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Very Hot Topic (More than 500 Replies) Costruiamo una batteria Plantè (Read 415163 times)
kekko.alchemi
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Re:Costruiamo una batteria Plantè
Reply #585 - 25.05.11 at 00:22:00
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Allora Dolomitico, intanto grazie per i complimenti... Quando Agolui dice che in pratica un plantè rende il doppio di una a griglia impastata, intende proprio il rendimento intrinseco di queste. Una batteria planté ha un rendimento di circa l'85 - 90% di carica-scarica, una batteria a griglia impastata ha un rendimento invece di circa il 50%. Questa diversità di rendimento dipende principalmente dal fatto che su una plantè la resistenza che c'è fra l'elettrodo e il materiale attivo è bassissima anche 4 o 5 volte inferiore a una normale batteria. Questo perchè il materiale attivo è steso su una piastra piana con uno spessore massimo di qualche decimo di millimetro. Su una batteria a griglia impastata invece abbiamo appunto una griglia composta da dei rettangoli di almeno 5 o 6 millimetri di lato, riempiti di materiale attivo.

Il materiale attivo in una griglia impastata sta davvero molto lontano dall'elettrodo e questo comporta una resistenza fra elettrodo e materiale attivo molto ma molto alta, e durante la scarica o la carica succede che questa resistenza induce per forza di cose delle perdite, non paragonabili affatto alle minime perdite che ci sono nelle batterie planté.

Qualche settimana fa abbiamo comprato due banchi planté della fiamm a 24V 500Ah (scaricati in 10 ore) per fare dei test e dei confronti. Questi venivano dismessi da un imprenditore perchè dopo un tot di anni non sono più conformi alle varie norme di sciurezza. Andavano al macero così li abbiamo acquistati a poco. Sono 24 elementi i quali pesano 96 Kg l'uno e hanno piastre positive spesse 1 cm, avete capito bene 1 cm!!
Gli elementi sono praticamente nuovi, perchè entravano in utilizzo solo in caso di black-out (cioè mai). Li abbiamo sostituiti alle nostre vecchie batterie a griglia impastata (fuse poi per recuperare il piombo) e abbiamo constatato che il rendimento delle cariche-scariche è praticamente raddoppiato.

Agolui ha un impianto ad isola, alimentato da un palo eolico da 800W, quando aveva le batterie tradizionali riusciva ad alimentare le luci di casa un giorno si e l'altro no, perchè il giorno no serviva per far ricaricare le batterie. Ultimamente anche un giorno si e due no, dovuto probabilmente all'invecchiamento delle batterie e alla solfatazione che avanzava.
Da quando ha installato il banco planté il giorno/giorni no, non servono più, e ha così le luci di casa alimentate tutti i giorni dal suo palo eolico 24 ore su 24. Questo è un classico esempio per dimostrare quanto sia più performante una plantè rispetto ad una batteria commerciale.

Con il mio impianto mi sono accorto della stessa identica cosa, da quando ho installato le planté il rendimento è praticamente raddoppiato!!
Le batterie in questione sono queste:
www.fiamm.com/prods/serie_sgl_sghita.pdf
Le nostre sono le 5 GroE 500

PS: Sono troppo curioso di vedere come saranno le nostre Planté che più o meno avranno gli stessi Ah di questo banco, il rendimento sarà sicurmante superiore perchè nelle nostre non ci sono i separatori e quindi la resistenza interna è ancora più bassa, oltre al fatto che dureranno molto di più perchè fra una piastra e l'altra c'è circa 1 cm di aria (acido) che non permette la creazioni di ponti come avviene nei separatori ben serrati delle piastre commerciali.

Un saluto a tutti Kekko
  
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eneo
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Re:Costruiamo una batteria Plantè
Reply #586 - 25.05.11 at 08:24:00
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complimenti anche da parte mia per il lavoraccio enorme che state affrontando....
  
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DOLOMITICO
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Re:Costruiamo una batteria Plantè
Reply #587 - 25.05.11 at 14:32:00
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Caspita, questa non la sapevo proprio.
Avevo intuito che le plantè fossero migliori ma non fino a questo punto.
Il bello è che ho un libro espressamente sugli accumulatori e bolla le plantè come obsolete e non gli degna neanche una riga.
Invece più che si approfondisce e ne salta fuori che invece sono le vere batterie al piombo.

