Batterie Nichel Cadmio della Saft

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Hal9000
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Batterie Nichel Cadmio della Saft

Messaggio da Hal9000 » 22 feb 2019, 10:46

A seguito dei primi problemi sorti su 2 celle delle 20 del banco di test delle nichel-ferro cinesi mi sono posto la domanda:
Ma se dovessi scoprire che non posso fidarmi dei cinesi che alternative ho? Ritorno alle piombo? Passo alle litio di cui non mi fido?

La tecnologia degli accumulatori a base di acqua mi piace molto perchè antica, solida, facile da manutenere e sopratutto sicura, però avevo solo due scelte: piombo-acido opzs oppure le nichel-ferro che purtoppo producono solo i cinesi.
Poi mi sono ricordato che in realtà c'è un altra tecnologia a base di acqua, stazionaria e rabboccabile: le nichel-cadmio!
Quindi volendo scegliere un produttore occidentale (e magari europeo) posso cercare delle batterie nichel-cadmio ancora ampiamente in uso in ambito industriale, che sono molto simili per caratteristiche alle nichel-ferro, quindi tolleranti alle sovracariche, possono restare in qualsiasi stato di carica (no solfatazione) ed il problema dell'effetto memoria è solo una leggenda metropolitana, nel senso che si è vero, scariche parziali ripetute sempre alla stessa profondità producono uno strato di cristallizzazione diverso nelle materie attive che quella volta che si scarica la batteria oltre quella soglia c'è un leggero calo di tensione ma parliamo di frazioni di volt che un moderno inverter non se ne accorge nemmeno.
Per fare un esempio l'inverter che uso a 48V nominali lavora da 40 a 64V, le piombo che ho viaggiano da 47 a 60V, le nichel-ferro da 40 a 70V quindi anche se un ipotetico banco nichel-cadmio durante la scarica da 48V ad un certo punto calasse addirittura di 2V giù a 46V a causa dell'effetto memoria l'impianto neanche se ne accorgerebbe fin tanto che continua ad erogare ampere su amper.

L'unico dubbio che ho su queste batterie è che l'elettrodo di cadmio mi pare più delicato di quello di ferro, e non parlo della struttura rigida di support ma delle materie attive, ovviamente non ho esperienza diretta ma mi baso solo sui video che ho visto su internet di quei pochi fortunati che hanno messo le mani su banchi nichel-cadmio usati e che li hanno somntati per ripararle, mi pare di vedere che le piastre positive di nichel sono belle integre e solide, mentre alcune di quelle di cadmio presentano dei buchi e si trovano i pezzettini sul fondo, ricordano un pò la piastra positiva delle piombo, ma vedendolo solo da un video è difficile valutare bene.

Questo signore ha un sacco di video in cui smonta batterie nichel-ferro sia edison che cinesi e nichel-cadmio edison, una miniera di informazioni reali e pratiche su queste batterie, sopratutto perchè si vedono come sono fatte dentro ed essendo vecchie e stra-usate si può capire bene quali siano i problemi di usura a cui si và incontro.

https://www.youtube.com/user/rhandsom/videos

Mi sono informato sulle batterie nichel-cadmio della Saft, la serie sunica plus fatta apposta per applicazioni solari offgrid, e pare che abbiano dei separatori particolari tra le piastre in grado di ricombinare parzialmente l'idrogeno e l'ossigeno prodotti dall'elettrolisi dell'acqua durante la ricarica riducendo il consumo di acqua rispetto alle nichel-ferro cinesi e quindi riducendo le volte che si devono rabboccare (anche se a me personalmente non mi pesa rabboccare le batterie frequentemente ma ad alcuni si), addirittura dicono che se non c'è bisogno di fare ricariche rapide si può tenere 1,5V per cella come tensione di fine carica e si rabboccano 1 volta ogni 6 anni.
Un altro aspetto che è emerso è che se un elemento viene scaricato fino a 0V le piastre negative di cadmio si possono danneggiare se non vengono ricaricate entro 24 ore, cosa che non mi risulta sulle nichel-ferro anche perchè vengono vendute scariche e vuote che quindi è lo stato di stoccaggio a lungo termine, quindi un punto a sfavore del cadmio ma d'altra parte su un impianto reale non si scarica mai una batteria a 0V, da non confondere con 0% SOC, ovvero posso prelevare tutti gli amper-ora di una batteria (da 100% a 0% SOC) ma fermarmi ad una soglia di tensione minima.
Infatti non esiste nessun inverter, regolatore di carica e apparecchio elettronico che possa sfruttare una batteria fino a 0V, generalmente hanno una finestra entro cui possono operare, per esempio il mio inverter 48V si ferma a 40V che su un banco nicd significa 1V per elemento, l'unco carico che potrebbe tirare giù fino a 0V una batteria sono i carichi resistivi come le lampadine ad incandescenza alimentate direttamente dalla bassa tensione delle batterie, ma che oggi giorno è raro da trovare, va tutto a 220V AC attraverso un inverter che quindi salvaguarda il fatto di scendere fino a 0V.

Poi c'è il discorso che il cadmio è cancerogeno, meglio il ferro che il cadmio se si può scegliere, ma d'altra parte anche il piombo è nocivo e comunque fin tanto che le batterie sono chiuse dentro le loro scatole mica te lo vai a mangiare, poi ovvio che se uno se le va ad aprire meglio stare attenti al cadmio....
Da notare che la Saft offre anche lo smaltimento delle batterie nicd esauste.

Parlando di prezzi le cadmio da ditte occidentali costano di più delle ferro cinesi, a grandi linee abbiamo eusta situazione:
piombo = 1
nife cinesi = 2
nicd europee = 4

Prendendo come esempio un banco 24V 400Ah e delle quotazioni aprossimative per il 2019:
piombo-acido opzs = 2400€
nichel-ferro cinesi = 4800€
nichel-cadmio europa = 9600€

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Hal9000
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Re: Batterie Nichel Cadmio della Saft

Messaggio da Hal9000 » 22 feb 2019, 12:54

In questo video si vede bene la differenza tra la piastra di nickel tutta bella integra e quella di cadmio con segni di usura e addirittura un buco:

https://www.youtube.com/watch?v=JOvi7BY2tI0

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