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Visualizza la versione completa : Batterie al litio per trazione. Tipi e Caratteristiche



PaoloRos
05-12-2012, 10:33
Riassunto:
LiPo = Alta pericolosità
Li-ion = bassa pericolosità
LiFePo4 = bassa pericolosità
LiFeYPO4 = bassissima pericolosità

Le batterie al Litio sono in costante evoluzione (come le LiFeYPO4 che personalmente non conosco e non conosco mezzi EU che le montano) e con moltissime varianti (ad esempio gli elettroliti liquidi nelle batterie agli ioni di litio che consistono in elettroliti
di sali di litio che possono essere l'esafluorofosfato (LiPF6), il tetrafluoborato (LiBF4), il perclorato (LiClO4) o il
triflato di litio oppure solventi organici, come l'etere)

Per comodità e per non entrare in discorsi complessi (e ai più inutili) possono essere suddivise in due macro-famiglie: le Litio-ioni (Li-ion e LiFePo4 evoluzione delle li-poly) e le Litio-polimeri (Li-Po evoluzione delle tradizionali Li-ion). Le Litio in genere, a fronte di un costo di mercato attualmente maggiore (circa il doppio delle PbGel), possono contare su una maggior densità di energia (Li-ion 110-160 Wh/Kg LiFePo4 100-120 Wh/Kg Li-poly 130-230 Wh/Kg) e su una vita utile media che oscilla dai 800-1000 (Li-poly) ai 1000-1200 (Li-ion) fino ai oltre 2000 (LiFePo4) cicli di carica/scarica. L'auto-scarica mensile si aggira attorno al 5-10% contro il 20% delle PbGel. Soffrono meno le basse temperature in quanto il range di lavoro ideale è 0°-40° di conseguenza l'autonomia del mezzo è meno influenzata dalla temperatura esterna. Ulteriore vantaggio è la possibilità di ricarica a potenze maggiori rispetto alle PbGel riducendo di conseguenza i tempi di ricarica. Per contro le batterie Li-ion presentano un certo grado di pericolosità in situazioni particolari (abuso, incidente, incendio, alte temperature) e per questo necessitano di un sistema di controllo e gestione delle celle. Questa pericolosità viene superata dalle Li-poly e dalle LiFePo4 in quanto nel primo caso l'elettrolita è "a secco" appunto in polimero solido mentre nel secondo caso i materiali utilizzati sono più sicuri anche in termini di reazione chimica in quanto maggiormente stabile. In generale tutte le Litio necessitano di un'elettronica maggiore ovvero sistemi di controllo e gestione delle celle sia in fase di rilascio dell'energia sia in fase di ricarica (ad esempio il BMS).

In linea generale dunque le Li-ion (litio ioni) sono più pericolose delle Li-Po (Li-poly o litio-polimeri) occorre comunque sottolineare che un veicolo per poter essere immatricolato nell'UE deve seguire un iter di omologazione che prevede anche alcuni stress-test sulle batterie. Non vi è dubbio che inizialmente le Litio dimostravano certe criticità in condizioni particolari (es. incidente) ma attualmente le stesse aziende asiatiche stanno migliorando la produzione a favore della sicurezza.

PS.
sulle batterie si trovano gratuitamente in rete alcune tesi di laurea interessanti oppure cercate: ENEA Report RdS/2011/27

jumpjack
05-12-2012, 17:39
Mi sembra che tu stia facendo un po' di confusione... Credo che Li-Poly e Litio-Polimeri siano la stessa cosa, e si chiamano anche LiPo, e sono notoriamente molto più pericolose delle Li-Ion: per questo NON vengono usate sui mezzi elettrici, anche se contengono il 30% in più di energia rispetto alle altre.
Probabilmente hai confuso Li-Poly (polymers) con LiFeYPO4 per via della "Y": le LiFeYPO4 sono evoluzione delle LiFePO4, con aggiunta di Ittrio (Yttrium).
Inoltre le batterie al piombo perdono il TRE % di carica al mese, non il 20.

Oppure hai fonti dove hai letto quello che dici?!?



