| ITA815
| Inviato il: 27/02/2017 16:18:23
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Ho invertito nuovamente la polarità sulla maxi cella.
Sto facendo un test di inversione di polarità rapida a batteria ancora carica ... in pratica ho messo grossi carichi per farla andare a zero subito ... e per subito intendo 2 minuti ... poi ho dato corrente di carica a polarità invertita.
La ex positiva che stava lavorando come negativa al momento del cambio di polarità era quasi nera ... voglio vedere dopo l' inversione di che colore è.
Le altre 18 piastre erano di colore marrone scuro.
Tengo a precisare che alla prima inversione di polarità dalla positiva si è staccato tutto il materiale che ne costituiva il colore marrone.
Questo è successo anche sulla cella 2.
Però sulla cella 1 ho fatto un' altro tipo di test ... su questa cella non ho eseguito la inversione di polarità ma ho portato la densità dell' acido a 1175 e ho innalzato la tensione e corrente di carica portando la tensione di fine carica a 2,70 volt e oltre.
Questo fa si che la positiva diventa grigia ma, a differenza di quando ho messo in formazione la cella 2 che quando la positiva diventava grigia perdeva di capacità, questa volta ne ha aumentato la capacità.
Dal momento che le positive, quando si scaricano molto lentamente, da grigie diventano marroni voglio tentare sulla cella 1 una inversione rapida di polarità prima che la positiva perda il colore grigio e vedere se vi è distacco di materia attiva.
I risultati che posso ottenere se riesco nell' intento sono solo 2.
O guadagno un sacco in accumulo nei cicli futuri oppure rovino la materia attiva e perdo tutto.
Attualmente questo esperimento lo sto facendo sulla negativa della maxi cella che la sto riportando a positiva.
Le altre 18 piastre che ora sono positive e sono tutte marrone scuro forse perderanno la materia attiva ... o forse no ... visto che è una conversione da negative a positive ... sarà tutto da vedere.
Al momento alla cella 2 non ha giovato la inversione di polarità ... mentre alla maxi cella a giovato parecchio.
La cella 1 è stabile ed è in scarica ... ma terminata questa scarica la rimetto in carica e faccio diventare la positiva grigia lasciandola sotto carica tutta notte a 2,70 volt ... poi la mando a zero con 6 ampere di carico e una volta arrivata a zero gli inverto la polarità e così vedremo se ci sarà distacco o meno di materia attiva. | | | | ITA815
| Inviato il: 28/02/2017 12:09:33
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Ho trovato il modo di invertire la polarità senza distacco di materia attiva.
Questo processo lo potuto osservare bene solo sulla maxi cella perché convertire 18 piastre comporta un processo molto lungo nel tempo in quanto arriva poca corrente a queste piastre.
In pratica le piastre da positive a negative ci sono tornate dopo circa 24 ore di carica con tensione di fine carica a 2,67 volt e una corrente di carica a 3,5 ampere.
Le 18 piastre che avevano un colore marrone scuro hanno iniziato ad avere un colore marrone sempre più chiaro man mano che le ore passavano.
Questa mattina ho trovato le facciate delle negative grigie e i bordi superiori ancora un po' marroncini.
Ho fatto una prima scarica ... logicamente la prima scarica dopo la inversione di polarità non rende nulla ma almeno non ho visto distacchi di materia attiva.
Penso che comunque il tutto avvenga senza distacco di materia attiva solo se la corrente di carica è molto ridotta perché quando ho fatto la prima inversione di polarità la tensione della singola piastra positiva ha avuto uno stress elevato causa una corrente di carica molto forte e ho visto i pezzi di materia attiva che si staccavano dalla piastra.
Ora vediamo se le negative diventano nere.
Una cosa che non sono più riuscito a fare a questo punto di formazione è tornare a far diventare grigie le positive portando la tensione di carica a 2,70 volt ... diventano marrone molto scuro. | | | | Newton
| Inviato il: 02/03/2017 10:04:24
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Aggiornamenti.
