Nuove sperimentazioni su celle e batterie Plantè

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Nuove sperimentazioni su celle e batterie Plantè

Messaggio da ITA815 » 11 dic 2017, 19:10

Salve a tutti.
Sto sperimentando celle e batterie Plantè.
Sono quasi 2 anni (febbraio 2016) che sto sperimentando.
Dopo aver costruito e testato vari tipi di piastre in piombo ho trovato la tipologia di piastra che fa al caso mio.
Dal momento che tanti soldi non ce ne stanno tutto il mio lavoro si svolge sul recupero dei materiali di scarto e di utilizzo di materiali di poco costo.
Questo fa intendere che come contenitore per le piastre uso le batterie auto esauste ... per cui le piastre che vado a costruire sono più o meno delle stesse dimensioni delle piastre impastate che risiedevano dentro le batterie auto.
Al momento l' assemblaggio delle piastre è costituito da barre filettate, dadi, rondelle e bulloni tutto in ferro.
Per non far corrodere il tutto dall' acido solforico uso il grasso di vasellina.
Come distanziali tra le piastre uso della rete di recinzione da giardino di colore verde e per sollevare le piastre dal fondo della batteria uso degli angolari di scarto in PVC che recupero da un mio amico che costruisce serramenti in PVC.
Il piombo me lo portano degli amici idraulici che quando rifanno le tubazioni idrauliche nelle vecchie case mi portano i vecchi tubi in piombo.
L' acido solforico lo recupero dalle batterie esauste che recupero dal mio amico meccanico che, dopo averle controllate se sono ancora valide da mettere sul fotovoltaico, le riconsegno al meccanico senza acido solforico.
Detto questo ora vedo se riesco a postare qualche foto.
Allegati
Tavolo di lavoro celle e batterie.jpg
Tavolo di lavoro celle e batterie.jpg (93.34 KiB) Visto 1194 volte
Mio impianto fotovoltaico autocostruito.jpg
Mio impianto fotovoltaico autocostruito.jpg (79.68 KiB) Visto 1194 volte
Le mie batterie del fotovoltaico.jpg
Le mie batterie del fotovoltaico.jpg (97.66 KiB) Visto 1194 volte
Celle in test di formazione.jpg
Celle in test di formazione.jpg (98.83 KiB) Visto 1194 volte
Batteria 12 Volt - 3.5 Ah.jpg
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Re: Nuove sperimentazioni su celle e batterie Plantè

Messaggio da Dolomitico » 11 dic 2017, 20:00

Ciao e benvenuto ITA815.
Fa sempre piacere vedere qualcuno che sperimenta nuove soluzioni in merito alle configurazioni.
Hai fatto cenno che hai sperimentato vari tipi di piastre,nel merito puoi fare una panoramica spiegando magari pregi o difetti?
Per fortuna di materia prima per le batterie al piombo bene o male si trova qualcosa,ma con il riciclo si fa sempre più sottile il margine di recuperarne.
Per i bulloni in ferro,potresti provare il sistema di Ferro,di piombare i bulloni se funziona,ma se non hai avuto effetti di risalita con la vasellina,allora può andare anche bene cosi.
Il fatto di riciclare la scatola di vecchie batterie non è sbagliata,anzi,in genere le piastre negative che trovi sono andate ?
Normalmente sono abbastanza integre,riuscendo a sostituire le positive con delle plantè,anche se solo da 1.5/2 mm sono cmq meglio delle faurè cosi come sono concepite.
Vedo che non usi coperchi,non hai evaporazione dell'elettrolito?oppure lo copri con qualcosa.
Cmq complimenti per la passione che ci metti,fa sempre piacere trovare chi cerca di spingersi all'autocostruzione di un'accumulatore fai da te...

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Re: Nuove sperimentazioni su celle e batterie Plantè

Messaggio da giuseppe » 11 dic 2017, 20:41

Complimenti anche da parte mia. Che capacità riesci ad avere?