Adesso fammi capire una cosa:
Io so che:
Le faurè (a griglia impastata) hanno una capacità doppia in termini di ampere rispetto alle plantè.
sono più leggere a parità di capacità,ma a noi non serve molto.
le faurè sono più facili da mettere su in quanto non necessitano di cicli di carica/scarica

Ora se mi dici che la resa è doppia in testa mi si pareggerebbero i conti,nel senso che la maggior capacità si perde in buona parte con la resistenza,in effetti più corrente si tira e più perdite si verificano,quindi sprechi,poi anche la temperatura fa una bella differenza,mentre immagino che una plantè risente meno della densità dell'elettrolito in quanto non deve scorrere dentro ai meandri della superfice pastosa.

Cosi a spanne mi dici che una plantè da 100 ampere corrisponde a una a pasta da 180/200 ampere giusto?

Se vi posso dare un'idea su un sito tedesco ho visto che sulle batterie stazionarie di grosse dimensioni hanno installato una serie di tubicini per l'aria posti sul fondo dei contenitori delle batterie,e fuori un compressore d'aria che ogni tanto si accendeva come un'areatore in un'acquario,e questo serve per miscelare l'elettrolito senza bisogno di alzare la tensione corrodendo le piastre.
Il compressore mi pare fosse come quelli dei frigoriferi,oppure qualcosa di simile.
  
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atomax
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Re:Costruiamo una batteria Plantè
Reply #588 - 25.05.11 at 16:25:00
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Ragazzi, a voi va la mia più grande ammirazione... Complimenti davvero per il lavoro che state facendo!
  
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kekko.alchemi
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Re:Costruiamo una batteria Plantè
Reply #589 - 26.05.11 at 00:26:00
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Grazie a tutti per gli incoraggiamenti e complimenti, specialmente i primi ci servono davvero!

Oggi abbiamo lavorato 12 ore di fila (a parte mezz'ora di pausa pranzo) dalle 8 di mattina alle 8 di sera! Che matti che siamo!

Oggi abbiamo totalizzato 133 piastre, vengono sempre meglio e ora che lo stampo ha lavorato le piastre si staccano da sole, le ultime ci cascavano praticamente sui piedi quando aprivavamo le due parti. Dobbiamo arrivare a 170 piastre e domani se tutto va bene sicuramente finiremo!!

Poi inizieremo a fare un piccolo stampo (un gioco in confronto a quello grande ) del collettore di collegamento, in modo di averne uno davvero solido e robusto degno della nostra plantè. Poi vi faremo vedere cosa ci siamo inventati per rendere il coperchio ispezionabile e tenere allo stesso tempo i poli resinati e ben saldi alla struttura.

Tutto procede a gonfie vele, ma dobbiamo ringraziare una persona in particolare Leopoldo, il fonditore, che oltre a metterci a disposizione fonderia, forno, carbone, attrezzi... ci sta dando anche una vera mano sia per insegnarci i segreti del mestiere e sia per alleviarci un po' di fatica. Di persone così se ne trovano poche al giorno d'oggi e senza di lui penso che avevamo concluso ben poco. E' bello poi vedere che quando parliamo alla gente di quello che stiamo facendo tutti ci danno una mano, ognuno come meglio può, chi ci regala il piombo, chi le batterie, chi il tempo, chi ci fa lo stampo senza volere una lira (un lavorone che cmq dovremo pagare per stare bene con la coscienza). Il grande Bruno è quello che ci ha fatto quel capolavoro di stampo, e un ringraziamento in particolare va anche a lui!!

Cmq è ancora presto per i ringraziamenti, vediamo prima come andrà a finire, noi ci metteremo e ci stiamo mettendo tutto l'impegno possibile, perchè ci crediamo veramente, e siamo certi che giungeremo a risultati positivi.

Un salutone kekko & Agolui


PS: Mio fratello mi ha trovato un libro scritto da Plantè in persona sulla chimica e sulla formazione degli accumulatori Plantè. Appena ho un po' di tempo me lo bevo!

x Dolomitico, scusami se nn ti ho risposto, sto cotto, non potevo fare a meno di aggiornarvi ma per i ragionamenti apettiamo domani.
  