La cella con due piastre orizzontali 4X4X1 cm limatura arricchita con ossidi in polvere ha dato 8 ore a 200 mA al primo giro, al secondo sicuramente meno perché a 6 ore era già scarica ma non ero presente, al terzo giro 2 ore. La vita è molto limitata, cosa che non sembra succedere con il piombo naturale.
La piccola cella precedentemente fatta con la limatura 3X2X0.5 cm funziona, con una negativa sempre di limatura ma un pò più grande circa 3X3 sono arrivato a 6 ore con 80mA acido 1.180, non mi sembra male. Certo che con queste capacità fare una batteria da 200Ah occorre molto materiale e non costerà poco, ecco perché sto cercando il modo di avere maggior accumulo in minor spazio.
Ne ho messa in formazione un'altra sempre orizzontale ma con limatura più grossa, le dimensioni delle due piastre sono 13X7cm spessore 0.5 0.6. La limatura è stata pre-ossidata inumidendola con elettrolito 1.270 per due settimane e poi messa nelle piastre. Appena immerse è uscita una polverina bianca dalla limatura, le ho risciacquate più volte e l'elettrolito è diventato colore del latte. L'ho buttato e ho risciacquato le piastre con acqua distillata. Rimesso l'elettrolito a 1.180 ho iniziato la formazione, tensione massima 2.45 corrente 200 mA.
in una notte la positiva è tutta marrone e non ci sono parti superficiali ossidate. Ho capito che le scaglie si ossidano so non hanno un buon contatto elettrico, in questo caso le scaglie sono più pesanti e inoltre le ho leggermente compresse. Aspettiamo i futuri risultati | | | | ITA815
| Inviato il: 03/03/2017 00:41:05
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Vediamo che salta fuori. | | | | ITA815
| Inviato il: 03/03/2017 00:47:48
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Io sto proseguendo con i miei test.
Sto lavorando sulla cella 1 ... quella che ha le 4 negative e la positiva centrale.
Poco fa ho tolto 2 negative ... le più esterne ... per cui ora ho una configurazione normale con 2 negative e la positiva in mezzo.
Tra un quarto d' ora la mando in scarica ... la scarica precedente con le 4 negative aveva raggiunto un accumulo di 7 ore e 13 minuti con un carico da 60 mA ... la positiva ha un totale di 2 Ah.
Vediamo cosa cambia con 2 negative in meno. | | | | ITA815
| Inviato il: 04/03/2017 01:25:50
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Giorni di formazione: 11.
Tipo di accumulatore: Cella (cella 1).
Composizione della cella: 3 piastre forate (2 negative e 1 positiva) con diametro fori passanti di 6,5 mm.
Dimensione piastre:14X11 cm.
Spessore piastre: 3,5 mm.
Numero fori per piastra: 165 (15 fori su ogni asse orizzontale su un totale di 11 assi orizzontali).
Posizionamento piastre: 1 negativa sulla facciata sinistra della positiva e 1 negativa sulla facciata destra della positiva.
Tensione/Capacità: 2 Volt / 2 Ah (7 mA/h per Cm^2).
Tipo di carica: rapida.
Tempo di carica: 4 ore.
Tensione fine carica: 2,70 Volt.
Consolidamento tensione di fine carica: 3 ore e 30 minuti.
Temperatura della cella a fine carica: 11,4 gradi.
Assorbimento da carica batteria a inizio carica: 2,60 A.
Assorbimento da carica batteria a fine carica: 2,20 A.
Tensioni di riferimento per il controllo della capacità di accumulo: da inizio scarica sino a 1,83 Volt.
Assorbimento del carico applicato alla cella per il controllo della capacità di accumulo: 70 mA.
Capacità di accumulo raggiunta in questo ciclo: 7 ore e 35 minuti.
Capacità di accumulo raggiunta nel ciclo precedente: 7 ore e 15 minuti.
Densità soluzione liquida: 1225. | | | | ITA815
| Inviato il: 04/03/2017 01:41:41
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Questa sera ho modificato la cella 2.