Ho scaricato una trentina di RdS dell'ENEA, non troverò mai il tempo di leggerli tutti... :-(

PaoloRos
05-12-2012, 18:38
Certo che LiPo, Li-poly o Litio-polimeri sono tre nomi per indicare la stessa tecnologia di base delle batterie in questione. Le LiPo o come uno desidera chiamarle, sono un'evoluzione delle Li-ion pure che contengono (le prime in commercio per intenderci). Esistono moltissimi tipo di batterie della famiglia Li-ion in base ai materiali utilizzati per l'anodo, il catodo e il tipo di elettrolita.

Ti riporto un'estratto dell' RdS citato nel post precedente:

[...]
Nelle batterie litio-ione tradizionali, l’elettrolita è un liquido che impregna una matrice solida polimerica inerte, avente la funzione di separatore. L’elettrolita può anche essere un gelificato in una matrice polimerica oppure solido, costituito da una matrice polimerica che in questo caso, a differenza dei precedenti, oltre alla funzione di separatore svolge quella di elettrolita. Le batterie con elettrolita gelificato o solido prendono il nome di batterie litio-ione polimeriche e pertanto si caratterizzano come sottoinsieme delle batterie litio-ione: quelle con elettrolita gelificato sono molto simili alle batterie litio-ione tradizionali ed hanno le stesse prestazioni e gli stessi problemi di quelle tradizionali, quelle con elettrolita solido hanno un livello di sicurezza molto maggiore.[...]

e ancora:

[...]Elettrolita polimerico
Le batterie al litio polimero si differenziano da quelle convenzionali nel tipo di elettrolita usato. Il progetto originale usava un elettrolita polimerico solido secco. Questo elettrolita somiglia ad un film plastico che non conduce l’elettricità ma consente lo scambio ionico. L’elettrolita polimerico sostituisce il tradizionale separatore poroso, che è imbevuto con l’elettrolita. Il progetto del polimero secco offre semplificazioni a riguardo della costruzione, robustezza, sicurezza e geometria con spessore sottile. Sfortunatamente, il polimero secco garantisce bassa conducibilità. La resistenza interna è troppo alta e non è possibile consegnare le alte correnti richieste dalle moderne applicazioni. Per compromesso, sono stati aggiunti alcuni elettroliti gelificati. Le celle commerciali usano un separatore/elettrolita a membrana preparato dallo stesso polietilene poroso tradizionale o separatore polipropilenico riempito con un polimero, che gelifica sostituendo l’elettrolita liquido. Così le celle commerciali al litio-ione polimero sono molto simili nella chimica e nei materiali alle loro controparti con elettrolita liquido e rispetto ad esse presentano i vantaggi di avere un profilo molto basso, fattore di forma flessibile (i costruttori non sono vincolati da formati di cella standard), leggerezza (l’elettrolita gelificato semplifica il packaging), sicurezza (maggiore resistenza alla sovraccarica, minori possibilità di perdita di elettrolita). Nonostante tali vantaggi, la tecnologia litio-ione polimero non si è diffusa tanto velocemente come era nelle attese.[...]

riguardo le LiFePO4:

[...]
La tecnologia basata sul ferro fosfato - LiFePO4 – denominato LFP, possiede una elevata stabilità termica e chimica che fornisce caratteristiche di maggior sicurezza rispetto alle altre tecnologie litio-ione. Le celle ferro fosfato sono incombustibili nell’eventualità di errori di gestione durante la carica o scarica, sono più stabili in condizioni di sovraccarica o di corto circuito e possono resistere ad alte temperature. Quando avviene un abuso, il materiale catodico a base di fosfato non rilascia ossigeno, non brucia ed è molto meno suscettibile ad un aumento incontrollato della temperatura.[...]

Il fatto che le Li-Po non vengono utilizzate in mezzi elettrici non è vero in quanto, ad esempio, molte bici elettriche montano le LiPo 36V il problema insorge quando si lavora con correnti elevate.

Per quanto riguarda l'autoscarica, scusa, ho fatto confusione con le Ni-Cd in effetti l'autoscarica mensile delle Pb si aggira sul 3-5% (in base anche alla temperatura di stoccaggio) valori similari alle Litio

jumpjack
05-12-2012, 19:13
Certo che LiPo, Li-poly o Litio-polimeri sono tre nomi per indicare la stessa tecnologia
Beh, allora questa frase è piuttosto incasinata...

le Litio-ioni (Li-ion e LiFePo4 evoluzione delle li-poly) e le Litio-polimeri (Li-Po evoluzione delle tradizionali Li-ion).


