Ciao a tutti,
ho visto che altri stanno, già da tempo, sperimentando la realizzazione fai-da-te di elementi di accumulo piombo-acido da 2V cercando di recuperare il materiale da batterie usate e non.
Questò è un argomento che mi interessa e devo ammettere che nel passato, quando avevo più tempo, ho fatto delle prove anche io, tutta roba piccola, erano solo prototipi per capire se la cosa era fattibile e quale metodo fosse il più efficace prima di buttarmi su impegnative produzioni di "massa" che richiedono anche un certo impegno e mooolto tempo.

Personalmente sono più interessato a realizzare un accumulatore che duri molto di più delle versioni commerciali e inizialmente ero anche disposto a spendere soldi per comprare il piombo già in folgi per abbreviare i tempi di realizzazione e non mi pongo problemi di spazio, per dire fa niente se per ottenere 100Ah occupo 5 volte lo spazio di quelle commerciali...

Poi leggendo delle avventure di ferro mi sono fatto contagiare un pò anche io e così mi sono venute in mente alcune idee e sicuramente opterò anche io per il recupero dalle batterie usate.

Scusate se ho aperto un altro 3d ma qui vorrei parlare solamente di accumulatori al piombo fatti in casa, per le batterie commerciali (che uso comunque) lascerei il 3d già esistente sugli accumulatori per isola.

Mi sono dilettato un pò con il caro vecchio paint per illustrare un pò le cose che a volte uno schema anche fatto male aiuta più di 1000 parole! (mi raccomando nessun commento al mio inesistente lato artistico )

Per andare con ordine partiamo dalle piastre interne (cuore dell'accumulatore), più precisamente quelle che io conosco usate nei più diffusi accumulatori commerciali, ditemi se ho omesso qualcosa o ci sono errori:



Quella a griglia è nelle batterie auto, dà una bassa resistenza interna, artigianalmente è un pò difficile da fare e cosa negativa tende a polverizzarsi durante l'uso ciclico, quindi esclusa a priori.
Quella tubolare è nelle batterie stazionarie, produce una resistenza interna alla batteria un pò più elevata ma regge bene il ciclico, anche questa è difficile da realizzare fai-da-te (come diceva anche ferro).

Allora passiamo alle proposte di piastre fatte in casa, ferro propone delle piastre piene sulle quali formerà il materiale attivo tramite processo elettrico di numerose cariche e scariche successive. Io personalmente ho provato con un piccolo prototipo (poi vi farò vedere le foto), realizzando le piastre con un foglio di piombo comprato, il problema è che tale processo di formazione, a mio avviso, richiede molto tempo e cosa negativa è che inizialmente l'accumulatore ha una capacità veramente irrisoria.
Per esempio per il mio prototipo ho usato un barattolo di vetro da circa un litro e l'ho riempito con più piombo che sono riuscito. Inizialmente avevo una capacità stimata di circa 0.05Ah e solo dopo un centinaio di cicli sono arrivato ad avere approssimativamente 2Ah, poi non ho più avuto tempo ed è rimasto li fermo per più di 1 anno.
Quindi per formare tali batterie se usiamo un circuito che in automatico cicla l'elemento tantissime volte fino ad arrivare ad una capacità ragionevole andiamo in contro ad un bello spreco di energia elettrica!
Qualcuno potrebbe obiettare che i cicli si potrebbero fare direttamente nell'impianto ad isola, ma a livello pratico come faccio? per un minimo di funzionamento ho bisogno di almeno 100Ah e forse anche più se non volgio restare al buio o che l'inverter impazzisca con una capacità troppo bassa (batteria scarica e carica troppo velocemente!!!)

Allora qualche mese fà mi era venuta in mente un idea per realizzare la struttura meccanica delle piastre con folgi di piombo robusti e realizzare come delle tasche all'interno delle quali avrei depositato materiale attivo recuperato dalle batterie dismesse. L'elettrodo a tasca ha la funzione di contenere il materiale attivo sotto forma di polvere, pasta, fango quello che è, e di collettore di corrente. Ovviamente mi aspetto una resistenza interna alta da una soluzione simile ma alla fine nell'utilizzo ad isola si tende a parlare di correnti basse e mooolte ore di carica/scarica.
Poi per facilitare la corrente ionica si possono realizzare dei fori sulla tasca e comunque affiancare più piastre connesse in parallelo.

Ecco lo schema di piastra piana e a tasca per farvi vedere come la vedo io nella mia mente:




Composizione elemento come ferro credo volgia fare:



Compsizione elemento come io avrei in mente (prima di quest'estate di sicuro provo a meno che tutti vuoi bocciate la mia idea):

Bella questa spiegazione,
La ciclazione che dici consista non solo nella scarica e ricarica degli elementi,ma anche nell'invertire la polarita di ricarica ad ogni ciclo.Questo per le pistre piene.
Il processo è carica/scarica/inverti i poli/ricarica/riscarica/riinverti i poli.
Dopo 30 cicli l'operazione è considerata completa.
se qualcuno vuole approfondire il funzionamento e la costruzione cè un'ottima guida pero in inglese:
http://www.goodideacreative.com/battery_builder.html

E spiegano sia le tipologie a piastre piene che a griglia.