La cella 2 aveva 3 negative, tra cui 2 forate con fori da 4,5 millimetri e 165 fori passanti per piastra, e 1 positiva non forata liscia.
Sulla destra della cella era posizionata la positiva e sulla sinistra della cella erano posizionate le 3 negative per cui si formava solo la facciata sinistra della piastra positiva.
Ora ho messo al centro la positiva e sulle rispettive facciate ho inserito 1 negativa forata con fori da 6,5 millimetri e 165 fori per ogni piastra negativa.
In parole povere sia la cella 1 che la cella 2 hanno le stesse ed identiche negative ... quello che cambia sono le positive perché la cella 1 ha la positiva forata come le negative mentre la cella 2 ha la positiva senza fori.
Domani metto insieme un' altra cella ... sarà denominata cella 3 ... avrà sempre 3 piastre, cioè una positiva e le rispettive negative che guardano entrambe le facciate della positiva, e saranno tutte senza fori.
Vediamo così che differenze avremo come accumulo.
La cella 3 sarà composta da 2 piastre negative lisce ... le prendo dalla batteria da 12 volt che ho dismesso per cui sono già formate e la positiva la prendo dalla maxi cella che anch' essa è già in formazione avanzata.
Tutte 3 le celle avranno densità a 1225.
La maxi cella verrà dismessa.
Modificato da ITA815 - 04/03/2017, 01:46:32
| | | | ITA815
| Inviato il: 05/03/2017 00:31:36
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Dunque ... quando vedo che i conti non tornano e le ho provate tutte allora qui ci sta qualcosa che non quadra.
In più di un anno di lavoro mi sono sempre trovato in situazioni che non capivo ... a volte davo colpa alla corrente di carica o a volte davo colpa alla tensione di carica ... a volte davo colpa al troppo tempo che lascio la cella in tensione di consolidamento a fine carica o davo la colpa alla densità dell' acido.
Dopo un anno di test ho deciso in questi giorni di tornare sui "libri di testo" trovati in internet che parlano di batterie in piombo/acido.
A parte il fatto che ora conosco i componenti chimici che aggiungono le aziende al piombo sulle piastre positive e negative per farle rendere in capacità e potenza in modo impressionante ... ma rimanendo sul piombo puro e senza "aditivi" aggiunti ho fatto varie scoperte.
Chi si è inventato la fatidica formula 7 mAh/cm^2 che ne misura la capacità della positiva ?
Beh ... ho letto da tutte le parti che la capacità di una positiva la si misura sulla massa della positiva stessa e non sulla superficie.
Il valore dato al piombo per capacità di accumulo è tra i 2 e i 4 Ah per chilogrammo su una batteria a 12 volt.
Esattamente tutti i testi calcolano tra i 20 e i 35 Wh/KG.
Uno di questi testi scrive:
"L'energia specifica delle batterie cicliche è molto bassa, tra 20 e 30 Wh/kg.
In generale, è molto importante tener conto del numero di cicli in funzione alla profondità di scarica, indicata dal costruttore, e non trascurare il fatto che le batterie di capacità superiore ai 400 Ah devono essere sempre mantenute sotto carica."
Cosa significa "energia specifica" ?
Dal testo di studio:
"l'energia specifica è l'energia che può essere erogata per unità di massa [Wh/kg]".
La superficie serve per dare potenza in erogazione di energia.
Più hai superficie più carico puoi applicare sulle piastre con una minor caduta di tensione.
Ecco spiegato il motivo del perché le singole positive che ho nelle 3 celle in formazione in questo istante non mi rendono un piffero mentre la batteria che ho dismesso rendeva bene.
E pensare che le ho anche forate da parte a parte ...
E poi ... chi diceva che una densità di acido superiore a 1200 ne rallenta o ferma la formazione ?
Una densità alta di acido, di base, ne innalza la tensione di lavoro ... la formazione si ferma quando la massa della positiva non è più in grado di accumulare energia.
Fine prima parte del messaggio.
Modificato da ITA815 - 05/03/2017, 00:43:06
| | | | ITA815
| Inviato il: 05/03/2017 00:33:02
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Seconda parte del messaggio.