Il fatto che le Li-Po non vengono utilizzate in mezzi elettrici non è vero in quanto, ad esempio, molte bici elettriche montano le LiPo 36V il problema insorge quando si lavora con correnti elevate.
Può darsi, non mi intendo di biciclette, mi occupo di mezzi dallo scooter in su. :-)

Comunque le "ioni di litio" sono una gran baraonda: sono nate con questo nome le Litio-Cobalto, ed erano le uniche... Ora ne esiste almeno una decina di tipi, e tecnicamente sono tutte li-ion! Difficile capirci qualcosa...

PaoloRos
06-12-2012, 09:05
le Litio-ioni (Li-ion e LiFePo4 evoluzione delle li-poly) e le Litio-polimeri (Li-Po evoluzione delle tradizionali Li-ion).

Effettivamente è un bel casino :bored: comunque in ordine temporale: Li-ion > Li-Po > LiFePO4 >
Ma la distinzione non è più così semplice visto che in realta le LiPo e le LiFePO4 sono tutte evoluzioni delle Li-ion e che le stesse Li-ion hanno svariate evoluzioni :cry: in base appunto alla composizione dei tre componenti fondamentali (anodo, catodo ed elettrolita).

Comunque visto che tutte e tre le tecnologie vengono usate (e chissà se una prenderà definitivamente il sopravvento sulle altre) diciamo che il tutto si basa su una scelta del costruttore/importatore ovvero: privilegiare la durata e la sicurezza a discapito della densità di energia e di un maggior costo (LiFePO4) oppure privilegiare la densità di energia e la sicurezza a discapito di durata e maggior costo (Li-Po) o infine rimanere su una batteria "standard" in termini di durata, densità di energia e sicurezza lavorando appunto sulle reazioni chimiche all'interno della stessa.

Resta di fatto che la maggior parte delle batterie negli scooter elettrici (io posso dire la mia su scooter e bici visto che le rivendiamo non su auto & Co) sono Litio-ioni o appunto Li-ion (fanno eccezzione ad esempio gli scooter LKS) mentre nelle bici si utilizzano sia LiPo che Li-ion.

Il problema dunque è... che Li-ion montano? Ad esempio alcuni scooter (es. NOVUM-77 EMCO) si riesce a sapere che montano Li-Ion NMC ma tutte le altre diciture Litio-Li-Ion-Litio-ioni cosa nascondono dietro?

Allego tabella (probabilmente non esaustiva...:bored: dal sito Battery University (http://batteryuniversity.com/learn/article/the_high_power_lithium_ion)) dei tipi di Li-ion che possiamo trovare:


<tbody>
Chemical name



Material

Abbreviation

Short form
Notes



Lithium Cobalt Oxide1AlsoLithium Cobalate or lithium-ion-cobalt)



LiCoO2
(60% Co)

LCO

Li-cobalt

High capacity; for cell phone laptop, camera



Lithium
Manganese Oxide1
Also Lithium Manganate
or lithium-ion-manganese



LiMn2O4

LMO

Li-manganese, or spinel

Most safe; lower capacity than Li-cobalt but high specific power and long life.
Power tools,
e-bikes, EV, medical, hobbyist.



Lithium
Iron Phosphate1



LiFePO4

LFP

Li-phosphate


Lithium Nickel Manganese Cobalt Oxide1, also lithium-manganese-cobalt-oxide



LiNiMnCoO2
(10–20% Co)

NMC

NMC



Lithium Nickel Cobalt Aluminum Oxide1



LiNiCoAlO2
9% Co)

NCA

NCA
Gaining importance
in electric powertrain and grid storage



Lithium Titanate2



Li4Ti5O12

LTO

Li-titanate

</tbody>
Table 1: Reference names for Li-ion batteries.We willuse the short form when appropriate.

1 Cathode material

2 Anode material



Comunque le "ioni di litio" sono una gran baraonda: sono nate con questo nome le Litio-Cobalto, ed erano le uniche... Ora ne esiste almeno una decina di tipi, e tecnicamente sono tutte li-ion! Difficile capirci qualcosa...

