Basandomi su quello che ho letto in questo sito: Firefly Energy pare che nuovi elettrodi in carbonio siano in grado di migliorare la chimica piombo-acido.

Come avevo già accennato in un altra discussione, pare che questo gruppo di ricerca sia approdato ad una soluzione per migliorare le ormai ben note batterie piombo-acido.
Avevo letto delle anticipazioni un paio di anni fa su qualche sito ma non vi avevo dato molto credito, invece pare che questo filone di ricerca sia ormai maturo e pronto ad entrare in produzione.

Detto in parole povere: l'idea è quella di usare la reazione chimica ben nota nelle batterie al piombo-acido, per via del basso costo, cercando di migliorare tutti i difetti derivanti da come attualmente (e da circa 100 anni) tali accumulatori vengono costruiti.
Da quanto ho potuto capire vengono realizzati degli elettrodi in carbonio/grafite con una struttura porosa tipo spugna dentro i quali viene depositato il materiale attivo (ossidi di piombo o piombo in polvere), in questo modo si dovrebbero evitare gli inconvenienti più comuni che determinano la breve durata delle batterie al piombo fin qui costruite, ovvero:
- corrosione dell'elettrodo positivo
- distaccamento del materiale attivo
- deformazione elettrodi
- formazione di grossi cristalli di solfato di piombo
- bassa percentuale di matriale attivo realmente partecipe alla reazione

Se avete pazienza e conoscete l'inglese nelle pagine del sito è spiegato in dettaglio su cosa si basa l'innovazione e come va a correggere i problemi della tecnologia di costruzione attuale.



Da questa foto potete vedere a colpo d'occhio la differenza cosruttiva, volevo anche chiedere un vostro parere, sopratutto agli smanettoni che hanno smontato batterie, perchè la piastre dell'elemento tipo tradizionale mostrate in foto sembra che siano imbustate le positive, ma la foto è piccola e sfuocata... se fosse così è strano, perchè tutte le batterie da noi smontate hanno le negative imbustate, che in america sia differente?

Comunque per tornare in tema, la tecnologia costruttiva è interessante, mi piacerebbe comperare una batterie di questo tipo per provare ma credo che per qualche anno la produzione di tali batterie sia solo per le grosse compagnie e quei filoni del mercato con un grosso giro di affari prima di essere disponibile per l'utente finale come noi....

Ma sarà veramente brevettato questo tipo di elettrodo?
La Axionpower costruisce un nuovo tipo di batterie per automobili elettriche in cui semplicemente sostituisce gli elettrodi negativi al piombo con quelli in carbonio microporoso dei super-condensatori.....
A loro dire tale tipo di batterie dura 4 volte di più delle comuni piombo-acido, non capisco, pensavo fossero gli elettrodi positivi a limitare la vita delle batterie al piombo...

Ciao Keyosz,non si distingue molto,ma a spanne si cerca di porre rimedio ai difetti da te sopra citati.
Per le buste devo guardare il libro che ho comprato che è americano,li spiegano come imbustarle,anche se piu che una busta mi pare sia una fascia attorno alla piastra.
Per la tipologia costruttiva sarà di sicuro valida,ma aimè saranno solo da comprare e non potrai molto metterci mano.
Non so neanche se (come molte cose al giorno d'oggi) la tecnica a piastre sia in assoluto la migliore,di sicuro è la piu pratica e veloce da costruire,ma non è detto che sia in assoluto la piu duratura,so di aver visto delle pile al piombo a dischi impilati in verticale,ancora risalenti ai primi esperimenti,resta il fatto che se realizzi elementi a piastre piene di sicuro eviti buona parte delle noie sopra citate a scapito di un po di capacita.
Il fatto è che ogni miglioramento va benissimo,ma bisogna valutare anche il tempo per ammortizzare il tutto.
Sempre calcolando che se tutti usano ancora le piombo non è per simpatia,ma solo per il basso costo ,anche perche la densita di energia è piuttosto bassa rispetto alle litio ioni o altre tecniche che si vedono in giro,e la durata è un po altalenante in base all'uso.
Vediamo i risvolti...

Ciao a tutti,
andate a visitare il sito della Firefly, pare che siano pronti per le prime versioni per il mercato, in questo pdf pubblicitario menzionano l'estate 2009 come data di uscita, e poi guardatevi questo video, l'unico mio problema è che non trovo nessuno a portata raginevole per noi italiani che le venda....

Qualcuno di voi ne sa di più? Proviamo ad indagare?
Mi metto in lista per essere il primo del forum a provare una di queste batterie!

(sempre che non costino una fortuna)

dal video ho dedotto alcune informazioni:

resiste fino ad 8000 cicli di scarica profonda, ha una ricarica 3 volte più rapida, ha una densità energetica a parità di volume occupato del 45% in più...la cosa strana?...il video dice che la parte sostituita con il materiale innovativo è la piastra negativa...se questa è l'innovazione i difetti di precoce mortalità sono rimasti...

Se vuoi provarle Key, sei liberissimo di farlo. Poi ci passi le tue conclusioni.
Di sicuro sarà un bel passo avanti, sia in durata, che in peso..... La grafite pesa molto di meno del piombo. Quanto a capacità.... Non so, se il carbonio non interviene nella reazione la capacità finale sarà data sempre e comunque dal peso del piombo, per cui in teoria a pari capacità dovrebbero essere più grandi.
In ultimo a tutto, come dice Dolomitico, per noi smanettoni sarà difficile metterci le mani dentro!
Saluti.
Ferro

hehe, sicuramente ci recuperi poco a niente di piombo da una batteria del genere usata , però magari bruciando un elettrodo poroso di grafite contenente piombo, ossidi di piombo e solfati di piombo ha già il mix con il carbonio per la riduzione

Mah.. sugli 8000 cicli ho un pò i miei dubbi, sicuramente ne farà 2000, sembra uguale se non superiore alla tecnologia tubolare senza, però, il difetto dell'alta resistenza interna e del volume maggiore, insomma la durata di una tubolare con le caratteristiche per gli autoveicoli.
Tenete presente che le tubolari fanno dai 1200 ai 1500 cicli all'80% di profondità di scarica (dati dei produttori), quindi anche ridimensionando quello da loro sostenuto sembrerebbero migliori, ma dolomitico hai forse captato a che profondità di scarica si riferivano gli 8000 cicli??

Bravo Dolomitico, ha fatto centro, quello che pensavo anch'io, perchè evolvere le piastre negative che sono quelle che sopravvivono mentre per noi squartatori di batterie è ormai assodato che sono le positive a dissolversi?

Secondo alcune altre letture sul loro sito questa batteria è lo stadio intermedio, in quanto i loro studi dovrebbero portare ad una batteria finale con entrambi gli elettrodi in grafite o materiale adeguato, insomma degli elettrodi resistenti all'acido solforico, conduttivi e porosi, dove i micropori fungono da milioni di microcellette che vengono riempite di ossidi di piombo (la materia attiva).
A loro dire tenendo la materia attiva separata in tante microscopiche cellette quando si scarica e si tramuta in solfato di piombo, essendo suddivisa in tantissimi micro-gruppetti non ha la possibilità di formare grandi cristalli di solfato, al contrario delle piastre normali dove gli ossidi di piombo sono tutti pressati insieme e quindi il solfato è tutto contatto e può far crescere i cristalli sempre più grossi se nopn ricaricato tempestivamente.

La scelta di iniziare a sostituire le piastre negative, per me, può avere una di queste 3 spiegazioni:
1) le piastre negative sono quelle più soggette a solfatazione (da verificare, qualcuno lo sà?)
2) la grafite polarizzata positivamente in acido solforico si disintegra (era sucesso a me con la mina di una matita) quindi il loro brevetto va bene solo per le negative ma non lo volgiono ammettere per ovvi motivi commerciali
3) sono ben consci che le piastre positive sono il fattore limitante delle comuni batterie, figuriamoci se non lo sanno con tutti gli studi che hanno fatto dai, e quindi non le sostituiscono se no non si assicurano un mercato dei ricambi

Le piastre negative SONO le più soggette a solfatazione Keyosz, dato che è proprio lì che si forma il solfato "molle", quello che interviene nella reazione di carica e scarica. Le positive in teoria sono fatte solo di ossido, che si solfata soltanto dopo lunga e penosa malattia.....
Mi viene in mente che se fosse possibile pressare della polvere di piombo mescolata con una polvere conduttiva inerte all'acido in un contenitore piatto e poroso, avremmo fatto più o meno quello che fanno loro. Ora, se fosse possibile procurarsi della polvere di grafite a basso costo, oppure trovare una polvere alternativa, si potrebbe provare con un elemento. Che ne dite?
Saluti.
Ferro

