da una lunga serie di esperimenti e prototipi sono giunto a voler testare questa forma per la realizzazione di un accumulatore piombo-acido fai-da-te con l'intenzione di risolvere alcuni problemi legati alle batterie nei sistemi ad isola e alcune problematiche relative alla costruzione in modo semplice, economico e veloce.
I problemi di longevità degli accumulatori commerciali possono essere riassunti in:
1) piastre positive e negative che vanno in corto a causa di sedimenti o separatori inquinati di sedimenti di piombo
2) parziale o completa corrosione delle anime conduttive di piombo delle piastre positive
3) distaccamento della materia attiva dalle anime conduttive di piombo
4) eccessiva dilatazione delle materie attive e discattamento dovuto ad eccessiva scarica
5) solfatazione dovuta ad eccessiva scarica seguita da lungo periodo prima di ricarica completa
Con questo prototipo su cui stò lavorando nel poco tempo libero vorrei verificare se riesco a risolvere tutti questi problemi, di fatti, anche grazie a molti esperimenti precedenti, sono fiducioso di riuscire a risolvere tali problemi in questo modo:
1) avere acido libero come separatore, nessuno contatto meccanico tra materie attive positive e negative
2) realizzare una solida piastra alettata di piombo a spessore elevato come anima conduttrice positiva, mentre le batterie commerciali vanno a 1 a 3mm io ho voluto spingermi fino a 5mm e con struttura piena non a griglia o tubetti
3) per mantenere le materie attive nella loro posizione e a contatto con l'anima di piombo conduttrice di polarità ho scelto di usare una struttura cilindrica concentrica di materiale plastico, che sia resistente/inerte all'acido solforico, con una certa robustezza meccanica per sopportare il peso del piombo ed ovviamente elettricamente isolante, così ho scelto del comune tubo pvc da fognatura forellandolo opportunamente a colabrodo con una punta a tazza del 30
4) usando una struttura plastica contenitiva le materie attive anche dilatandosi non possono "scappare" via dalla sede e dovrebbero restare in contatto elettrico con il circuito esterno
5) visto che questi elementi non soffriranno di perdita e sedimentazione di materia attiva a causa di scariche profonde anche fino a 0 è possibile usare circuiti di ricarica a rilasci induttivi per ovviare al problema della scarsa conducibilità elettrica del solfato di piombo, sistemi già da me testati su altri accumulatori con ottimi risultati
Avendo poi accesso al fondo del contenitore nello spazio pieno solo di elettrolito tra un tubo e l'altro, nell'eventualità che vi sia dispersione di sottili polveri di piombo ed ossidi a formare sedimenti sul fondo stesso, è possibile recuperare tali sedimenti con un tubicino di gomma ed una grossa siringa, quindi togliendo eventuali ed eccessivi accumuli di sedimenti prima che raggiungano l'altezza dei primi fori dei tubi per poi ridepositarli dall'alto dentro le anime di piombo conduttive, eseguendo questa operazione come normale manutenzione negli anni è quindi possibile adempiere ad un duplice scopo:
- evitare corti a causa di eccessivi sedimenti (ma me ne aspetto pochi)
- riutilizzare tutta la massa di piombo presente nell'accumulatore nel corso degli anni senza perdere capacità ed avere materia attiva inerte sul fondo
Per trattenere le sottili polveri delle materie attive positive e negative dentro i due tubi di contenimento andrò ad applicare uno strato di tessuto in polipropilene attorno ai due tubi, questo materiale, essendo un tipo di plastica, è inerte e quindi resistente all'acido solforico, è quel famoso tessuto utilizzato per fare le magliette ad uso sportivo che non si bagnano sudando...
In alternativa al tessuto di polipropilene, qualora fosse difficile da reperire, credo sia anche possibile ritutilizzare i separatori in gomma porosa delle batterie dismesse che andremo a smontare per recuperare le materie attive, il piombo e l'acido solforico.
Ovviamente il piombo di recupero dalle sole batterie usate non sarà sufficente a realizzare le pesanti anime conduttive necessarie per una lunga vita dell'accumulatore in questione, di fatti integro molto piombo con rottami di recupero, in questo modo relaizzo la piastra positiva centrale per colata in uno stampo di legno, mentre per quanto riguarda l'anima conduttiva negativa, per velocizzare la costruzione di tanti elementi, uso dei comuni fogli di piombo per edilizia di spessore non inferiore a 2mm.
Credo che per via del fatto che l'accumulatore così realizzato dovrà derivare la maggior parte della sua capacità dalle materie attive di recupero da batterie usate, scariche e probabilmente solfatate, sarà necessario effettuare da 4 a 6 settimane di desolfatazione e diversi cicli di carica e scarica prima di poter apprezzare la sua reale capacità, ed avendo inserito molta materia attiva in un unico grosso tubo per questioni di praticità di realizzazione questo accumulatore è del tipo a scarica lenta, azzardo in regime C200, ma essendo che questo esperimento è mirato alla realizzazione di accumulatori per grossi banchi di accumulo stazionari è buon senso credere che tali elementi lavoreranno in sistemi di accumulo calcolati per durare giorni o meglio settimane, quindi ne deriva che le correnti in gioco saranno basse, permettendo così alla maggior parte delle materie attive di prendere parte alle reazioni di scarica nel generare corrente elettrica.
Di fatti se scaricate troppo velocemente avviene un fenomeno per cui la materia attiva più vicina all'anima conduttrice reagisce per prima convertendosi nello stadio scarico ovvero in solfato di piombo, il quale è poco conduttivo se non isolante, e quindi il fenomeno della sdcarica rapida crea uno strato isolante di solfato di piomb attorno alle anime conduttive isolando elettricamente dal circuito esterno la maggior parte delle materie attive in stato carico, che quindi anche se presenti e pornte a reagire resteranno elettricamente isolate fino alla prossima ricarica dove lo strato isolante di solfato si rconvertirà in piombo (negativo) o biossidi di piombo (positivo) che sono conduttori.
Sono ancora nelle fasi preliminari di realizzazione delle varie componenti e vorrei realizzare da subito 6 elementi di queso tipo per poter formare una batteria a 12V su cui effettuare i test e le verifiche, questo perchè la tensione di 12V mi permette di utilizzare caricabatterie desolfatanti, inverter e apparati in genere che ho già per caricare e scaricare gli accumulatori e calcolarne sperimentalmente con scariche fino a 0 la reale capacità.
Appena avrò finito la realizzazione delle parti per i 6 elementi dovrò procedere con l'apertura di svariate batterie auto per recuperare le giuste quantità di materie attive e acido solforico, dopo di chè si riverseranno dentro gli elementi prototipo e procederò con le settimane di desolfatazione e cicli di caric a ecarica.
Allego delle foto relative allo stato attuale di avanzamento e vi terrò aggiornati sugli sviluppi della sperimentazione, ma non meravigliatevi se le cose procederanno a rilento poichè il tempo a disposizione è veramente molto limitato!

