Batteria Piombo non acido

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Hal9000
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Batteria Piombo non acido

Messaggio da Hal9000 » 10 set 2017, 16:23

Obiettivo: verificare se esiste un modo per far durare più a lungo una batteria al piombo cambiando elettrolita

Sono anni che su internet girano queste storie sulle batterie alum, in pratica sostengono che in una normale batteria piombo-acido sostituendo l'acido solforico con un elettrolita fatto con questo misterioso "alum" la batteria diventi un pò meno potente ma molto più longeva, alcuni sono arrivati addirittura a sostenere che ripari le batterie danneggiate...
Alla prima potrei anche crederci e infatti ho voluto testarlo, ma alla seconda aimè mi dispiace ma non c'è posione magica al mondo che possa riparare le piastre sbriciolate e i corti circuiti :lol:

Per prima cosa mi sono dato da fare per cercare di capire che sostanza fosse questo "alum" che pare essere un addittivo alimentare che si trova ovunque in america ma che qui da noi ovviamente nessuno sà cosa sia :ph34r:

Nei vari forum ho trovato svariati nomi e formule chimiche associate a questo alum, ovviamente tra le più disparate, il chè mi ha fatto sorgere il dubbio che questa conversione alum non sia una cosa seria se già partiamo dal fatto che non si sà esattamente cosa sia, comunque tra le varie versioni fornite ho selezionato quelle che ho reputato più plausibili in base al numero di volte che sono state menzionate, tutti sali che pare siano neutri o leggermente basici, il chè mi ha fatto sorgere il sospetto che effettivamente se l'elettrolita svolgesse il suo compito di far scorrere la corrente ma senza corrodere gli elettrodi in effetti potesse prolungare la vita di una batteria al piombo anche se a scapito dell'energia immagazzinata, visto che pare la tensione sia più bassa.

Quindi ho selezionato i seguenti elettroliti:
1) Potassium aluminium sulphate -> ALK(SO4)2*12H2O
2) Solfato di alluminio -> Al2(SO4)3
3) Aluminium ammonium sulphate dodecahydrate -> AlNH4(SO4)2*12H2O
4) Solfato di sodio -> Na2SO4

Nelle varie istruzioni su come convertire una batteria ad acido in alum viene menzionato che se si parte da una batteria nuova prima deve essere formata con acido solforico poi svuotata, lavata e riempita con alum, il che mi sembrerebbe plausibile perchè se l'elettrolita non-acido non agredisce e corrode le piastre prima bisogna farle reagide in acido per renderle spugnose e piene di ossidi e materie attive, quindi per procedere con il test ho preparato 5 celle in barattoli di vetro con due lamine di piombo in modo da poter vedere bene tutto quello che succede, le ho riempite tutte di acido solforico, le ho fatte ciclare con cariche a polarità alternate per un pò di volte in modo da formare le piastre, poi 4 di queste le ho vuotate, immerso le piastre in acqua distillata per pulirle dall'acido ed infine riempite con i relativi elettroliti sopra menzionati in ordine da sinistra a destra come scritto sui barattoli.

Immagine

Le ho caricate e scaricate tutte in serie con delle piccole lampadine da albero di natale, non mi interessava calcolare la loro capacità ma bensì confrontare la loro durata in scarica, le loro tensioni e lo stato delle piastre rispetto a quella campione con acido solforico, avendo tutte e 5 le stesse piastre quindi 5 pile al piombo identiche ma sottoposte alla stessa corrente di caric a escarica è facile confrontare i vantaggi e svantaggi delle varie formulazioni di elettrolita.

Le tensioni durante la scarica:
1) 1.22V
2) 1.17V
3) 1.22V
4) 0.58V

Capacità:
1) 50% della cella acido solforico
2) 70% della cella acido solforico
3) 30% della cella acido solforico
4) 30% della cella acido solforico

Lo stato delle piastre dopo svariati cicli di carica e scarica:
1) ottimo stato nessun sedimento ma il positivo da nero è diventato marroncino chiaro quasi arancione
2) elevata corrosione della piastra positiva con sedimenti sul fondo
3) buono stato delle piastre ma formazione di cristalli nella parte esposta all'aria
4) elevata corrosione della piastra positiva con sedimenti sul fondo e formazione di molti cristalli nella parte esposta all'aria

Da questi test ho dedotto che la cella n.1 fosse quella più adatta per una conversione non-acida di una batteria al piombo, corrosione delle piastre assente o poco visibile, tensione tra le più alte rispetto alle altre anche se di capacità inferiore rispetto alla acido-solforico, ma del resto ho pensato se la batteria vivie di più bisogna in qualche modo pagarne il prezzo, comunque una tensione che è circa la metà e una capacità anch'essa dimezzata portano ad 1/4 di energia imagazzinata rispetto alla versione con acido solforico.

