere conferma.
Se i test che ho eseguito in questa ultima settimana saranno confermati nelle prossime settimane e, allo stesso tempo, avremo dati costanti allora preparatevi a novità veramente eclatanti.

Ci sarà da riscrivere totalmente il manuale di formazione ... tutti i parametri che ha ora il manuale sono da sostituire.
In pratica le operazioni da eseguire in fase di formazione restano inalterate ... comprese le inversioni di polarità.
Ma tutte le tensioni, la densità di acido, le tensioni di inizio e fine carica comprese le tensioni di inizio e fine scarica saranno tutte da modificare.
Unica cosa che non ho ancora provato, ma prevedo che anche quel problema decade perchè una parte di questo test è già stato eseguito, è la formazione a qualsiasi temperatura ... penso che la formazione si possa fare a qualsiasi temperatura perchè il problema non è la temperatura in se stessa ... è un insieme di cose errate eseguite in fase di formazione che venivano risolte con l' innalzamento della temperatura ... ma era un palliativo.
Attualmente la batteria, con 6 celle, è composta da 1 positiva e 2 negative per cella.
Attualmente ha una capacità, più o meno, di 6 mAh/cm^2 con un carico C5.
La piastra positiva ha una capacità di 1,8 Ah calcolati sempre sui 7 mAh/cm^2.
La positiva ha una misura di 13,5 centimetri in lunghezza e 10 centimetri in altezza e ha 24 fori posti a nido d' ape con diametro di 10 millimetri.
La densità dell' acido è a 900 scarsi.
All' attuale capacità, e con l' attuale densità di acido, la batteria riesce ad erogare 50 A. di spunto.
La tensione di fine carica è regolata a 2,24 volt ... la corrente di carica è regolata sulla carico applicato ... per cui se il carico è un C5 anche la carica è un C5.
Allo stato attuale in 5 ore di carica + 1 ora di consolidamento il carica batterie eroga 1,8 A. e in fase di scarica me ne restituisce 1,5 A.
Dopo l' ora di consolidamento, e un attimo prima che venga tolta la corrente di carica, tutte le celle misurano 2,24 volt ... vi è uno scarto di appena 5 millesimi di volt tra la cella più carica e la cella meno carica.
Ora riesco anche a sapere in anticipo, formando una batteria con celle collegate in serie, se vi è ancora margine di guadagno, o meno, se faccio una inversione di polarità.

Fine prima parte del messaggio.



Modificato da ITA815 - 03/04/2020, 04:24:00
 

ITA815

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Inviato il: 02/04/2020 01:31:19

Seconda parte del messaggio.

Per avere un pacco celle da 24 volt con i dati sopra esposti servono 13 celle.
Con 13 celle attualmente la tensione di inizio scarica si attesta a 24,00 volt e la tensione di fine scarica è sempre di 22,00 volt.
La tensione di fine carica è sempre a 29,2 volt.

Nelle attuali condizioni la batteria è perfettamente stabile.
La quantità di ossido perso nelle inversioni di polarità e irrisorio ... la malta è quasi inesistente ... non vi è un filo di solfatazione ... la colorazione delle piastre è perfetta ... l' elettrolisi è ridottissima ... la corrente di stazionamento è di circa 8 mA.

Se si mantiene così nel tempo abbiamo fatto tombola.

Vediamo più avanti che succede.

Fine seconda parte del messaggio.

Fine messaggio.



Modificato da ITA815 - 02/04/2020, 09:08:57
 

ITA815

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Inviato il: 02/04/2020 02:17:57

Costruzione piastre e assemblaggio celle.

Dopo decine di assemblaggi di celle o batterie e dopo una dozzina di piastre costruite con varie forme sono arrivato a questa conclusione.

Le piastre devono essere lisce e devono essere fatti dei fori per evitare la deformazione nel tempo.
Devono essere di uno spessore non inferiore ai 7 millimetri.
I fori devono avere almeno un diametro di 10 millimetri per evitare che le bolle di elettrolisi che si formano al loro interno non vadano ad ostruire il foro.
Le piastre restano libere nella soluzione acida e tra le piastre si possono mettere le reti plastificate.
La distanza da mantenere tra le piastre deve essere come minimo di 5 millimetri.
Sul fondo della cella servono almeno 5 centimetri di distanziali per fare in modo che le piastre non tocchino ne il fondo ne gli ossidi che perderanno le piastre nel tempo.
Gli stessi distanziali, nella parte superiore, devono avere gli incassi per fare in modo che la parte inferiore della piastre si possano infilare dentro evitando che si muovano.
La parte superiore delle piastre saranno tenute ferme dai perni di collegamento elettrico che escono dal coperchio della cella.