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DOLOMITICO
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Re:Costruiamo una batteria Plantè
Reply #590 - 26.05.11 at 13:36:00
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sta tranquillo,quello che state facendo è più importante della mia teoria
  
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simpalele
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Re:Costruiamo una batteria Plantè
Reply #591 - 26.05.11 at 15:47:00
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QUOTE Quote:
Mio fratello mi ha trovato un libro scritto da Plantè in persona sulla chimica e sulla formazione degli accumulatori Plantè. Appena ho un po' di tempo me lo bevo!

Si trova ancora in giro?
Riassumendo sulle Plante' rispetto alle Faure
Le Faure (non ha accento) sono quelle che tutti conosciamo e sono montate sulle automobili, vita limitata se solfatano addio .. ma hanno capacita' da doppia a quadrupla rispetto alle genitrici.

Le Plante' non conoscono invecchiamento, non conoscono diminuzione di capacita', non hanno meccanismi di guasto, sono largamente usate nelle centrali elettriche (anche nucleari) e possono essere recuperate allo stato originale con una ventina di cicli carica - scarica. Piu' le usi meglio vanno. E' possibile invertire il posto dei terminali (negativo - positivo) di una Plante' se le piastre sono simmetriche e di piombo purissimo (senza l'antimonio delle Faure).
Svantaggi, se le lasci inutilizzate (non caricate ne scaricate) dopo pochi giorni l'ossido si solfata e non funzionano piu', dovrebbe essere da qualche parte scritto nel libro di Plante'.
Le Plante sono la soluzione ideale in quanto vengono riciclate al 99 percento sempre e comunque, ho dei dubbi qui sui separatori e sul contenitore che deve resistere all' H2SO4. I contenitori industriali sono di stirene acrilonitrile i separatori di solito in gomma porosa a cellula aperta. Furz e curagg

  
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kekko.alchemi
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Re:Costruiamo una batteria Plantè
Reply #592 - 27.05.11 at 12:53:00
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ULTIMO AGGIORNAMENTO: FINITE DI STAMPARE LE 170 PIASTRE!!!

Che fatica, e che impegno! Ma finalmente le piastre sono state stampate tutte quante! Forse ne dovremo rifare 2 o 3 perchè non ci piacciono troppo Ma le rifaremo quando dovremo stampare i collettori.

Allora, andiamo alle domande.

Prendendo un qualsiasi datasheet di una semplice Faure, si può notare come queste per dare la capacità di targa devono essere in genere scaricate a 1/20 della loro capacità, se non vengono scaricate in quel modo la capacità totale risulterà drasticamente inferiore.
La capacità di targa di una Plantè viene invece calcolata con una scarica di 1/10 C, e se vogliamo esagerare scaricandola più in fretta, la capacità resterà pressochè invariata, ovvero diminuirà molto meno in confronto a una Faure (griglia impastata). Dobbiamo considerare poi che una Faure non andrebbe mai scaricata sotto al 50% della propria capacità, mentre una Plantè la si può ciclare e quindi scaricare anche al 100%.

Per questo a differenza di come ci vogliono far credere a parità di volume occupato e peso della batteria, gli Ah a disposizione di una Faure e una Plantè sono praticamente quasi gli stessi, con un leggero vantaggio della prima ma con tutti gli svantaggi che ha.

Partiamo dall'inizio, facendo un esempio con un banco batterie applicato su un impianto ad isola.
Ipotizziamo che con i miei pannelli possa produrre in un giorno 6 KWh, e che durante la notte abbia un consumo pari a circa 3 KWh in 5 ore.
Ora analizziamo cosa succede con un banco Faure e uno Plantè.

Iniziamo con il Faure, per poter accumulare e sfruttare di notte i miei 3 KWh ho bisogno di un banco Faure da almeno 6 KWh, per non scaricarlo mai sotto il 50% della sua capacità. Sorge poi però il problema della scarica massima che deve essere 1/20 della capacità per potermi assicurare che il banco non si deteriori con il tempo. Perciò siccome che un ventesimo di 6 KWh sono 300Wh e io consumo 3KWh in 5 ore e perciò 600Wh, mi vedo costretto a raddoppiare il mio banco Faure e portarlo quindi a 12 KWh così posso avere a disposizione i miei 600Wh scaricando il banco a 1/20 senza rovinare nulla.
Sapete quanto pesa un banco Faure da 12 KW? Pesa circa 350 Kg!