E questi sono componenti chimici con cui vengono create sia le positive che le negative da alcune aziende costruttrici di batterie:
"Materiale attivo
L'ossido di piombo è il principale componente di entrambi gli elettrodi e viene creato con due metodi:
Barton poy process e ball mill process.
Il materiale attivo positivo (o pasta catodica) contiene ossido di piombo e altri additivi, come il piombo rosso (Pb3O4) che è maggiormente conduttivo rispetto all'ossido di piombo.
Il piombo rosso si ricava dall'ossido di piombo tramite particolari tecniche chimiche.
Invece il materiale attivo negativo (o pasta anodica) contiene ossido di piombo e altri additivi, come lignosulfonati di sodio (che incrementano in modo significativo l'area aumentando l' efficienza del processo elettrochimico), solfato di bario (BaSO4, che agisce come agente nucleante per il solfato di piombo prodotto sulla piastra durante la scarica) e carbone attivo (che incrementa la conducibilità elettrica del materiale attivo durante la scarica)."
Ora ho fatto 3 piastre da 1 KG l' una ... le metterò in formazione appena metto insieme i distanziali e poi vediamo dove arriviamo ... nel frattempo vado avanti con le celle 1 e 2 e vediamo quando si fermano.
Fine messaggio. | | | | ITA815
| Inviato il: 05/03/2017 19:51:31
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Smantellata la cella 2.
Questa cella è stata rifatta con nuove piastre tenendo conto della massa delle piastre e non della superficie.
Ogni piastra ha 1 KG di peso e ci sono nella cella 2 negative e 1 positiva.
La formazione è iniziata oggi alle ore 16:00.
Sto costruendo altre 12 piastre che dovrebbero pesare circa 1,5 KG l' una e ci costruisco una batteria a 12 volt dentro una carcassa di una batteria auto che aveva 50 Ah.
Dal momento che i testi dichiarano che una batteria a 12 volt può erogare dai 2 ai 4 Ah/KG non essendo specificato se è una potenza calcolata per cella o sul totale delle celle questa batteria da 12 volt avrà 2 piastre per cella che mettendo poi in serie tutte e sei le celle dovrebbe erogare 2 Ah perché lavorano su singola facciata.
Ho già preparato la carcassa della batteria e ho pronte 2 piastre ... ne devo fare altre 10.
In totale dovrebbe pesare 20 KG tutto compreso ... ma le piastre in bagno di acido avranno per la formazione un totale di 18 KG.
Nei testi non viene spiegato se quel KG per cella comprende sia la positiva che la negativa ... presumo che si parli solo della positiva.
Vediamo che salta fuori.
La cella 1 continua con la formazione anche se in questi ultimi 2 cicli di carica/scarica si è fermata tra le 5 ore e 20 minuti e le 5 ore e 40 minuti con densità acido a 1250, un carico da 100 mA e tensione di fine carica a 2,70 volt.
Il peso della positiva è di 350 grammi e la superficie è sempre di 14X11 centimetri anche se le piastre sono forate.
Ora la cella 2 con le nuove piastre da 1 KG l' una sta ciclando senza carico.
Quando arriverà ad un accumulo di 10 ore senza carico allora inizierò a mettere un carico a partire da 20 o 30 mA a 2,00 volt.
La batteria è concepita per verificare la capacità di accumulo e non la potenza applicabile.
Vediamo se tutti questi testi portano a qualche realtà o se anche quello che ho letto in giro sono solo cavolate.
Modificato da ITA815 - 05/03/2017, 20:42:13
| | | | Newton
| Inviato il: 07/03/2017 08:41:45
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Nelle mie prime prove avevo usato piastre da 1 mm di spessore e da 2.5 mm per verificare proprio quello che hai letto anche tu. Io non ho trovato diversità nell'accumulo. Il rapporto peso-amper di cui si parla nei testi in effetti è inteso per le piastre prodotte con pasta di ossidi. Infatti dai miei test con la pasta appare chiaro che lo spessore della pasta è in relazione all'accumulo, anche se poi si creano altri problemi. Nelle piastre di piombo dobbiamo calcolare la sola superficie esposta all'elettrolito mentre nelle piastre impastate il calcolo deve essere in volume perché lo spessore della pasta crea capacità. | | | | ITA815
| Inviato il: 07/03/2017 19:28:57
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La stessa cosa lo pensata anche io.
QQ ha fatto un calcolo ben preciso ... è saltato fuori che la superficie di ossido che si crea sulla superficie di una piastra di piombo piena tramite elettrolisi è di poco più di 2 centesimi di millimetro di spessore.
Questa la dice lunga sulla capacità ridotta delle piastre in piombo pieno rispetto alle piastre di ossido di piombo.
Resta però il fatto che solo con le piastre di un certo spessore ho raggiunto dei traguardi validi per quel che concerne l' accumulo.
Per questo motivo ho smantellato le piastre della cella 2 inserendo dentro quest' ultima piastre spesse il doppio.
Però ieri ho fatto una scoperta interessante.
Alla cella 1 non gli ho mai fatto una inversione di polarità mentre la vecchia cella 2 ha fatto 2 inversioni di polarità.
Anche alla batteria ho fatto 2 inversioni di polarità ma solo quest' ultima ha avuto un riscontro positivo con l' inversione e lo avuto solo alla prima inversione e non alla seconda.
E allora mi sono chiesto il perché ... e la risposta lo avuta solo poche ore fa mettendo insieme tutti i dati compreso quello che ho visto in questi ultimi giorni.
Partiamo da un fattore importante ... la densità dell' acido.
Alle celle 1 e 2 avevo alzato la densità portandola circa a 1225.
Per formare l' ossido sia sulla negativa che sulla positiva la cella deve andare in elettrolisi ... ma a quale densità ?
Anche sui testi o sulle tesi trovati in internet scrivono che per formare una piastra di piombo piena bisogna usare un soluzione a bassa densità ... ma bassa quanto ? ... nessuno lo dice.
Le inversioni di polarità a densità di acido alta nella cella 2 non hanno sortito alcun effetto ... mentre la prima inversione di polarità sulla batteria mi ha fatto raddoppiare l' accumulo in pochi giorni e al secondo tentativo non sono riuscito ad avere alcun effetto sulla batteria ... perché ?
Risposta semplice ... la prima inversione di polarità fatta sulla batteria è stata fatta ad una densità di acido a 1050.
Fine prima parte del messaggio.
Modificato da ITA815 - 07/03/2017, 23:12:54
| | | | ITA815
| Inviato il: 07/03/2017 20:45:43
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Seconda parte del messaggio.
Poi mi sono chiesto il perché al secondo tentativo di invertire la polarità non ho avuto riscontri ... la risposta è stata che ho innalzato la densità a 1100.
Allora mi sono chiesto il perché a 1100 di densità non ho alcun riscontro positivo con una inversione di polarità ... risposta semplice anche qui ... disgregazione degli ossidi in fase di elettrolisi.
Una volta che ho capito cosa succedeva allora sono tornato ad abbassare la densità ma senza successo ... ma era solo apparente ... avrei dovuto aspettare e insistere ma non lo fatto.
Mi sono chiesto comunque il perché e la risposta lo avuta ieri o l' altro ieri.
Facendo una inversione di polarità a densità di acido a 1300 ho capito cosa succede quando si inverte la polarità.
Dal momento che con una densità a 1300 l' elettrolisi a 2,70 volt è altamente disgregante ho dovuto fermare la carica varie volte per fare andare sul fondo il pulviscolo grigiastro che si staccava dalle negative.
Ad un certo punto ho iniziato ad intravedere macchie marroni sulle negative mentre ero in fase di inversione di polarità.
visto la gran quantità di torbido che vi era nella soluzione liquida ho deciso di estrarre le negative ed osservarle bene da vicino.