Per sigillare il coperchio, i perni di collegamento elettrico e il tappo del rabbocco e sufficiente usare la cera delle candele ... ho lasciato un pezzo di candela in ammollo in una soluzione di acido a 1200 dentro in un vasetto di vetro per 6 mesi ... il pezzo di cera è ancora integro.
Sul tappo del rabbocco si metterà un tubo per fare in modo che i gas prodotti dall' elettrolisi vadano dentro in un bidone in plastica ... questo farà in modo che i vapori dell' elettrolisi si depositino nel bidone e un secondo foro, posto sempre sul bidone, farà uscire solo i gas di idrogeno/ossigeno all' esterno dell' ambiente dove sono collocate le celle.

Probabilmente una volta all' anno eseguirò una inversione di polarità per ristabilire le celle a causa di eventuali problemi di disallineamento e, nello stesso tempo, farò deperire le piastre in egual misura.

Questo è il progetto che mi accingo a fare.



Modificato da ITA815 - 03/04/2020, 04:04:53
 

Luca450Mhz

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Inviato il: 02/04/2020 09:57:42

Complimenti per l'audacia e l'impegno che continui a mostrare in questo progetto!
Sono interessanti le informazioni che hai pubblicato.
Buon progetto!



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Pannelli: 6975 Wp (poli e mono). Inverter UPS PSW7 6kW 48V toroidale con switch comandato dal mio sistema di domotica (RaspberryPi + vari Wemos D1 Mini - ESP8266). Regolatore di carica: Mpp Solar PCM8048.
Batterie: 24 elementi trazione pesante 315Ah C5 48V.

 

Elettrico

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MegaWatt


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Inviato il: 02/04/2020 15:36:35

ITA815 complimenti fa piacere che non molli mai,bel progetto!.



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sunny island s16.oh.11/ sunny boy sb 5000tl 21 sanny remote control n16 celle
, 300A lifepo4 + n16 celle 230A.

 

ITA815

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Inviato il: 03/04/2020 02:56:29

A furia di fare prove e test qualcosa salta sempre fuori.
Poi sicuramente ci sarà sempre un limite invalicabile ... ma al momento ho sempre trovato una soluzione per risolvere ogni problema.
Per quello che riguarda la formazione ho tutte le informazioni che mi servono.

A parte la formazione i problemi da risolvere erano:

01) eseguire una formazione con celle collegate in serie.
02) evitare il blocco delle celle in fase di formazione.
03) mantenere l' allineamento delle celle quando sono collegate in serie ... sia quando sono in formazione e sia quando diventeranno operative.
04) trovare la densità della soluzione acida giusta per la formazione (che alla fine resta sempre quella anche quando le celle diventano operative).
05) la capacità di reggere grossi carichi senza cadere troppo di tensione.
06) la capacità di arrivare a fine carica e a fine scarica riuscendo ad avere le celle il più allineate possibile.
07) riuscire ad arrivare alla tensione di fine carica in 6 ore con una corrente di carica C5.
08) non perdere troppi ampere di carica per portare le celle a fine carica.
09) fare in modo di evitare la solfatazione in caso di un utilizzo non costante delle celle (specialmente in inverno).
10) evitare la deformazione delle piastre in piombo.
11) evitare che le bolle di elettrolisi trovino ostacoli nel risalire in superficie.
12) arrivare ad una capacità che sia almeno utilizzabile con un carico C5 e che mantenga i 7 mAh/cm^2 riuscendo a scaricare le celle sino all' 80%.
13) abbassare il livello di solfatazione nei cicli di scarica.
14) evitare la cristallizzazione del solfato di piombo nei cicli di carica/scarica irregolari nel periodo invernale.
16) avere una autoscarica bassissima.

A tutte queste cose ho trovato la soluzione e che, all' apparenza, sembrano stabili in almeno 2 mesi di cicli continui e discontinui.

Non sono arrivato ancora alla massima capacità della batteria ... ci sono ancora delle differenze di capacità tra una cella e l' altra ... ma si tratta di circa 30 minuti tra la cella con più capacità e la cella con meno capacità.
Ora sono in inversione di polarità e procedo con la formazione.
Una cosa che non ho ancora trovato è il limite reale di capacità delle celle perchè solo in questi giorni ho capito dove stava il problema principale che mi trascinavo da anni ... e cioè il dover utilizzare una corrente di carica molto alta per raggiungere la tensione di fine carica ed evitare la formazione di sporco e malta sulle piastre.
Ora che questi 2 problemi li ho risolti sarò in grado di vedere, più avanti, il vero limite delle piastre ... mantenendo naturalmente caratteristiche idonee per far lavorare le celle sotto un impianto fotovoltaico.
I parametri da mantenere, come sopra esposti, sono tanti per riuscire ad avere il massimo della resa dalle celle ... vediamo cosa si riesce a fare e a quali compromessi bisogna arrivare perchè il tutto sia accettabile nel tempo ... e per tempo intendo per anni ...