Stampi in legno per le colate di piombo a formare le spesse anime alettate delle polarità positive:

Piastra positiva estratta dallo stampo e ripulita dalle sbavature (non deve essere precisa o esteticamente di bella presenza, le reazioni chimiche non dovrebbero farci caso e funzioneranno ugualmente):

Tubi pvc tagliati e forati a dovere, ho messo tutti i componenti affiancati per far capire come andranno a comporsi:

Prova di innesto della piastra positiva nel suo tubo di contenimento per le materie attive da aggiungere dall'alto alla fine:

Ho inserito anche il tubo più largo per far capire come esso terrà le materie attive negative lontane e ben separate da quelle positive lasciando acido libero come separatore:

Tessuto (altamente poroso) in polipropilene ed esempio di come andrò a posizionarlo per evitare che le sottili polveri delle materie attiva possano uscire degli enormi fori nei tubi in pvc, fori del resto necessarri per far scorrere le correnti ioniche e per garantire un minimo ricircolo e rimescolamento dell'acido consumato dentro le materie attive in fase di scarica o prodotto in fase di ricarica, perchè ricordiamoci che nelle batterie al piombo acido l'elettrolita prende parte alle reazioni e viene consumato o prodotto a seconda della fase:


Retina in plastica "da giradinaggio" che userò per sostenere il tessuto in polipropilene in sete attorno al tubo:
