contenitore batteria "pozzetto"

[maxlinux2000]

ecco una versione più facile da produrre

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[maxlinux2000]

ah! se avessi un assemblatore molecolare

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[Ferrobattuto]

Hmmmm..... Quanto peserebbe una cosa così? solo di piombo, intendo. E se riempissi tutto il pozzetto? Magari lasciando 1cm ai lati....
Il tuo pozzetto ha la misura esterna ai bordi 25x25? Il mio è 30x30.... Le misure precise le ho messe quì: http://offgrid2.altervista.org/viewtopi ... =294#p5577 Con piastre a greca come quelle che hai disegnato tu, lunghe 24 e alte 24 cm, riempiendo tutto o quasi il mio pozzetto, che capacità avrebbe?
Secondo me le greche dovrebbero essere messe tutte nella stessa posizione, in modo che i "vuoti" di ognuna stiano in corrispondenza dei "pieni" di quella a fianco. Che ne pensi? oO

Forse invece di un assemblatore molecolare ti basterebbe una stampante "3D" che possa lavorare col piombo fuso.....

[maxlinux2000]

si, ho disegnato pensando a pozzetti da 25x25, perché quelli da 30x30 sarebbero troppo pesanti a mio avviso... pensa che sto anche valutando di usare quelli da 20x20

Ho modificato il foglio di calcolo in modo che tenga conto del peso del piombo e dell'acqua.... ma non dell'acido... che peso specifico ha? in ogni caso si tratta di una mistura al 30% max, .... calcolare quindi, 2-3 kg in più per il pozzetto e l'acido, e direi che ci siamo.

per 100Ah pesa 42kg

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per 200Ah pesa 58kg

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stavo anche pensando che volendo si potrebbe fare anche solo 3 piastre... uno per il positivo da 3mm. e 2 per il negativo da 1mm di spessore

volendo si potrebbero anche infilzare nel mezzo della "fisarmonica" con un perno in plastica e dei pezzetti fi tubetto, in modo che faccia da sostegno alle pieghe, impedendo cosí che con gli anni si deformi per effetto della gravità.

[Ferrobattuto]

L'acido solforico puro ha un peso specifico di 1850g/L, mentre la soluzione per le batterie (cariche ) è di 1280g/L, come dice il densimetro......

Buona l'idea di forare le fisarmoniche e mettere dei distanziali.... (woot) Se sono greche saranno cilindrici, se sono fisarmoniche saranno triangolari.....

[Hal9000]

Perdonami Offgrid, ma non comprendo alcuni valori, per esempio 24,8 Ah per Kg di piombo cosa intendi?
Nel primo esempio se faccio 100Ah / 24,8Ah/Kg = 4Kg di piombo
ma mi pare inverosimile che su un totale di 42Kg vi siano solo 4Kg di piombo perchè i restanti 38Kg cosa sarebbero?
Forse intendevi dire 2,48Ah a Kg di piombo? virgola sbagliata?

Poi c'è il discorso dell'elettrolita, non sono molto bravo in geometria ma a naso mi sembra che 25 litri siano troppo, quel pozzetto sembrerebbe avere un volume interno di circa 28 litri, ma se lo riempi di piastre almeno una metà del volume sarà occupato dal piombo e sostegni vari di plastica, non è che di elettrolita ce ne starà qualcosa come 10-15 litri alla fine? difficile calcolarlo con esattezza perchè bisognerebbe calcolare il volume occupato dalle piastre di forma complessa, ma come ordine di grandezza mi pare sia un pò fuori.

Prova a rivedere quei conti, perchè a naso mi puzza di qualche parametro sballato da qualche parte, come riferimento ti posso dare i dati misurati su un secchio:
peso complessivo 40Kg
volume elettrolita versato 10 lirti
peso elettrolita circa 12Kg (densità per litri)
peso di piombo elettrodi + ossidi = 40Kg - 12Kg = 38Kg
volume totale occupato dal secchio 20 litri circa
il secchio è altro 32 cm e largo 28 cm quindi quasi uguale al pozzetto nel senso che occupa circa lo stesso spazio, ora non so in base a cosa stimi la capacità che otterrai, sarebbe sempre meglio fare un prototipo e avere delle misure reali, magari la tua stima è in difetto o in eccesso boh ad ogni modo se i tuoi calcoli sono corretti non mi pare che vadano tanto lontao anzi:
pozzetto 42Kg -> 100Ah (stima da verificare)
secchio 40Kg -> resa
240Ah C130
140Ah C16

Mi sà che avrete più accumulo in Kwh (chilowatt ora) con la tecnica degli ossidi riportati a parità di spazio occupato senza considerare tutti gli altri fattori di robustezza.