Ciao Ferro!
Adesso che ti ho stimolato la fantasia sò contento
ci avevo pensato pure io, ma mi ero spaventato al prezzo delle mine per matite, poi avevo preso i carboni attivi, allora per le prove con il ferro, ma in effetti questi sono più a buon mercato, poi non so s e sono abbastanza conduttivi, mezzo chilo costava intorno ai 5€
Il problema più grosso è pressare e fare in modo che facciano ben ben aderenza, ma proprio molto forte, alla lamina di piombo conduttire che esce al circuito elettrico.

Pensavo persino di fare il mix di ossidi e carbone, poi rendere il tutto pastoso con acido e spalmarlo sulle piastre e pressarlo con qualcosa di pesantissimo (tipo tante batterie, non ho una pressa idraulica a casa), ma poi ho il sospetto che la materia pressata con il tempo e la cariche e scariche si staccherà e cadrà sul fondo peggio di come avviene per le commerciali.
Magari servirebbe anche cuocerle oltre che a pressarle...

E se fosse un sistema meccanico plastio a tenere la pastella pressata?


Poi scusa solo un appunto, non me ne volere ti prego, e che non me ne volgiano i chimici se stò per dire una cavolata, ma nella mia testa il processo chimico teorico, senza tenere conto del piombo nelle griglie e supporti, avviene così:

BATTERIA CARICA 100%:
materia attiva (+) = 100% PbO2
materia attiva (-) = 100% Pb

BATTERIA CARICA 50%:
materia attiva (+) = 50% PbO2 + 50%­PbSO4
materia attiva (-) = 50% Pb + 50%­PbSO4

BATTERIA SCARICA 0%:
materia attiva (+) = 100%­PbSO4
materia attiva (-) = 100%­PbSO4

Quindi il solfato di piombo si forma sia sulla negativa che sulla positiva in egual misura (credo) per ogni elettrone che scorre nel circuito esterno, però non capisco come mai sulla negativa si cristallizza mentre sulla positiva di meno... che sia la presenda del biossido PbO2 a tenere a bada i cristalli di solfato?


p.s.
Nella scelta del carbonio da usare come additivo per una pastella di materie attive, che differenza c'è tra:
1) grafite
2) carboni attivi (quelli dei filtri)
3) carbonella (bassissimo costo rispetto agli altri)

hmm?

Nelle positive c'è una continua trasformazione in ossido, mentre nelle negative una continua riduzione a metallo puro, per cui diventa sempre più difficile eliminare totalmente il solfato residuo. Almeno questo è quello che credo io.... ci vorrebbe il parere di un chimico.
Difatti, io non ho parlato di spalmare o comprimere su un foglio di piombo, ma di pressare la miscela dentro un contenitore (sottile) spugnoso. Cioè, se i separatori fossero fatti a "cassettina" alti e stretti, si potrebbe pressare dentro la polvere del miscuglio, con delle spine , o strisce, in mezzo a raccogliere la corrente. "Cassettine" positive e negative alternate. Ma è tutto da verificare..... Per ora stà solo nella mia testa (un po' "alla Tesla" ), ma se qualcuno potesse provare non sarebbe male. Credo che anche la polvere di carbonella sia conduttrice, o polvere di carbon coke.
Mi pare di vedere dalla figura che anche gli elementi della Firefly siano grossi e spessi.
Saluti.
Ferro

Qualcuno sa qualcosa di che fine hanno fatto queste batterie, che all'epoca dell'apertura del thread erano sperimentali? Sono passati 4 anni, adesso sono in commercio o no? Ma soprattutto, esistono datasheet delle batterie piombo-carbonio, e/o ricerche comparative tra SLA, PbGel e PbC?

Non ho notizie in merito, so che c'erano problema di durata, nel senso che la grafite dopo un po' si sbriciolava... Ma non so se l'hanno risolto con substrati ceramici o chissà cos'altro. Sarebbe interessante conoscerne gli sviluppi.

Kekko