Ora passiamo alle Plantè, prendendo in esame lo stesso esempio di consumi sopra, per garantirmi i miei 3 KWh di notte prenderò un banco Plantè da circa 4,5 KWh che scaricato a circa 1/8 della sua capacità mi darà i miei 3 KWh. Posso scaricarlo anche al 100%, perciò non mi pongo il problema della scarica massima come nella Faure, e il peso del mio banco Plantè (quasi eterno), è di circa 430 Kg!! Non lontano assolutamente dal peso del banco Faure!

Perciò considerando tutti i pregi che ha una Plantè, e il peso che di fatto è leggermente superiore, conviene utilizzare una Faure?? Quanti anni anzi mesi, mi durerà una Faure? E quanti una Plantè? Quanta energia risparmio con una Plantè visto il suo rendimento doppio? Penso le risposte siano scontate. Per non afforntare poi il discorso degli amperaggi di picco che può sopportare una Plantè in confronto a una Faure.
Per quanto mi riguarda metterei una Plantè anche nella mia auto, così la metto una sola volta e non ci penso mai più, anzi me la passo di auto in auto durante tutta la mia vita.

Mi convinco sempre di più che la commercializzazione delle Faure rispetto alle Plantè sia solamente un semplice aspetto commerciale, per poter "giustamente" mantenere in vita le case produttrici.

Simpalele, apparte il fatto che nel caso del nostro utilizzo (impianto ad isola) la Plantè non resterà mai ferma, ma cosa ti fa pensare che il PbO2 si solfati restando "fermo", e non si solfati invece quello della Faure?
Per quanto riguarda i contenitori, i nostri sono in PVC il quale in caso di acido solforico al 30% a 25 °C (le Plantè non riscaldano) è perfettamente resistente all'acido in questione. Resistenza certificata nelle sue tabelle di resistenza ai prodotti chimici. Se la ritrovo la posto.
Per i separatori invece il problema non sussiste in quanto nelle nostre Plantè non ci sono direttamente! Le piastre vengono tenute distanti circa 1 cm l'una dall'altra per mezzo di un "pettine" posizionato sul fondo del contenitore. Ciò da ulteriore longevità all'accumulatore in quanto è impossibile che si creino ponti di cortocircuito, come avviene in quelle commerciali i cui separatori dopo un po' d'anni si inquinano di ossidi che appena toccano la negativa si trasformano in piombo metallico creando pian piano un ponte di piombo (dei capillari) che mandano in corto gli elementi.

Un saluto a tutti Kekko.
  
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simpalele
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Re:Costruiamo una batteria Plantè
Reply #593 - 27.05.11 at 14:17:00
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QUOTE Quote:
Simpalele, apparte il fatto che nel caso del nostro utilizzo (impianto ad isola) la Plantè non resterà mai ferma, ma cosa ti fa pensare che il PbO2 si solfati restando "fermo", e non si solfati invece quello della Faure?

Si solfatano tutte e due durante la scarica secondo la reazione all'anodo Pb(s) + HSO− 4(aq) → PbSO4(s) + H+(aq) + 2e− e al catodo PbO2(s) + HSO− 4(aq) + 3H+(aq) + 2e− → PbSO4(s) + 2H2O(l)
Se la lasci ferma la devi semplicemente riformare, la stessa cosa non e' per le Faure in quanto vanno in corto quando tenti di riformarle .. tutto qui quello che intendevo dire, .
(wiki, anche se non mi fido questa volta dice bene)
Sulla capacita' c'e' anche uno, certo Peukert, per chi ne vuol sapere di piu' http://en.wikipedia.org/wiki/Peukert%27s_law
Ma e la tensione carica scarica? La capacita' dipende anche da quella o no?

QUOTE Quote:
Per i separatori invece il problema non sussiste in quanto nelle nostre Plantè non ci sono direttamente! Le piastre vengono tenute distanti circa 1 cm l'una dall'altra per mezzo di un "pettine" posizionato sul fondo del contenitore. Ciò da ulteriore longevità all'accumulatore in quanto è impossibile che si creino ponti di cortocircuito, come avviene in quelle commerciali i cui separatori dopo un po' d'anni si inquinano di ossidi che appena toccano la negativa si trasformano in piombo metallico creando pian piano un ponte di piombo (dei capillari) che mandano in corto gli elementi.