Sono rimasto stupefatto da quello che ho visto ... se non avessi fatto questa inversione con questa densità a 1300 di acido non lo avrei mai visto e mai capito quello che stavo vedendo.
Si è sempre pensato che invertendo la polarità si riconvertivano gli ossidi ... in parte è vero ... quello che non sapevo e non so se tutti lo sanno è che quando si inverte la polarità la prima cosa che reagisce è il piombo pieno ... in pratica si crea una nuova superficie di ossido positivo tra il piombo pieno e l' ossido negativo e questo fa si che, una volta convertito l' ossido negativo, lo strato dell' ossido è maggiore ... e dal momento che avevo raddoppiato la capacità presumo che si raddoppi.
Per fare un raffronto della mia teoria ho estratto una negativa mai convertita dall' altra cella ... ho fatto un segno con il cacciavite sulle 2 piastre e si nota bene, anche con solo una grossa lente di ingrandimento, la differenza dei 2 spessori.
A dire il vero è anche palpabile con il polpastrello del dito.
Ma il problema vero è quando si effettua una inversione di polarità ... bisogna evitare l' elettrolisi sino a quando l' ossido negativo non si sia convertito e assimilato assieme all' ossido positivo ... formando così uno strato unico positivo ... pena il distaccamento dell' ossido negativo dallo strato dell' ossido positivo che è il punto più debole dell' intero ciclo dell' inversione di polarità.
Fine seconda parte del messaggio.
Modificato da ITA815 - 07/03/2017, 22:00:18
| | | | ITA815
| Inviato il: 07/03/2017 20:56:34
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Terza parte del messaggio.
Per cui ora sto eseguendo queste modifiche:
1) Abbasserò la densità della cella 1 e 2 portandola a 1000 perché già a 1050 avevo ottenuto buoni risultati ... spero che una densità a 1000, in caso di elettrolisi, il distacco di materia attiva è ridotto al minimo.
2) Eseguirò più avanti una inversione di polarità sulla cella 2 evitando l' elettrolisi sino al completamento della trasformazione degli ossidi che deve essere fatto in un unico ciclo di carica ... non vorrei che facendo delle scariche l' ossido negativo si stacchi dall' ossido positivo.
3) Le scariche saranno molto lunghe con carichi rapportati alla capacità che ha sul momento la cella.
Per il resto che mi verrà in mente nei giorni futuri vi terrò aggiornati.
Dimenticavo ... avevo la cella 1 che con un carico da 100 mA ero riuscito a portarla a più di 5 ore di autonomia ... ho voluto abbassare la densità dell' acido portandolo da 1300 a 1080 ... pensavo che avrei perso di accumulo tornando su una densità molto più bassa ... invece al primo ciclo di carica/scarica a 1080 l' accumulo è schizzato a 6 ore e 35 minuti.
Ora presumo che se porto la densità a 1200 mi dia un' altra ora di autonomia ... ma non ho voglia di provare ... sono risultati che ho visto e stravisto.
Ora mi concentro su questo nuovo metodo e poi vediamo che succede.
Fine messaggio.
Modificato da ITA815 - 07/03/2017, 21:26:56
| | | | righetz
| Inviato il: 07/03/2017 21:28:58
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CITAZIONE
Ma il problema vero è quando si effettua una inversione di polarità ... bisogna evitare l' elettrolisi sino a quando l' ossido negativo non si sia convertito e assimilato assieme all' ossido positivo ... formando così uno strato unico positivo ... pena il distaccamento dell' ossido negativo dallo strato dell' assido positivo che è il punto più debole dell' intero ciclo dell' inversione di polarità
In pratica si deve ricaricare la cella senza arrivare al valore massimo del voltaggio prestabilito.
In definitiva se il voltaggio di fine carica è di 2,7 volt la si deve ricaricare a 2,5 o al massimo 2,6 volt per un tempo doppio.
Per evitare l'elettrolisi dovresti essere sempre presente davanti alla cella.
Praticamente impossibile. Oppure dopo l'inversione programmare una tensione di fine carica più bassa.
--------------- Chi non si indebita fa la rabbia degli usurai
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