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Re: Nuove sperimentazioni su celle e batterie Plantè

Messaggio da Ferrobattuto » 11 dic 2017, 21:02

Mi associo agli altri: bel lavoro e tanta buona volontà.
Come dice Dolomitico, io sono riuscito a "piombare" (ossia a ricoprire di piombo) dadi e bulloni in ferro, in modo che non vengano corrosi dall'acido. Se ti interessa il link è questo: viewtopic.php?f=7&t=162#p2203
Bella quella dell'ultima foto, mi sembra di vedere delle piastre bucherellate o sbaglio? Le fai per fusione o le ricavi da piombo già in lamiera?
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Re: Nuove sperimentazioni su celle e batterie Plantè

Messaggio da ITA815 » 11 dic 2017, 21:15

Ciao a tutti.
Ecco una serie di foto su piastre su cui io ho sperimentato.
Poi magari entriamo nei dettagli.
Allegati
Piastra forata 1.jpg
Piastra forata 1.jpg (107.79 KiB) Visto 1183 volte
Piastra definitiva.jpg
Piastra definitiva.jpg (98.64 KiB) Visto 1183 volte
Frontale piastra forata e raspata-dettaglio.jpg
Frontale piastra forata e raspata-dettaglio.jpg (122.34 KiB) Visto 1183 volte
Frontale piastra forata e raspata.jpg
Frontale piastra forata e raspata.jpg (94.26 KiB) Visto 1183 volte
Frontale piastra 1.5 cm - 1 cm profondità.jpg
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Re: Nuove sperimentazioni su celle e batterie Plantè

Messaggio da ITA815 » 11 dic 2017, 21:18

Altre foto.
Allegati
Telaio batterie - foto 1.jpg
Telaio batterie - foto 1.jpg (90.99 KiB) Visto 1183 volte
Rete separazione piastre.jpg
Rete separazione piastre.jpg (80.25 KiB) Visto 1183 volte
Positiva cella lamellare-1.jpg
Positiva cella lamellare-1.jpg (132.95 KiB) Visto 1183 volte
Piastre prototipo 3 - 1 mese formazione - positive e poi negative.jpg
Piastre prototipo 3 - 1 mese formazione - positive e poi negative.jpg (99.2 KiB) Visto 1183 volte
Piastre forate e raspa 3.jpg
Piastre forate e raspa 3.jpg (112.25 KiB) Visto 1183 volte

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Re: Nuove sperimentazioni su celle e batterie Plantè

Messaggio da ITA815 » 11 dic 2017, 21:22

La superficie delle piastre è diversa per ogni piastra.
La capacità resta nella norma ... 7 mAh/cm^2.
La differenza è nella potenza.
La differenza tra piastra liscia e piastra forata è enorme per quello che riguarda la potenza.
Se poi viene raspata e in fine traforata con micro fori come nell' ultima foto si aumenta di parecchio la capacità ... al momento sono arrivato a 10 mAh/cm^2.

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Re: Nuove sperimentazioni su celle e batterie Plantè

Messaggio da ITA815 » 11 dic 2017, 21:27

Per quello che riguarda l' isolamento dei dadi e bulloni dall' acido solforico è già più che sufficiente il grasso di vasellina.
Per un isolamento totale e definitivo si mette del bitume o catrame ... ma quello lo metto solo quando avrò celle che andranno a lavorare sotto fotovoltaico.
Oltretutto l' uso del catrame ti da la possibilità di smontare le celle e ripararle ... se le vado a saldare diventa un problema.
Io ho risolto anche il problema della saldatura dei perni delle piastre.
Ho trovato un metodo sicuro e duraturo e si fa direttamente sul fornello da cucina.
Se a qualcuno interessa posto le foto del sistema di saldatura.

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Re: Nuove sperimentazioni su celle e batterie Plantè

Messaggio da Ferrobattuto » 11 dic 2017, 21:34

ITA815 ha scritto:
11 dic 2017, 21:27
Se a qualcuno interessa posto le foto del sistema di saldatura.
Certo che interessa! Comunque complimenti per la fantasia che hai impegnato nei vari tipi di lavorazione delle piastre.
Quella dell'ultima foto è molto interessante, come l'hai ottenuta?
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Re: Nuove sperimentazioni su celle e batterie Plantè

Messaggio da ITA815 » 11 dic 2017, 21:39

Ecco le foto di come si collegano e si saldano i perni delle piastre.
Nella foto si vede come collegare un gruppo di positive e negative per fare una batteria da 12 volt ... per cui si esegue un collegamento in serie.
Allegati
Foto 4.jpg
Foto 4.jpg (76.71 KiB) Visto 1178 volte
Foto 3.jpg
Foto 3.jpg (94.48 KiB) Visto 1178 volte
Foto 2.jpg
Foto 2.jpg (114.42 KiB) Visto 1178 volte
Foto 1.jpg
Foto 1.jpg (99.69 KiB) Visto 1178 volte

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Re: Nuove sperimentazioni su celle e batterie Plantè

Messaggio da ITA815 » 11 dic 2017, 21:44

L' unica cosa a cui bisogna fare attenzione è che la fiamma non vada a contatto con le piastre in piombo ... nella foto non si vede ma avevo messo 2 piastrine in ferro per fare in modo che la fiamma non andasse sulle piastre o sul telaio che sorregge e tiene in linea le piastre.