Occhio a fare le piastre con le "grechine" da incastonare le une negli spazi degli altri, ricordatevi che le plantè sedimentano inevitabilmente, non lasciate spazi piani tra piastra positiva e negativa pena l'accumulo di sedimenti e gli inevitabili corti con il passare degli anni, nei secchi non c'è sedimentazione in quanto gli ossidi sono trattenuti da materiale inerte ma qui ne avrete di sedimenti con il passare delle stagioni e vi conviene lasciargli una bella strada libera per adagiarsi sul fondo dove possano diventare inerti e passivi senza creare problemi e corti alle piastre.

[Hal9000]

Per le piastre alettate o con le grechine volevo aggiungere la mia esperienza, gli stampi con sagomatura alettata rendono difficile l'estrazzione del pezzo di piombo, specialmente se le alette e/o le grechine sono fitte, ho provato 3 stampi diversi di piastre alettate con spaziatura di 1cm ma in tutti e 3 i casi avevo avuto difficoltà ad estrarre il pezzo di piombo, sembrerebbe che raffredandosi il piombo si restringe a tal punto da diventare una morsa chiusa sulle alettature dello stampo, di fatti per colare gli elettrodi delle batterie a riporto di ossidi uso spaziature a partire da 2cm che da prove e riprove è risultato essere il giusto compromesso, perchè più le alettature sono fitte e migliore sarà in contatto elettrico con gli ossidi, ma al contempo con 2cm di spaziatura e un numero limitato di alette/grechine di riesce ad estrarre il pezzo di piombo solidificato abbastanza facilmente, con l'aiuto del martelle e di un cacciavite che fà da leva

Forse nel vostro caso è meglio colare una piastra piana e poi se veramente necessario piegarla successivamente, anche se però a questo punto non capisco a cosa serva visto che il vostro obiettivo è aumentare la superfice perchè non fate delle lunghe lamine e poi le arrotolate? niente saldature interpiastre e maggiore semplicità.

[Hal9000]

Per il discorso delle materie prime che a qualcuno di voi scarseggiano, potete sempre comprare delle batterie economiche da auto o addirittura usate ancora più economiche ed usarle a cuor leggero sapendo che non appena si guastano diventano preziosa materia prima per quelle fai-da-te decisamente più robuste e longeve, di fatti stò affinando la tecnica anche in previsione di riutilizzare tutto il piombo, ossidi ed elettrolita che ho pagato per gli elementi comprati, quando arriveranno a fine vita rinasceranno e il ciclo riprenderà, come già avverrà a breve per i cari buon vecchi elementi con cui avevo iniziato circa 10 anni fà e che ora tra corti e corrosione (poveretti hanno più di 30 anni) sono li in un angolo in attesa di trasformarsi nella nuova e più robusta forma

[Ferrobattuto]

No Hal9000, le "grechine" non andrebbero incastrate le une dentro le altre, ma affiancate a poca distanza. Magari quel sistema delle greche potrebbe trattenere i sedimenti "in loco" sulle piastre e limitare lo spolvero.

Arrotolare delle lamiere tagliate a misura sarebbe un'ottima e semplice soluzione , ci ho pensato un sacco di volte..... Senonché diventa molto difficile dare una spaziatura costante tra le piastre, a meno di ricorrere a dei separatori da avvolgerci in mezzo, che di qualsiasi natura siano col tempo (neanche tanto.....) danno i "soliti" problemi. Si dovrebbe trovare un modo di avvolgerle con qualcosa in mezzo che poi si possa togliere, poi forse per tenerle separate equidistanti si potrebbero inserire dei "pettini", o qualche stecchetta infilata verticalmente. Ma il problema resta "l'avvolgimento." Anche se piombo, si tratta pur sempre di un "wafer" fatto con due lastre di metallo di un certo spessore, piu due separatori "temporanei" di spessore adeguato, che dovrebbero essere abbastanza flessibili da lasciarsi arrotolare insieme al resto, ma abbastanza "inflessibili" da non lasciarsi schiacciare.
Per il resto sarebbero perfette: solo due reofori di uscita, tubo normalissimo tappato di sotto, o secchi di dimensioni contenute, non molto elettrolita in avanzo, ecc ecc Insomma, compattezza e robustezza assicurate. ma come le avvolgiamo? Il piombo "sembra" tanto molle, ma poi quando cerchi di sagomarlo come ti pare diventa "ignorante".....

[maxlinux2000]

io invece delle grechine stavo pensando a delle semplici pieghe con dei distanziatori in mezzo.
Volendo si potrebbero fare delle piastre da 25x200cm piegate in modo da occupare una spazio di 25x25x6cm ....con solo 33 pieghe da 6cm

guardate cosa ho fatto con questo foglio di carta... ai due pennelli immaginate di aggiungere dei tubi separatori di sostegno, in modo che non possa piegarsi per effetto delle gravità con gli anni.

[maxlinux2000]

Ed ecco un disegno migliore

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nel disegno le tre piastre sono da 160x20 con 39 pieghe a 4cm, in modo che stia dentro le misure 20x20 con spessore della fisarmonica di 4cm, mentre lo spessore della lamiera è di 2mm

il peso totale della cella sarebbe di circa 32kg e produrrebbe 145Ah... non sarebbe male per una scatoletta da 20x20x20, no?

145-3piastre.png (48.84 KiB) Visto 6490 volte

Nel disegno mancano ovviamente i sostegni laterali (le guide) e quello centrale con il perno e i tubetti in platica.

[maxlinux2000]

e per piegare la lastra di piombo da 160x20 si potrebbe costruire con dei pezzetti di angolare da 40mm saldati tra di loro inquesto modo. Poi con una mazzetta si formano le pieghe e il resto si fa a mano fino ad ottenere un "panetto" a cui faremo un foro da 10mm, in centro per infilare il perno e i distanziatori.

[Ferrobattuto]

Quello che mi da da pensare, con queste piastre così piegate, è che a causa della grande distanza fisica tra le parti piegate, in pratica lavorerebbero solo le "punte" delle pieghe, ossia gli spigoli, che si trovano più vicini tra loro, il resto sarebbe poco più che inerte..... Insomma, è vero che la soluzione è molto conduttrice, ma giocano le resistenze interne, e si sa, la corrente prende la via più breve..... Gli spigoli, più vicini alle piastre adiacenti, lavorerebbero di più, accollandosi la massima parte del transito di cariche, il resto starebbe più o meno a guardare. Si rischia che gli spigoli abbiano una corrosione maggiore, e quando si interrompe il primo sopra tutta la piastra sotto rimane inerte.
Le piastre debbono stare il più possibile equidistanti, altrimenti si creano degli sbilanciamenti sulla conduzione interna, con corrosioni ineguali. Ecco perché proponevo "fisarmoniche" strette e poco piegate, mettendole tutte nello stesso verso e con poco spazio tra loro, le parti piane sarebbero pressoché equidistanti.
Chiaramente rimane una mia idea, come al solito, nessuno vieta di provare.

Piuttosto: quel sistema di usare degli angolari per sagomare la lastra è una buona idea..... E' una buona idea anche per fare uno stampo.

[maxlinux2000]

in effetti si potrebbe fare uno stampo con gli angolari, magari a L, oppure con striscie di piastrelle in gres incollate in piedi una di fianco all'altra con silicone ad alta temperatura.... in ogni caso lo vedo difficile e complicato.

Secondo me meglio usare il sistema della colata di piomo in piano come facevano gli organari (organi delle chiese) e poi si modella la lamiera secondo le proprie necessità.

È anche vero che probabilmente gli spigoli lavorerebbero di più della parte centrale della piastra... ma stiamo parlando anche di piastre da:

3mm per quella positiva
1mm per le 2 negative.

l'unica che si corrode è quella positiva, e, al limite dopo 20 anni si cambia con una di ricambio che possiamo già costruire subito

Eppoi stavo anche pensando che una relativamente elevata resistenza interna favorisce il poter mettere in parallelo in futuro altri nuovi elementi man mano che li costruisco... un po' come i secchi di hal9000.

Tra l'altro le piastre sono quasi in piano.... come farebbe a staccarsi l'ossido, e cadere sul fondo?


Per fare fronte ai picchi di consumo....
Altra possibilità sarebbe quella di mettere in parallello (con diodi) alcune batterie da auto con le plantè... le planté collegate direttamente all'inverter, mentre che quelle da automobile, separate con diodo.
Iin questo modo quando c'è un forte picco di consumo, la tensione scende fino a fare entrare in conduzione il diodo, e le batterie da auto si fanno carico di gornerer l'energia necessaria. Poi quando passa il picco, la tensione sale e il diodo interrompe il flusso.

[maxlinux2000]

Altre "foto"

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[Hal9000]

Concordo con Ferro riguardo ad una possibile prematura corrosione delle piege, ma per un altro motivo, quando coli il piombo il metallo ha una struttura cristallina omogenea e compatta, quando lo pieghi, specialmente con angoli così accentuati e su un metallo così tenero, si creano delle micro-fratture che a occhio non vedi, di fatti come si fà per il filo di ferro, anche con il piombo se provi a piegare e ripiegare per un pò di volte una lamiera alla fine inizia a tagliarsi lungo la linea della piega, questo è il sintomo che ad ogni piegatura nel metallo si creano quelle micro-fratture.
Ora se consideri che le molecole di acido solforico sono talmente piccole da riuscire ad infilarsi nelle micro-fratture capirai che nel punto di ogni piegatura del piombo, anche se spesso, la corrosione sulla parte positiva piegata avanzerà come una macchina di formula 1.
Ho visto collettori di polarità delle piastre positive di elementi tudor spessi 1cm completamente trasformati in PbO2 ovvero la materia attiva positiva, e solo perchè non era un pezzo in colata unica ma saldato successivamente, e stiamo parlando di ben 10mm!!!