Personalmente ritengo sfatato il mito delle batterie alum dichiarate di avere la stessa capacità che con acido solforico, io ho rilevato solo dimminuzioni di capacità in tutti i 4 casi, inoltre sostengono che la tensione resti quasi uguale, da 12 a 9V ma io ho riscontrato che nel caso migliore si avrebbe una batteria a 7V invece che 12V sostituendo l'elettrolito.

Comunque ho voluto provare l'elettrolita vincitore (si fà per dire) dei test in barattolo su una normale batteria da auto nuova, ho preso una 45Ah l'ho caricata per bene poi ho svuotato l'acido solforico, ho effettuato alcuni riempinenti e svuotamenti con acqua distillata a fine di rimuovere l'acido solforico impregnato nelle piastre e nei sepearatori.
Durante questa operazione ho notato due cose curiose:
1) batteria nuova, svuotando acido e poi acqua ogni volta se ne usciva un pò di polvere di piombo gricia, credo faldamento delle piastre negative, tanto per capire quanto siano fatte male
2) anche copo il quarto risciaquo con acqua distillata, batteria piena solo di acqua distillata collego carico da 600W lo accende alla perfezione, ovviamente non ho insisito, l'ho provato solo per pochi secondi, non volevo rovinare l'esperimento, ma è segno che dell'acido solforico resta comunque imrpegnato dentro alla batteria

Ad ogni modo alla fine ho riempito con l'elettrolita 1 (Potassium aluminium sulphate -> ALK(SO4)2*12H2O) ed ho fatto alcuni cicli di carica e scarica, la batteria inizialmente lavorava a 12V per poi scendere gradualmente in maniera costante a voltaggi bassi simili a quelli riscontrati nelle celle di vetro, ma la cosa deludente è che la capacità è scesa ad 1/4 ovvero circa il 25% di quando era ad acido.

La batteria "alum" è ancora li che funziona ma con capacità molto ridotta, anche se durasse una vita perchè non corrode le piastre dovrei comunque comprare 6/8 volte più batterie per fare la stessa capacità e a quel punto andrei a spendere uguale se non di più che a comprare delle Nichel-Ferro....

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Re: Batteria Piombo non acido

Messaggio da Ferrobattuto » 10 set 2017, 16:39

Bella prova congratulazioni!!! :lol:
Anche su Wikipedia in inglese sembra che "Alum" sia soltanto il nome inglese dell'Allume di Rocca. Solfato doppio di alluminio e potassio, una volta usato come emostatico sia dopobarba in caso di tagli ("saponetta" parallelepipedo da bagnare e passare sul viso) sia per tamponare il sangue dal naso.
La Rete è piena di "miracoli"..... Vanno presi con cautela e sempre verificati.
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Re: Batteria Piombo non acido

Messaggio da Hal9000 » 11 set 2017, 8:59

Sarebbe bello far lavorare le batterie al piombo con un elettrolita che non aggredisce le piastre così che anche una stupida batteria da auto possa durare molto a lungo e sarei disposto ad accettare un calo di tensione o di capacità entro un certo limite come prezzo da pagare per una vita più lunga ma fino ad ora tutti gli elettroliti che ho provato hanno dati cali troppo importanti di capacità.

Fino ad ora quelli che hannno dati i risultati migliori sono stati:
- Potassium aluminium sulphate -> 7V 1/4 di capacità e nessuna corrosione piastre
- bicarbonato di sodio -> 9V 1/10 di capacità e nessuna corrosione piastre

Avevo letto da qualche parte qualcosa in merito al solfato di zinco così ne ho fatto arrivare un pò e farò delle prove comparative con quello.

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Re: Batteria Piombo non acido

Messaggio da Ferrobattuto » 11 set 2017, 15:21

Se non fosse per quei cavolo di separatori sottilissimi forse di problemi se ne avrebbero una infinità di meno. :angry:
Se non fosse per questo sarei tentato di sperimentare con una batteria auto nuova...... Magari la più piccola in commercio.

Però ho in soffitta una piombo-silicio. ;) Ferma li da oltre due anni. L'anno scorso mi dava ancora corrente e accendeva una lampada auto, ora appena ho tempo faccio altre prove, e mi sa che faccio anche una "autopsia"..... O forse una "vivisezione"? :woot:
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Re: Batteria Piombo non acido

Messaggio da unimatrixzero » 27 set 2017, 23:53

bell'esperimento (y)
Riposa in pace Bob Harte .

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