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Re: Nuove sperimentazioni su celle e batterie Plantè

Messaggio da ITA815 » 11 dic 2017, 21:56

Ecco come ho traforato le piastre.
Profondità dei fori 1,2 millimetri.
I fori sono stati eseguiti in 2 stadi ... il primo stadio per pressione su cui vi posto le foto.
Con lo stesso attrezzo ho proseguito il lavoro del secondo stadio su incudine e martello.
Gli angolari che tengono le raspe sono bloccati al loro interno con calamite di hardisk sulle ganasce della morsa.
Allegati
Raspe sulla morsa 2.jpg
Raspe sulla morsa 2.jpg (86.78 KiB) Visto 1178 volte
Raspe sulla morsa 1.jpg
Raspe sulla morsa 1.jpg (99.45 KiB) Visto 1178 volte
Differenza raspe 2.jpg
Differenza raspe 2.jpg (100.24 KiB) Visto 1178 volte
Differenza raspe 1.jpg
Differenza raspe 1.jpg (94.62 KiB) Visto 1178 volte
Dettaglio raspa.jpg
Dettaglio raspa.jpg (49.45 KiB) Visto 1178 volte

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Re: Nuove sperimentazioni su celle e batterie Plantè

Messaggio da ITA815 » 11 dic 2017, 22:34

Passo a spiegare il perché ho deciso di creare piastre forate.
Il progetto è nato un po' per caso.
Le piastre forate sarebbero servite per un' altro scopo ... che poi se interessa a qualcuno andrò a piegare.
Ho sempre preso come riferimento, sia per capacità e potenza, le celle da 2 Volt da 200 Ah Plantè della Primordial.
Per cui ho iniziato a costruire delle celle in scala 1:100 ... cioè ho sempre costruito celle da 2 Ah.
Dopo 1 anno di test se anche io ora vado a costruire una cella, o più celle in parallelo, da 200 Ah le differenze in resa sarebbero le seguenti.

Presupponendo che io costruisca un gruppo di celle con capacità identica ad una cella Primordial da 203 Ah calcolati con un carico C20 escono questi risultati:

Progetto Primordial - Carico C20 > capacità 203 Ah - Carico C10 > capacità 188 Ah - Carico C5 > capacità 160 Ah.

Progetto ITA815 - Carico C20 > capacità 203 Ah - Carico C10 > capacità 200 Ah - Carico C5 > capacità 196 Ah ... aggiungo ... Carico C3 > capacità 190 Ah - Carico C2 > capacità 160 Ah - Carico C1 > capacità 120 Ah.

Queste sono di base le differenze.
In parole povere non riesco ad ottenere una capacità di accumulo diversa dal solito ... ma la potenza è impressionante.
Ho provato a mettere in corto una cella con 2 positive e 3 negative ben formate che raggiungevano quasi i 4 Ah con un cavo da 2,5 millimetri.
5 secondi dopo era fuso e spezzato ... e ha preso fuoco.
Le piastre hanno ribollito ma non hanno fatto una piega.
Ora sto lavorando per accorciare i tempi di formazione ... allo stato attuale in 3 mesi e mezzo arrivo ai 7 mAh/cm^2 ma ci sono sempre arrivato un po' per caso e non ho ancora trovato un modo lineare di fare formazione rimanendo dentro quei tempi.
E su questo problema ci lavoro da 1 anno e mezzo.
In sintesi questo è quello che ho fatto in tutto questo tempo.

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Re: Nuove sperimentazioni su celle e batterie Plantè

Messaggio da ITA815 » 11 dic 2017, 23:17

Ho fatto in questo istante una spiacevole scoperta.
Ho fatto questa batteria per vedere gli ampere di spunto.
Tempo fa avevo fatto una batteria con 3 positive e 4 negative e aveva solo 10 giorni di formazione ... aveva una capacità di 800 mAh ed ero arrivato a 320 Ampere di spunto con densità acido a 1100 ... con densità 1175 aveva raggiunto i 440 Ampere di spunto.
Ora le piastre sono totalmente formate e la densità è a 1200 ... ma lo spunto sta solo a 90 Ampere.
Questa differenza l' avevo già notata ma ho voluto attendere il termine della formazione per avere conferma ... e la conferma si è rivelata tale.
Più si distanziano le piastre e più si perde potenza ... e bastano pochi millimetri ... in questo caso sono bastati 2 o 3 millimetri per perdere tutto lo spunto.
Ora scarico le piastre e le rimetto nello stesso modo in cui ho fatto il test iniziale ... cioè con un solo millimetro di distanza tra le piastre ... vediamo se gli ampere di spunto aumentano o meno.
Ora la batteria è costituita da 2 positive e 3 negative per cella ma gli ampere di spunto dovrebbero essere vicini al test precedente che aveva 3 positive e 4 negative per cella in quanto la batteria precedente aveva solo 800 mAh di capacità contro i 3,5 Ah che ha ora questa batteria.

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Re: Nuove sperimentazioni su celle e batterie Plantè

Messaggio da ITA815 » 12 dic 2017, 0:14

Rettifico il messaggio precedente ... anche la batteria che aveva 320 ampere di spunto aveva 2 positive e 3 negative.

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Re: Nuove sperimentazioni su celle e batterie Plantè

Messaggio da ITA815 » 12 dic 2017, 12:54

La batteria, dopo il lavaggio delle piastre e l' aver tolto le buste dalle positive, ha perso parecchio.
Da 3,5 Ah con le celle tutte in parallelo e positive imbustate è passata a 2 Ah con le celle in serie.
Oggi la smonto e cambio la posizione delle piastre stringendole tra di loro e rimetto le buste alle positive come nelle batterie auto.
Poi farò il test di spunto.
Fatto questo test torno a smontare la batteria, tolgo le buste dalle positive e metto come separatore tra positive e negative la rete plastificata tenendo sempre una distanza di un millimetro tra positive e negative e rifarò il test di spunto.
Vediamo che differenza ci sta tra i vari sistemi per distanziare le piastre.

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Re: Nuove sperimentazioni su celle e batterie Plantè

Messaggio da Ferrobattuto » 12 dic 2017, 14:13

Bhè, innanzitutto complimenti per l'idea delle raspe. A me non sarebbe venuta....... Cercavo anche io un sistema per irruvidire le superfici in modo che il materiale attivo rimanesse ben incastrato sulle piastre, ma a me era venuta in mente l'idea di fare una sorta di "laminatoio" con due rulli irruviditi (godronati) in cui passarle.
Per quel che riguarda la saldatura dei ponticelli, forse dovresti imparare ad usare un cannello a gas di quelli per saldare tubi in rame. Ho l'impressione che sarebbe meno complicato che usare un fornello da cucina. Ma posso sbagliare...... Comunque l'importante è che si saldino bene.
Ma le piastre le fondi in uno stampo? Mi sembrano tutte uguali......
Io al tuo posto non mi preoccuperei affatto dello spunto, ma piuttosto della capacità totale finale. A meno che tu non intenda fare batterie da avviamento. Per uso stazionario lo spunto non serve, anzi, è deleterio perché significa piastre sottili per aumentare la superficie. Per quel che riguarda la distanza tra le piastre, è normale che più stiano vicine e meno resistenza interna abbia la cella. Però al di sotto di una certa distanza se si formano gas le bolle non scorrono e diminuiscono la superficie a contatto con l'elettrolita. Ci serve un buon compromesso, tanto per uso stazionario al massimo si va in C/20 o C/10, non conviene scendere di più o se ne accorcia la vita. Sarebbe meglio salire ancora, invece..... ;)
Non capisco la necessità di imbustare le piastre...... Mi piacerebbe una spiegazione. Sulle batterie normali (auto) sono imbustate perché le "buste" sono gli unici separatori che ci sono, non perché servano a qualcosa.
Forse la diminuzione della capacità dipende più dal "lavaggio" che dalle buste.
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Messaggio da ITA815 » 12 dic 2017, 15:55