Concordo pienamente ma direi di concentrarci sulle batterie utilizzate negli EV, visto che alla fine sono queste che qui ci interessano, tralasciando tutte le altre applicazione altrimenti davvero non se ne viene più fuori...:)

jumpjack
07-12-2012, 18:54
Ci mancavano solo le batterie al vanadio.... (LiFePO4 * V2O3)... :-)
http://www.enea.it/it/produzione-scientifica/pdf-volumi/rds-iii-vol-nov-2011.pdf

La panasonic ha prodotto batterie al litio da 236 Wh/kg TRE ANNI FA????
Green Car Congress: Panasonic Develops New Higher-Capacity 18650 Li-Ion Cells; Application of Silicon-based Alloy in Anode (http://www.greencarcongress.com/2009/12/panasonic-20091225.html)

E dove sono? Dove le compro???

GianniTurbo
07-12-2012, 22:59
Perché credi che la tesla (l'automobile sportiva elettrica) monti alcune centinaia/ migliaia di celle 18650? Che sono le stesse delle batterie dei portatili e dei fari dei subacquei...

jumpjack
07-12-2012, 23:15
Trovate!!
Cylindrical type | Lithium Ion Batteries | Batteries & Energy Products | Industrial Devices | Panasonic Global (http://industrial.panasonic.com/www-cgi/jvcr13pz.cgi?E+BA+3+ACA4001+NCR18650A+7+WW)

In vendita qui:

Senza elettronica di protezione:
PANASONIC NCR18650A 18650 FREE Shipping from Florida, USA. 3100mAh Li-ion. Made in Japan. Made by Panasonic Li-ion 18650 battery cell (http://www.orbtronic.com/batteries-chargers/panasonic-3100mah-ncr18650a-li-ion-rechargeable-18650-battery-cell-made-in-japan)
250 Wh/kg, 740 Euro/kWh, "Superior cycle life performance." (?)


Con elettronica di protezione:
PANASONIC 18650 PROTECTED NCR18650A 3100mAh FREE Shipping from Florida-USA. 18650 cell-Made in Japan, Protection IC's-Made in Japan (http://www.orbtronic.com/batteries-chargers/protected-3100mah-18650-li-ion-battery-cell-is-panasonic-ncr18650a-protection-ic-made-in-japan-top-button)
218 Wh/kg , 1220 Euro/kWh, ricarica a 1C, scarica fino a 2C, "Superior cycle life performance." (?)

Per mettere insieme i 3000 Wh tipici di uno scooter ci vorrebbero 14 kg di batterie (le mie pesano 20, mentre 3000 Wh di batterie al piombo pesano 90 kg) con le celle protette o 12 kg con quelle semplici (che si dovrebbero proteggere a livello di pacco), a un prezzo rispettivamente di 2220 e 3660 euro.

Oppure con lo stesso peso (20 kg o 90 kg) si potrebbe avere un'autonomia di 145 km invece di 90 per il mio zem che va a 30 Wh/km, o 490 (quattrocentonovanta) per l'emax invece di 70 (40 Wh/km). E questo considerando le celle con elettronica di protezione, da "soli" 218 Wh/kg. Con quelle "nude" si arriverebbe a 166 e 562 km.

Belline.

Le voglio.

"18650" e basta non vuol dire niente, sono solo le dimensioni (standard) della cella.
Conta quello che c'e' dentro! :-)

Spuzzete
08-12-2012, 01:09
Per mettere insieme i 3000 Wh tipici di uno scooter ci vorrebbero 14 kg di batterie (le mie pesano 20, mentre 3000 Wh di batterie al piombo pesano 90 kg) con le celle protette o 12 kg con quelle semplici (che si dovrebbero proteggere a livello di pacco), a un prezzo rispettivamente di 2220 e 3660 euro.

Oppure con lo stesso peso (20 kg o 90 kg) si potrebbe avere un'autonomia di 145 km invece di 90 per il mio zem che va a 30 Wh/km, o 490 (quattrocentonovanta) per l'emax invece di 70 (40 Wh/km). E questo considerando le celle con elettronica di protezione, da "soli" 218 Wh/kg. Con quelle "nude" si arriverebbe a 166 e 562 km.

Belline.

Le voglio.

Mi sa che ti sei perso coi calcoli.

0.19 libbre sono circa 86 grammi, ovvero 0.086 kg. Per 3000Wh avrai bisogno di circa 300 celle---> 300 x 0.086 = 25.8 kg.