Sarebbe una 'flooded" tanto di guadagnato. I separatori sono la causa della non riformazione nelle Faure, causa che qui e' stata tolta!

QUOTE Quote:
Mi convinco sempre di più che la commercializzazione delle Faure rispetto alle Plantè sia solamente un semplice aspetto commerciale, per poter "giustamente" mantenere in vita le case produttrici.

Anche una questione di ingombro nel cofano vettura la vedo dura
  
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kekko.alchemi
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Re:Costruiamo una batteria Plantè
Reply #594 - 27.05.11 at 14:20:00
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Si perfetto simpalele! Allora dicevamo la stessa cosa. E' come hai detto te, nella Plantè il solfato di piombo non crea danni permanenti perchè può essere riconvertito con dei semplici cicli.
L'effetto Peukert è molto deleterio in una Faure, molto meno in una Plantè.

Per l'autovettura non credere che lo spazio sia poi tanto di più, pensa che l'amperaggio di scarica, vista la resistenza interna mooolto più bassa, è quasi doppia rispetto ad una Faure.
  
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agolui
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Re:Costruiamo una batteria Plantè
Reply #595 - 27.05.11 at 22:50:00
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Ciao a tutti, per Dolomitico le Plantè sono acommerciali per questo non sono considerate, i padroni comprano tutto.Qualcuno diceva che: a pensar male si fà peccato ma spesso ci si azzecca. Un salutone agolui. PS.sono stato un paio di giorni senza adsl









  
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drmacchi11
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Re:Costruiamo una batteria Plantè
Reply #596 - 29.05.11 at 12:11:00
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Ciao a tutti , ho per caso scoperto queste immagini su una produzione di (credo) plantè

www.flickr.com/photos/flexpro/sets/72157616389278240/detail/
  
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simpalele
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Re:Costruiamo una batteria Plantè
Reply #597 - 29.05.11 at 12:24:00
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QUOTE (drmacchi11 @ 29/5/2011, 13:11) Quote:
Ciao a tutti , ho per caso scoperto queste immagini su una produzione di (credo) plantè

www.flickr.com/photos/flexpro/sets/72157616389278240/detail/

Si sono Plante', usano il talco come distaccante. Very interesting, il contenitore e' in PP (polipropilene)
  
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drmacchi11
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Re:Costruiamo una batteria Plantè
Reply #598 - 29.05.11 at 12:39:00
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Esatto , quindi Kekko potrebbe avere una alternativa alla grafite. Il talco costa una pirlata, ma attenzione non usate il Borotalco , doveste usare talco puro quello FU per interderci , oppure io suggerirei pure il caolino. Da sperimentare . Ciao ragazzi.
  
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kekko.alchemi
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Re:Costruiamo una batteria Plantè
Reply #599 - 30.05.11 at 16:02:00
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Sicuramente funzionerà bene lo stesso! Ma la piomba, miscela eterogenea di grafite colloidale e acqua, ha la funzione principale di raffreddare lo stampo e in più quella di fare da disarmante.

Sto leggendo il libro scritto da Plantè, ma ci sono un sacco di cose diverse da quelle che sappiamo noi. Il libro fu scritto prima che Epstein scoprisse il metodo di formazione con l'acido nitrico, perciò su questo libro si parla di "alte" temperature per facilitare la formazione degli ossidi, circa sui 50 °C. Fra l'altro nelle formule dove parlano della struttura della batteria indicano l'acido solforico come SO4H2 e poi in altri punti invece come H2SO4, era solamente un diverso modo di scrivere la formula oppure c'era un motivo ben preciso?
Ho trovato dei punti dove descrivono il formarsi del PbO2 e Plantè affermava che c'è un passaggio dove si sviluppa PbH2O2, ma cos'è?? Piombo e aqua ossigenata? Oppure voleva indicare idrossido di piombo, oggi conosciuto come Pb(OH)2? Sicuramente penso l'ultima ma così si fa una gran fatica e confusione a capire le cose.

PS: Se riesco posto qualche pagina del libro.
  
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