Un punto a vantaggio della fisarmonica è che tratterrà una parte degli ossidi che si formeranno, ma uno svantaggio è che si riempirà di bolle di ossigeno che faranno aumentare il volume dell'elettrolita facendo alzare il livello, quindi prevedi spazio extra in alto al contenitore per evitare che trabocchi l'acido e venga fuori, inoltre le bolle di gas intrappolate nelle piastre tendono ad aumentare la resistenza interna e a lasciare delle zone che non reagiscono perchè avvolte dalle bolle, è un fenomeno che accade su tutti i tipi di batterie, cilindriche comprese, serve sempre cercare di dare anche una facile via di fuga verso l'alto per i gas prodotti dalle piastre, sia positive che negative, ma ovviamente và in controtendenza con l'altra necessità di trattenere in sede gli ossidi.

[maxlinux2000]

... la piegatura a caldo è la risposta.
in quelle condizioni il metallo non si crepa, basta portarlo a 180-200 gradi e il piombo diventa duttile come la gomma senza scheggiarsi, neppure piegato a U... naturalmente serve una fiamma e delle pinze... e un po' di pratica.

mi sa che dovró comprare un termomento laser...

per le bolle di ossigeno non mi preoccupo troppo, in ogni caso si formerebbero, ma la resistenza interna viene limitata avvicinando le piastre a 5-6mm e usando comune elettrolita da batterie per automobile.
Credo che alla fine la resistenza interna sia inferiore a quella delle tue cilindriche, nonostante le bollecine di ossigeno perché tu usi due strati di stoffa, 2 tubi forati a colabrodo e almeno un paio di cm di distanza, inoltre lo strato di ossido è elevato. Non che sia male ovviamente, ma credo che una planté con elettrolita molto acido (30%, mentre molti anni fa si usava al 10%), e assenza di separatori, dopo la formazione, abbia una resistenza inferiore alle cilindiche. Naturalmente è tutto da provare, e come sempre potrebbe essere un fallimento.

Piuttosto stavo pensando di aumentare lo spessore del collettore positivo, portandolo ad almeno il doppio (3mm x 20)
Bisognerebbe anche calcolare quani Ampere possono dare queste planté in modo da dimensionare opportunamente i collettori.... Se una batteria planté da mettiamo 100Ah quanti A dará in corto?

Altra cosa che stavo pensando... con il tempo si formeranno gli ossidi nelle pieghe e questi spingeranno verso l'alto le piastre... esiste una (piccola) possibilitá di cortocircuito tra il colelttore positivo e una delle piastre negative, per cui sará meglio prevedere un isolamento extra sul collettore positivo.

per limitare il peso ho pensato di usare la stesso proporzione tra le superfici della piastra positiva e negativa, ma la negativa si deve affacciare ad entrambe le faccie della piastra positiva.

Supponendo di avere 2 piastre da 20x160 cm divideremo in 2 la piastra negativa e la piegheremo con una fisarmonica ridotta della metá rispetto a quella positiva.. per esempio:


Negativa: 80x20cm, pieghe ogni 2cm
Positiva: 160x20cm. pieghe ogni 4cm
Negativa: 80x20cm, pieghe ogni 2cm

Qui un possibile disegno:

Plante-fisarmonica-6.jpg (78.77 KiB) Visto 6472 volte

[Ferrobattuto]

....Se una batteria planté da mettiamo 100Ah quanti A dará in corto?

Il corto non è da considerare..... Qualsiasi accumulatore al piombo ha delle correnti di corto eccezionali, un elemento da 100Ah può arrivare a darti almeno 5 - 6 - 700A, se dovessi dimensionare per quello peserebbero di più i collettori che tutto il resto. Vanno dimensionati con buona misura per la corrente di esercizio. Per i corti si mettono i fusibili. Per i corti interni al singolo elemento non c'è comunque niente da fare, ma rimane un incidente "locale".

[maxlinux2000]

allora ci metto 20x6mm e dovrebbero bastare sia per reggere la corrosione che la corrente, no?
com'era la formula per calcolare la sezione in corrente continua?
il piombo ha una resistanza di 0.20, contro il rame che è di 0.017 (!!)

[Ferrobattuto]

allora ci metto 20x6mm e dovrebbero bastare sia per reggere la corrosione che la corrente, no?

Si credo che basti, tanto poi sono pochi centimetri di lunghezza....