Il problema di queste celle è che al di sopra di 1C hanno vita breve, così come le loro cugine Cobalt-Oxide. Il problema si risolve costruendo un pacco piu grande ed adatto al mezzo su cui viene usato.

Il prezzo però è veramente eccessivo, potrebbero renderle piu abbordabili, calcolando che per costruire un pacco batterie affidabile ci vuole uno spot welder ed altro materiale di qualità (nichel strips ad esempio), roba non proprio a buon mercato.

Onestamente io preferirei le sony/konion, pesano il doppio ma le puoi scaricare a 10C di picco e performano bene anche a 2-4C continui e piu, le sto usando sulla mia bici e mi trovo benissimo (pacco da 6Ah..il controller da 30-35A di picco), le uso senza bms e non si sbilanciano nemmeno. Inoltre le trovo a buon mercato..a circa un decimo delle NCR18650A.

GianniTurbo
08-12-2012, 07:45
Su jobike sono espertissimi di quel tipo di celle, bisogna stare attenti perché ci sono parecchi fake o falsi cinesi.Considera inoltre che sw devi fare un pacco non devi usare quelle protette, quelle hanno senso solo nelle torce e simili, infatti non hanno mai le tab (linguette) a saldare. Devi usare poi sempre un bms. se non sbaglio l utente Barba49 ha ricellato uno scooter cinese con batterie simili.Devi avere un poco di manualità per assemblare il pacco, cella per cella, incollandola con qualcosa, non se colla a caldo o silicone o che,( la prima mi dà l idea che si smonta tutto in caso di surriscaldamento) e poi tieni assieme con nastro americano telato grigio, e metti uno strato di gomma che assorbe le vibrazioni, so che usano cose simili ai tappetini per fare ginnastica/da campeggio.

A onor di cronaca, in commercio esistono in commercio anche dei pacchi pre assemblati che non hanno il bms ma solo dei limitatori di sotto o sovra tensione ( non bilanciano) e coperti con plastica termorestringente. Ne sto prendendo uno, per il mio robottino roomba aspirapolvere.

jumpjack
08-12-2012, 08:02
Mi sa che ti sei perso coi calcoli.

0.19 libbre sono circa 86 grammi,
0,19 libbre sono OTTO virgola 6 grammi (una libbra è meno di mezzo kg).... e cmq nel datasheet i dati sono in grammi e once, dove hai preso le libbre???

Spuzzete
08-12-2012, 14:52
0,19 libbre sono OTTO virgola 6 grammi (una libbra è meno di mezzo kg).

Si, una libbra sono 0,45 kg circa.

https://www.google.ca/search?q=0%2C19+libbre&oq=0%2C19+libbre&sugexp=chrome,mod=6&sourceid=chrome&ie=UTF-8

0,19 libbre = 86 grammi non si scappa.

Il peso è nei link che hai postato, in alto a dx vicino al prezzo.

PANASONIC NCR18650A 18650 FREE Shipping from Florida, USA. 3100mAh Li-ion. Made in Japan. Made by Panasonic Li-ion 18650 battery cell (http://www.orbtronic.com/batteries-chargers/panasonic-3100mah-ncr18650a-li-ion-rechargeable-18650-battery-cell-made-in-japan)

L'errore è del venditore o nei datasheet.


Io cmq preferirei queste CGR18650CH Panasonic 18650 Li-Mn-Li-ion CGR18650CH High Drain 10A Rechargeable IMR Hybrid Battery Cell (http://www.orbtronic.com/batteries-chargers/imr-panasonic-cgr18650ch-10a-18650-rechargeable-battery-cell-high-drain) a discapito di un po' di capacità, ma piu C di scarica e quindi vita piu lunga. Coi prezzi però non ci siamo...


Su jobike sono espertissimi di quel tipo di celle

Non solo su jobike, anche su energeticambiente c'è qualcosa:

http://www.energeticambiente.it/pile-e-batterie/14748175-batteria-li-ion-per-e-bike-costruita-con-batterie-laptop-morte-36v-24ah.html

jumpjack
08-12-2012, 15:01
Si, una libbra sono 0,45 kg circa.

https://www.google.ca/search?q=0%2C19+libbre&oq=0%2C19+libbre&sugexp=chrome,mod=6&sourceid=chrome&ie=UTF-8

0,19 libbre = 86 grammi non si scappa.

ah è vero, 0,19 pounds = 0,086 kg



Il peso è nei link che hai postato, in alto a dx vicino al prezzo.

Boh, qui c'è scritto che pesano la metà:
http://www.orbtronic.com/images/panasonic/3100mah/specs-3100mah.gif



Io cmq preferirei queste CGR18650CH Panasonic 18650 Li-Mn-Li-ion CGR18650CH High Drain 10A Rechargeable IMR Hybrid Battery Cell (http://www.orbtronic.com/batteries-chargers/imr-panasonic-cgr18650ch-10a-18650-rechargeable-battery-cell-high-drain) a discapito di un po' di capacità, ma piu C di scarica e quindi vita piu lunga. Coi prezzi però non ci siamo...
E che ci devi alimentare con 10C, uno Shuttle? :-) Tanto ti servono COMUNQUE almeno 50Ah su uno scooter.... ma che diavolo ci fai con 500A?!? Vuoi usare il motore per cuocere bistecche?

Spuzzete
08-12-2012, 15:16
E che ci devi alimentare con 10C, uno Shuttle? :-) Tanto ti servono COMUNQUE almeno 50Ah su uno scooter.... ma che diavolo ci fai con 500A?!? Vuoi usare il motore per cuocere bistecche?

Attento, non sono 10C ma 10A!

Comunque, quelle batterie ad 1C vanno bene solo se il pacco batterie che vai a costruire è adeguato al mezzo.

Se vai spesso oltre 1C (in accelerazione è facile) le batterie hanno vita breve, cosa che mi pare è successa sulle bat del tuo scooter.

Avere piu C disponibili non vuol dire che li devi usare tutti e sempre, servono per lo spunto in partenza, ma anche in salita. Come ben sai la potenza di picco di un mezzo elettrico è ben oltre (anche 5-6 volte) quella nominale, è bene quindi scegliere il tipo di batteria adeguato.

E' quindi meglio, se si ha la possibilità, scegliere batterie che permettono la scarica a piu "C", anzichè limitarsi al minimo, ne va della performance della batteria, sia come cicli di ricarica totali che come uso giornaliero (capacità reale).

Queste sono le mie considerazioni alla luce di test e prove sulle diverse chimiche "litio", poi ognuno è libero di pensare ed agire come vuole, è bene però fare delle precisazioni prima di spendere 10 dollari a cella e poi ritrovarsi un pacco da buttare perchè non si è dimensionato bene rispetto all'uso.

Spuzzete
09-12-2012, 14:34
Caro Jumpjack,

questo è un forum PUBBLICO, ed hai accettato di seguire regole che hai ripetutamente violato in piu discussioni.


Ti ricordo pubblicamente che sono vietati interventi polemici, cosa che vedo ti è difficile da accettare.

Io non ce l'ho con te, ma questo è un forum dove partecipano e leggono migliaia di persone e bisogna rispettare delle regole.

Sono sempre stato "morbido" nel dare le infrazioni, infatti avrei potuto sospenderti per una settimana e non l'ho fatto, altri moderatori non avrebbero esitato.
I tuoi interventi sono spesso Off Topic rispetto alla discussione (in piena violazione del regolamento), avevo già avvertito in settimana nelle varie discussioni di aprirne altre. Infatti questa discussione è stata aperta da me per via di una divagazione che c'entrava ben poco nella discussione di origine.
Non prendertela con me perchè hai ricevuto un avvertimento, piuttosto cerca di rispettare il regolamento puntando sulla qualità dei messaggi e non sulla quantità.
Ci sono migliaia di utenti nel forum che lo fanno, puoi farlo anche tu.

jumpjack
26-12-2012, 23:43
batterie al vanadio.... (LiFePO4 * V2O3)... :-)
http://www.enea.it/it/produzione-scientifica/pdf-volumi/rds-iii-vol-nov-2011.pdf
News:
Con il vanadio la Multipla elettrica corre per 800 km senza ricariche - Il Sole 24 ORE (http://www.ilsole24ore.com/art/tecnologie/2012-11-24/vanadio-multipla-elettrica-corre-150921.shtml)

Auto al litio-vanadio da 800 km di autonomia!

Spuzzete
30-12-2012, 22:45
Ecco qui dei grafici che ho realizzato grazie ad uno scarica-batterie professionale (West Mountan Radio - CBA 4), per far capire un po' quanto conta "C" ovvero la profondità di scarica che la batteria può tollerare in scarica continua o di "picco", generalmente per tempi brevi (si parla in termini di secondi).

Ribadisco che questi non sono dati presi da datasheet, ma sono prove reali.

Nei due grafici seguenti la stessa batteria è stata caricata, scaricata ad 1C, poi ricaricata e scaricata a 2C.
Si tratta di una batteria composta da 2 celle LiCo nel formato 18650 (quelle dei laptop per intenderci) Panasonic collegate in parallelo. La capacità della batteria è circa 4400mAh nominali. Queste celle supportano 2C di scarica per breve tempo.

Grafico Tensione vs Ah

http://jacklithium.files.wordpress.com/2012/12/lico_1c_vs_2c_ah1-e1356906171972.jpg

La linea rossa verticale indica il 75% della capacità nominale.
Il cutoff è impostato a 2.80 volts per evitare che la batteria si danneggi.


Grafico Tensione vs Minuti

http://jacklithium.files.wordpress.com/2012/12/lico_1c_vs_2c_min1-e1356906153665.jpg



Nei due grafici seguenti la stessa batteria è stata caricata, scaricata ad 1C, poi ricaricata e scaricata a 3C.
Si tratta di una batteria composta da 2 celle LiMn nel formato 18650 Sony Konion collegate in parallelo. La capacità della batteria è circa 3000mAh nominali. Queste celle supportano fino a 10C di scarica.

Grafico Tensione vs Ah

http://jacklithium.files.wordpress.com/2012/12/limn_1c_vs_3c_ah1-e1356906124700.jpg

La linea rossa verticale indica il 75% della capacità nominale.
Il cutoff è impostato a 2.80 volts per evitare che la batteria si danneggi.

Come si evince dal grafico queste celle sono di qualità superiori a quelle dei laptop. Con scarica costante a 3C (parliamo di 9A su una cella con capacità nominale di 3.0Ah!!) la cella mantiene la stessa capacità, come se fosse scaricata ad 1C.


Grafico Tensione vs Minuti

http://jacklithium.files.wordpress.com/2012/12/limn_1c_vs_3c_min1-e1356905902545.jpg

In quest'ultimo grafico si vede come la cella passa il "test del 75%" in entrambi i casi (1C e 3C di scarica).

Questo fa la differenza, ed anche pesante su un mezzo elettrico, che sia auto, bici, autobus o scooter. Maggiori sono i "C" (reali ovviamente) supportati dalla batteria più questa è considerata "di qualità", perchè si avrà meno voltage sag (o caduta di tensione) durante la scarica ed inoltre la batteria tenderà a mantenere la stessa capacità nominale anche con scariche profonde.

Per ora mi fermo qui.

:bye1:

jumpjack
01-01-2013, 14:56
Ottimo, ecco la conferma che le mie batterie fanno schifo! :-)

GianniTurbo
01-01-2013, 19:04
se il motorino fosse decente potresti ricellarti le batterie con elementi di qualità lifepo4....

ho lo stesso problem,a con un robottino aspirapolvere roomba, alcune batterie del paccho se scaricate a carichi bassi tirano fuori parecchi mA, sotto sforzo, crollano, ed è difficile identificare quelle con i problemi, (su due pacchi da 12 e elementi....) ogni test con l'iimax inpiga quasi un giorno....

Spuzzete
01-01-2013, 19:35
alcune batterie del paccho se scaricate a carichi bassi tirano fuori parecchi mA, sotto sforzo, crollano, ed è difficile identificare quelle con i problemi, (su due pacchi da 12 e elementi....) ogni test con l'iimax inpiga quasi un giorno....

L'imax non va bene per fare questo tipo di test. Usa delle lampadine (ci sono anche da 3,6v) o delle resistenze di potenza per scaricare le celle in modo da "simulare" la corrente del robottino. Oppure usa lampadine da 12v su una serie di 3 o 4 elementi, monitorando le tensioni capisci subito quali sono quelle che hanno perso capacità.

:bye1:

jumpjack
19-02-2013, 08:20
Non citare messaggi per intero


Ciao diabloker.