Modificato da ITA815 - 03/04/2020, 04:45:31
 

emuland

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Inviato il: 03/04/2020 07:39:44

per la questione delle capacità leggermente differenti ci sono dei bilanciatori economici su internet che lavorano a 0.1v di differenza.
(8 elementi gestiti 5€ dalla cina)

se la differenza è minore bisogna purtroppo spendere di più



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Il posto dove ti propongono confronto, ma solo se gli dai ragionr...
e, dove la verità è la fuori, ma anche no.
Dove si riscrive la storia a piacimento e quando porti argomentazioni, eh ma...
Ah beh se lo dice Bolle... ma Bolle non esiste...
Il complo

 

ITA815

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Inviato il: 03/04/2020 11:08:03

Al momento non vi è bisogno di bilanciatori.
Sino a quando le celle restano allineate si può procedere con la formazione.

 

ITA815

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Inviato il: 27/04/2020 17:17:21

Aggiornamento batteria.

Dopo 24 giorni la batteria ha raggiunto la sua capacità massima ... 9,7 mAh/cm^2 con un carico C2 ... ma le celle si sono disallineate.
Si conferma che la cella composta da 1 positiva e 2 negative non funziona a fine formazione.
Questo perchè la corrente si divide sulle 2 negative e, alla fine, vanno a solfatarsi sulla superficie rivolta verso la parete della cella.
Dunque ... serve una cella composta da un tot di positive e un tot di negative ... in questo modo le piastre finali non hanno una discrepanza così elevata.
Ora ho costruito una cella prototipo molto vicina a quella definitiva ed è composta da 5 positive e 5 negative.
La cella è in formazione da ieri mattina dalle ore 06:00.
Le novità a cui sono stato sottoposto da questa batteria, in questi ultimi mesi, sono molteplici ... ho dovuto testare un sacco di soluzioni per risolvere tutte le problematiche.

Per ultimo ... ho scoperto come avviare in modo regolare la formazione di una cella.
In tutti questi anni ho avviato la formazione di celle nuove con vari sistemi ... ma non ho mai trovato un modo stabile per avviare la formazione.
Ieri pomeriggio ho capito dove stava l' errore nell' avvio della formazione su una cella nuova.
Questo mi ha portato a sperimentare nuove tensioni e correnti di carica in fase di formazione con una cella nuova ... il risultato è stato più che ottimale.
Oggi, alle ore 16:30 ho avviato la prima inversione di polarità ... la risposta della cella è totalmente differente dallo standard appreso in questi anni.
Ora si tratta di vedere come eseguire questa inversione di polarità ... anch' essa la sto eseguendo con nuovi parametri ... sia per quello che riguarda le tensioni e le correnti di carica e sia su quello che riguarda i tempi di carica/scarica per l' attivazione degli ossidi dopo il primo ciclo di carica a polarità invertita.
Si sta sperimentando un nuovo modello di formazione.

Speriamo che prometta bene.

 

ITA815

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Inviato il: 27/04/2020 17:40:47

Ecco alcune foto delle piastre della batteria.
Come vedete le negative, a fine formazione, non riuscivano più a convertirsi quando si eseguiva l' inversione di polarità.
Serviva una misura sproporzionata di corrente di carica per allinearle ... ma ormai si erano solfatate e non vi era più nulla da fare.



Immagine Allegata: Piastre batteria-1.jpg
 
ForumEA/U/Piastre batteria-1.jpg

 

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Inviato il: 27/04/2020 17:41:24

Queste invece sono positive e non hanno problemi.



Immagine Allegata: Piastre batteria-2.jpg
 
ForumEA/U/Piastre batteria-2.jpg

 

ITA815

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Inviato il: 27/04/2020 17:43:02

Questa invece è la cella prototipo con all' interno 5 positive e 5 negative ed è in formazione da ieri mattina.
Vediamo come andrà questa cella.
Come vedete il contenitore è un pozzetto per impianti elettrici o applicazioni similari.



Immagine Allegata: Cella prototipo con pozzetto.jpg
 
ForumEA/U/Cella prototipo con pozzetto.jpg

 

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Inviato il: 27/04/2020 17:43:49

Questa invece è la struttura con cui eseguo le barre potenziali.



Immagine Allegata: Struttura per saldare i perni-1.jpg
 
ForumEA/U/Struttura per saldare i perni-1.jpg

 

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Inviato il: 27/04/2020 17:45:22

Ho un po' tribolato all' inizio per fare delle barre potenziali decenti ... ma alla fine è solo questione di tempi da rispettare in fase di fusione dei perni.



Immagine Allegata: Struttura per saldare i perni-2.jpg
 
ForumEA/U/Struttura per saldare i perni-2.jpg

 
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