Ps: interessante l'idea delle tasche,l'importante è che non cada la pasta insomma.
Fai delle prove come dici e vediamo i risultati,se non si prova non si sa.....

Mi viene da ridere perchè ferro dalle piastre delle batterie usate recupera la griglia e scartava il materiale attivo, io invece, se non cambio idea, credo che proverò a fare il contrario, ovvero recuperare più fanghi, pasta, polvere insomma materiale attivo che posso da "stoccare" dentro il tascone realizzato con folgi di piombo

Inoltre devo attrezzarmi con dei mastelli e delle taniche per recuperare, decantare e stoccare anche l'elettrolito, mica vilgio andare a spendere soldi per decine e decine di litri di acido in soluzione!
E qui mi sorge una domanda, essendo che l'eletrolito avrà sicuramente una densità bassa, cosa dite di fare per eventualmente aumentarne la concentrazione?
Mi pare che ferro cercasse acido puro in giro, ma io pensavo è possibile in qualche modo fare evaporare o rimuovere parte dell'acqua fino a ristabilire la densità giusta?

CITAZIONE (Keyosz @ 23/2/2009, 12:40)

Mi viene da ridere perchè ferro dalle piastre delle batterie usate recupera la griglia e scartava il materiale attivo, io invece, se non cambio idea, credo che proverò a fare il contrario, ovvero recuperare più fanghi, pasta, polvere insomma materiale attivo che posso da "stoccare" dentro il tascone realizzato con folgi di piombo

Inoltre devo attrezzarmi con dei mastelli e delle taniche per recuperare, decantare e stoccare anche l'elettrolito, mica vilgio andare a spendere soldi per decine e decine di litri di acido in soluzione!
E qui mi sorge una domanda, essendo che l'eletrolito avrà sicuramente una densità bassa, cosa dite di fare per eventualmente aumentarne la concentrazione?
Mi pare che ferro cercasse acido puro in giro, ma io pensavo è possibile in qualche modo fare evaporare o rimuovere parte dell'acqua fino a ristabilire la densità giusta?

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Salve a tutti.

Abbiamo tanto materiale attivo già pronto nelle batterie usate, è solo che metà di esso è in cristalli di solfato di piombo e metà è depositato sul fondo a mettere in corto la cella.
Credo che recuperando tale materiale attivo abbiamo gli Ah a portata di mano, poi per renderli nuovamente solfato "morbido" ci sono gli impulsi (vedi megapulse e non solo) resta solo il problema di compattare e tenere assieme queste "polevri" di materiale attivo e portarli il contatto elettrico del circuito esterno.

Se per ipotesi il materiale attivo non si potesse muovere liberamente, staccarsi e depositarsi e la piastra conduttrice non prendesse parte alle reazioni avremmo un accumulatore quasi eterno.

A questo proposito volevo chiedervi se qualcuno di voi conosce un metallo che non prenda parte alla reazione chimica, che non venga intaccato dall'acido solforico e non si ossidi con l'ossigeno puro generato in fase di elettrolisi... (lo so lo so chiedo troppo)

Questo è l'elemento prototipo n.6 (di cui parlavo all'inizio, mi spiace ma gli altri li ho demoliti per recuperare il materiale) che ho usato per capire come formare le piastre e quanta capacità potevo ottenere.
Questo che vedete in foto è rimasto fermo per più di 1 anno, si vedevano chiaramente ampie zone biancastre ma sotto carica ad impulsi per 1 notte l'ho trovato il giorno dopo come lo vedete in foto con una capacità di circa 2Ah.
Ebbene questa capacità l'ho raggiunta dopo circa 80-100 cicli tra prove varie, inizialmente durava solo pochi secondi sotto un carico di 3-4A, adesso eroga 4A per +/- 30 minuti, poi scende a 1.6V e lo stacco.
Cosa da notare se metto in corto i due fili a piena carica fonde il rame! (mi piace vedere che il piccoletto sa anche reagire violentemente )

Durante i cicli in cui l'ho formato l'ho portato a 0 volt quasi ogni volta, e ho notato che la piastra negativa si forma più velocemente quando è a 0 volt e lo lascio in corto per tutta la notte, sembra quasi che in fase finale di carica quando avviene l'elettrolisi l'ossigeno corrode e uindi forma materiale attivo sulla positiva mentre la negativa produce idrogeno e non forma niente, poi quando lo scarico il materiale attivo sulla negativa finisce prima di quello sulla positiva e quando è in corto continua a scorrere una piccola corrente che credo sia una reazione che continua sul positivo e in qualche modo "forza" la corrosione del negativo in folsato formando il materiale attivo anche su questo.

Sperimentalmente ottenevo incrementi di capacità più evidenti se ad ogni scarica lasciavo l'elemento in corto per almeno mezza giornata.

Ecco le foto, nell'ultima notate bene sul fondo quanto materiale attivo si è depositato, credo sia di vitale importanza avere una soluzione meccanica con i separatori per evitare che ciò avvenga.