Ciao Ferrobattuto.
Come avevo scritto sopra le piastre mi tocca farle con misure identiche perché uso le carcasse delle batterie auto come contenitore.
Io uso una sagoma per fare le piastre come quella in foto e uso sempre quella.
Allegati
Piastra contenimento piombo - 22-03-2016.jpg
Piastra contenimento piombo - 22-03-2016.jpg (105.7 KiB) Visto 1137 volte

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Messaggio da ITA815 » 12 dic 2017, 16:21

Per quello che riguarda lo spunto invece ho scoperto una cosa ... si dice che lo spunto non è poi così importante per delle celle o batterie stazionarie.
Invece è totalmente sbagliato.
Sai benissimo che se applichi carichi come C5 o meno la caduta di tensione aumenta e la capacità cala perché l' inverter arriva al CutOff prima di aver scaricato totalmente le celle o batterie.
Se lo spunto è molto elevato la caduta di tensione è nettamente inferiore e scarichi molto di più le celle o batterie.
Nel messaggio precedente ho messo a confronto una cella della Primordial e una delle mie celle.
Una cella con tanto spunto serve soprattutto per chi usa un inverter a 24 volt dove i picchi di consumo nelle ore serali è alto.
Io arrivo sino a 70 Ampere di assorbimento nelle prime ore serali per cui se voglio sfruttare la maggior parte della energia che ho nelle celle deve rimanere il più alto possibile di tensione ... e la cella rimane alta di tensione solo se lo spunto è molto elevato.
Nel video che ho postato su youtube ... quella cella che riusciva a reggere 3 ampere di carico ed era una cella da 3 Ah ... essendo le celle in scala 1:100 vuol dire che se fosse stata una cella da 300 Ah avrebbe retto un carico da 300 ampere per 36 minuti.
Tecnicamente dai energia a 3 inverter in contemporanea i quali generalmente non erogano più di 100 ampere o poco di più.
Se la cella non ha spunto la caduta di tensione sarebbe stata molto più elevata e l' inverter sarebbe andato in CutOff.
Se guardi bene il video la cella ha 3 Ah e gli applico un carico da 3,3 Ampere e la densità dell' acido è a 1100 ... la tensione scende a 1,85 volt ... l' inverter va in CutOff al di sotto dei 1,83 volt.
Se la densità fosse stata a 1200 gli ampere di spunto sarebbero stati molto più elevati e la tensione si sarebbe stazionata sui 1,95 volt ... sufficienti per scaricare quasi al 90% la cella.
Spero di essermi spiegato bene.
Poi il video lo dimostra per cui non ci sono dubbi sulla resa di questa tipologia di piastre.
Il problema di queste piastre ad alta prestazione è un' altro ... quando arriva a fine scarica la tensione fa una caduta verticale impressionante ... passa da 1,84 volt a 1,79 volt in 4 minuti con un carico C10.
Se il carico è un C5 ci mette pochi secondi per passare da 1,86 volt a 1,79 volt ma la cella è completamente scarica ... infatti se applico un carico C10 dopo aver scaricato la cella con un carico C5 l' accumulo è solo di qualche minuto.

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Messaggio da ITA815 » 12 dic 2017, 16:29

Ho terminato il lavoro sulla batteria ... ho messo le stesse piastre, con le positive imbustate, dentro la carcassa di una batteria da 50 Ah.
Entrano a pennello ... d'altronde avevo quasi terminato la formazione delle piastre dentro questa batteria.
Ora sta ricaricando.
Il problema che si ha con questo sistema, che in parte è identico ad una comune batteria auto, è il livello dell' acido che sala quando è carica e scende quando è scarica.
Ferrobattuto ha ragione ... l' elettrolisi fatica ad uscire dalle buste ... in più le piastre sono forate per cui il gas si infila nei fori e devo fare una buona elettrolisi per smuovere l' acido.
Infatti, come si vede in foto, il livello dell' acido è al minimo perché il livello salirà di parecchio.
Però le piastre si sono formate ugualmente ... anzi ... hanno fatto anche alla svelta.
Forse formare le piastre in buste molto strette ne accelera la formazione ... penserò anche a questa soluzione.
Allegati
Nuova batteria 12 volt.jpg
Nuova batteria 12 volt.jpg (113.82 KiB) Visto 1136 volte

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