Jumping Jack Flash weblog

Appunti/studi su batterie a piombo-cristalli (?)

Posted in auto elettriche, batterie, scooter elettrici by jumpjack on 11 maggio 2014

http://www.axcom-battery-technology.de/uploads/media/Referenz_escooter_engl.pdf
Sembrano siano un’invenzione recente, appena l’anno scorso, ma è molto interessante: anche se la densità energetica è la solita schifezza del piombo (35 Wh/kg), queste speciali batterie durerebbero 1400 cicli (invece che 300) scaricate all’80%, avrebbero stesse prestazioni fino a -10°C e autoscarica ridicola, paragnoabile al litio! E non si solfatano se sovrascaricate! Durano anche un po’ di più a 1C (un po’ più di 40 minuti invece che un po’ più di 30).
Praticamente miracolose…. quindi impossibili. 😉

Questi sarebbero gli ingredienti:
60% piombo, 25% ossido di piombo, 3% acido solforico, 5% acqua e 3% biossido di silicio
http://www.leadcrystal.nu/datasheets/MSDS/LeadCrystal_MSDS_General.pdf

Qui c’è un’altra “ricetta”:
http://deltecpower.co.za/wp-content/uploads/2013/12/Lead-crystal-battery-MSDS.pdf

Ecco invece le ricette di una “piombo classica”:
75% piombo, 15% acido solfotico, 10% plastica, più antimonio e arsenico, calcio e stagno in tracce.
https://nees.org/data/get/facility/UCSB/TrainingAndCertification/Training/MSDS_Lead_Acid_Battery.pdf

Da questo datasheet risulterebbero 680 cicli con scariche del 100% (!!!) e qualcosa come 4000 cicli per scariche al 30%!
http://www.axcom-battery-technology.de/uploads/media/Lead_Crystal_Battery_CY12-7_2_01.pdf

Qui c’è una spiegazione della nuova tecnologia:
http://www.axcom-battery-technology.de/uploads/media/LC_user_NEU_engl.pdf

In pratica la presenza di “particolari elementi” riduce notevolmente la perdita di idrogeno e ossigeno, o detto in altro modo agevola la loro ricombinazione in acqua, prevenendo l’ “essiccamento” della batteria… che però già di per sè non ha elettrolita liquido, ma cristallizzato all’interno di una griglia AGM che è anch’essa ottimizzata: maggiore conduttività elettrica, maggiore resistenza all’acido e maggiore resistenza al calore.

Le migliori batterie al piombo che conosco, le HiRate, hanno 400 e 1800 cicli nelle stesse condizioni:
<img src=”https://jumpjack.files.wordpress.com/2012/12/biro-cycles.jpg”&gt;

Un “classico” ciclomotore al piombo con 48V/40Ah normalmente può fare in totale 10-15.000 km (30 Ah utilizzabili, 40 Wh/km, = 36 km, per 300 volte=10.000 km, per 400 volte = 14.000), anche se non ho mai sentito nessuno che sia riuscito a fare più di 10.000 km col piombo; con queste nuove batterie la vita totale sarebbe ALMENO 24.000 km usandole al 100%, ma usandole al 50% durerebbero 18×3000 = 54.000 km invece che 18×900=16.200!!
Devo scoprire il prezzo!

 

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Altri datasheet:

http://deltecpower.co.za/wp-content/uploads/2013/12/Deltec-Lead-Crystal-Batteries.pdf (meno cicli, ma rate di scarica più alto)

http://leadcrystalbatteries.com/media/wysiwyg/Datasheets/12V/6_CNFJ-40_25_201309.pdf

 

Per le batterie al piombo classiche, ecco dei “rivitalizzatori” (magici?…)

http://www.toratorashop.net/contents/it/d77.html

 

Diario Elettrico Zem Star 45: quanti cicli durano le mie batterie?

Posted in auto elettriche, batterie, scooter elettrici by jumpjack on 29 settembre 2013

Nuovi dati sull’aspettativa di vita delle mie batterie.

Anche se in realtà non ho mai capito con precisione che tecnologia/chimica usano, ritengo che si tratti delle prime li-ion, cioè le stesse usate sui portatili, quindi ecco un sito che spiega qual è la loro aspettativa di vita:

http://www.maxcapacity.co/advanced-nnp-technology-from-panasonic/

300 cicli, 350 nel migliore dei casi; 500 con le “strafiche” batteria panasonic NNP (al nichel) da 2000$/kWh ad alta capacità.

I dati combaciano con altri che ho trovato tempo fa: non ho mai trovato una cifra superiore ai 500 cicli, e ho trovato diversi siti che parlano di 300 e 350.

Durata però da considerarsi su un PC, che non assorbe correnti esagerate dalle batterie, nè viene parcheggiato sotto al sole o tenuto 24 ore all’aperto anche con -5° d’inverno!

 

 

 

Finalmente i dati sulla durata delle mie batterie al litio LiCoO2 (dopo più di 2 anni dall’acquisto dello scooter!!)

Posted in scooter elettrici by jumpjack on 1 giugno 2013

Nella ricerca che ho già citato in altro post c’è un grafico tristissimo:

cicli-LiCoO2

Se lo interpreto bene, significa che ad una temperatura media di 25°C, le mie batterie avevano un’aspettativa di vita di 85 cicli, utilizzando la “convenzione dell’80%”, mentre si sarebbero ridotte a metà capacità dopo appena 300 cicli.

Situazione addirittura peggiore ad alte temperature: tra 35 e 45 gradi, i cicli attesi sono tra 50 e 85!

Io comprai lo scooter a maggio 2011, e a settembre o ottobre dello stesso anno già iniziai a lamentarmi delle batterie, anche se mi rassegnai solo a novembre.

Dal 2 maggio al 2 ottobre sono 5 mesi, ma togliendo agosto diventano 4, per un totale di circa 90 giorni lavorativi, ognuno con un consumo minimo di 20km, pari a circa il 30% dell’autonomia possibile. Cioè, ogni 3 giorni completavo un ciclo di scarica del 100% (all’inizio lo facevo letteralmente, scaricando completamente le batterie!!!). Questo significa almeno 30 cicli completi di scarica, effettuati su batterie utilizzate, come da manuale, una per volta, quindi scaricate a 2C o addirittura 3C!! Il tutto in piena estate.

A 35°C i cicli attesi erano, guarda un po’, proprio 30!

Paradossalmente, se poi durante l’inverno le batterie non sono decadute altrettanto rapidamente è proprio perchè col freddo durano di più…

A ottobre 2012, quindi un anno e mezzo dopo l’acquisto, le batterie non erano più ragionevolmente utilizzabili nemmeno in parallelo, per fare 20 km al giorno, e ne ho comprata una definita “seminuova” dalla ZEM, “con pochissimi cicli”; beh… considerando una vita massima di 200 cicli a 45° e un dimezzamento di capacità già a 100 cicli (trasscurando i rispettivi ridicoli 30 e 50 cicli), e considerando che molto probabilmente alla ZEM le scaricavano ogni volta al 100%, purtroppo devo constatatre che è normale che ora, 6 mesi dopo, anche la batteria nuova non vale più una cicca!

Adesso non mi resta che trovare i grafici di durata delle batterie in base alla temperatura anche per le LiFePO4; per il momento conosco solo i dati delle celle A123 ANR26650 a 2C/45°C: : durano 2000 cicli  (contro i TRENTA delle LiCoO2!!!)

 

Aggiornamento 2016:

http://ecec.mne.psu.edu/Pubs/2010-Zhang-JPS.pdf

 

batterie-lifepo4-cicli