Vi segnalo questa pagina, di cui metto il collegamento, è abbastanza esaustiva sugli accumulatori al piombo, sebbene non vada in profondità:

Accumulatori al piombo

Grazie, peccato sia solo 2Ah
Mi chiedo come farà ferro a far diventare una quantità del genre di piombo tipo 50Ah ....

La grafite? dici che le mine delle matite resitono all'acido? interessante... magari come elettrodo non saranno un gran chè anche perchè non saprei come saldarle e portarle fuori come polo, ma magari possono migliorare la conducibilità di una massa di materiale attivo se polverizzate e mischiate insieme?

Salve a tutti.

Ciao ferro,
scusa mi sono spiegato male, io lasciavo scaricare fino a quasi 0V con un carico resistivo (lampadina della macchina) che faceva scorrere circa 3-4A poi quando la corrente diventava quasi 0A toglievo la lampadina e mettevo in corto i due poli ma solo quando era apparentemente scarico completo e lì lo lasciavo per circa mezza giornata.

Quella di invertire i poli l'ho provata anche io, sempre nello stesso modo, prima lo scaricavo lentamente fino a 0 poi gli collegavo i poli dell'alimentatore al contrario limitando la corrente. Però a me è successo che dopo 2-3 cariche invertendo i poli (sempre con corrente limitata ad 1A massimo - lm317 per comodità delle prove) succedeva che grosse scaglie di materiale attivo, biossido di piombo dal polo positivo ora collegato al meno, si staccavano, alcune cadendo sul fondo altre semplicemente restavano poche frazioni di millimetro staccate dalla piastra, e mi è parso di notare che fossero le bollicine di idrogeno, ora generate sul ex-polo positivo, a spingere e staccare materiale attivo.
Una foto varrebbe più di 1000 parole ma allora non ne avevo fatte

Magari provo a rifare un elemento come quello con delle lamine nuove pulite e riprovo la procedura da capo come fate tu ed alby cercando di documentare cosa succede, anzi magari ne faccio 2 uno con separatore a retina (che si vede cosa succede) ed un altro con lana di vetro.

Scusatemi se non mi metto a fondere il piombo per ora ma è che ho poco tempo e vorrei concentrarmi sul processo di formazione e dei separatori con dei prototipi prima di pianificare la costruzione di qualcosa di più grande.

Ohh quando dicevo dei 50Ah non intendevo il peso, hehe per me può pesare anche una tonnellata basta che dura 50anni!!!!! Lo sai non mi faccio problemi di peso o dimensioni basta che si possa maneggiare senza bisogno di una gru!
No, intendevo che non so come farete a far diventare un elemento delle dimensioni simili a quello che ho fatto io (barattolo da 1 litro) ad una capacità tipo 50Ah che io dopo tante tante cariche/scariche sono arrivato solo a 2 miseri Ah (ai tempi la cosa mi aveva anche un pò frustrato)
E' per quello che adesso sto escogitando un modo di usare il materiale attivo già presente nelle batterie sorgenti

Ciao Key.
Per una piccola batteria da 2Ah anche 3-4A sono un corto....
Tranquillo, non è necessario che ti metta anche tu a fondere piombo, siamo già abbastanza.
E' buono invece se ti rimetti a sperimentare sugli elementi fai da te. Più siamo e meglio è, più possibilità di mettere insieme idee e notizie, più possibilità di riuscire.
Vedo di fare un piccolo elemento anche io, differente dal tuo, così confrontiamo i risultati.
La capacità, oltre che dalla superficie attiva, dipende dal peso, ossia dalla quantità di metallo presente che si può attivare. Con un etto di piombo non potrai mai arrivare oltre una certa capacità. Ci vorrà senz'altro molto piombo di più. La superficie aiuta per via della penetrazione, più superficie con uguale penetrazione significa maggior capacità.
Saluti.
Ferro

Un etto? ma quel barattolo che vedi in foto peserà approssimativamente 2Kg tutto compreso!

Oggi durante la pausa ho fatto una ricerca, ho trovate delle ceste da un rivenditore che farebbero al caso per realizzare elementi 2V, non dico che prenderò proprio queste ma se volete curiosare e dare un occhiata ecco il link:
http://www.kaiserkraft.it/Section/1336629

Ci sono di svariate misure, aperte, con comperchio, impilabili, e c'è anche il costo, utile per farsi un idea, ho anche notato che cambia il tipo di materiale plastico, magari lupo potrebbe confermare se vanno tutti bene per l'acido solforico o se bisogna scegliere un particolare tipo di materiale.
Mi piacerebbe iniziare con uno come questo:
http://www.kaiserkraft.it/Product/711174

Poi oggi dopo il lavoro provo a fermarmi in un posto che mi hanno suggerito per vedere se ne trovo una con coperchio, che magari mi viene utile per provare un prototipo di elemento un pò più grosso.
Fino a che non otterrò risultati soddisfacenti io preferisco continuare i test su elementi singoli 2V, ci sono abituato riparando gli stazionari, ho già diversi alimentatori per le ricariche e alcuni carichi resistivi di diverso taglio (fino a 30A) autosoctruiti per i 2V.