Ti parlo da possessore di ecojumbo 5000 da quasi un anno. Il mio mezzo ha ancora le batterie al piombo e fino a quando la ecomission non presenterà l'upgrade per le batterie al litio, continuerà ad essere dotato di queste. Perchè? Molto semplice. Io non sarei in grado di modificare il mezzo ed in zona non conosco nessuno che possa farlo;


Su PingBattery vendono pacchi al litio a rimpiazzo diretto: basta togliere le vecchie batterie al piombo, mettere il pacco nuovo al litio, collegare i fili e fine. Non dovrebbe essere necessario nemmeno cambiare caricabatterie e centralina di bordo.
Dico "dovrebbe" perchè la teoria è una gran cosa, ma bisognerebbe vedere se qualcuno l'ha già fatto...

COmunque, in generale, bisogna cercare "lithium drop-in" o "lithium lead replacement" per trovare "batterie al litio a rimpiazzo diretto di quelle al piombo".

Un pacco al litio da 48V/30Ah con 60 Ampere di scarica continua e 100 A di scarica massima costa, su PingBattery, 782 euro, già assemblato e dotato di BMS.
30Ah danno un'autonomia un po' bassa, bisogna quindi chiedere se se ne possono mettere due in parallelo, o se fanno pacchi su misura. (e già che ci siamo, chiedere se si possono usare per "rimpiazzo diretto").


EDIT:

bisognera' aspettare poco... 3 anni (e non lo dico per portarti s****!).

nel punto 2 hai fatto delle considerazioni approssimative su un elemento (le batterie) che e' molto critico, soprattutto con quella chimica.
con 16Km a tratta, e 2 ricariche al giorno, le tue batterie PbGEL accuseranno rapidamente cali prestazionali... e' la loro natura.
mi spiego meglio:
quel tipo di batterie ha un target di 500 ricariche o circa 2 anni con l'uso intenso (perche' il tuo e' comunque un uso intenso, proprio perche' fai ricariche intermedie, nella stessa maniera che scaricare a DOD70 le batterie); ricaricandole dopo un DOD del 30% (consumando solo il 30% della carica nominale), ma ricaricarle per 2 volte al giorno, ti porta a circa le 500 ricariche in 2 anni che consente tale tecnologia...

Guarda che è tutto il contrario....
Più spesso le carichi, più durano.
Se una batteria, con una scarica completa, ti garantisce 50 km di autonomia, significa che se la scarichi al 50% ti garantisce 25 km.
PERO'
se la scarichi al 50% e poi la ricarichi, NON hai fatto UN ciclo di ricarica... ne hai fatto MEZZO! Un "ciclo" è "la ricarica di una quantità di energia pari alla capacità completa della batteria", non importa in quante ricariche è suddiviso.

E i grafici delle batterie al piombo dicono che per DoD=100% durano 200 cicli, mentre per DoD=30% durano anche 1000 (mille) cicli.

Ora, l'ecojumbo è dato per 70 km di autonomia... che però sono veri andando a 40 km/h, quindi appunto si possono ipotizzare 50 km a velocità sensate.

Se lui fa 16 km a ricarica, significa che usa un DoD del 33%, quindi di cicli del 100% potrà farne, ovvero 3000 cicli al 33%, ovvero 3000x16=48.000 km.

A parità di Dod, le batterie al litio potrebbero durargli anche 2-3000 cicli!

In formule si potrebbe scrivere (*):

KMTOT = Cicli@DoD * NR * KMR

ma sostituendo:

KMTOT = Cicli@DOD * KM100/KMR * KMR

e semplificando:

KMTOT = Cicli@DOD * KM100


Cioè, in sostanza, per calcolare l'autonomia reale possibile basta moltiplicare i cicli a tale DoD per l'autonomia del 100%.

Perciò, scaricando completamente ogni volta hai 50x200 = 10.000 km di autonomia, mentre scaricando al 30% hai 16*3000 = 48.000

Cioè, tornando al caso specifico di Ecojumbo:
KMTOT = 1000 * 50 = 50.000 (@16 km/giorno)
KMTOT = 200 * 50 = 10.000 (@50 km/giorno)

(*):
KMTOT = km totali percorribili nella vita utile delle batterie
CICLI@DoD = Cicli previsti da specifica scaricando le batterie con un certo DoD
NR = numero di ricariche necessarie per completare un ciclo del 100%; risulta = KM100/KMR
KMR = km percorsi per ricarica
KM100 = km totali percorribili con DoD=100%

lucusta
19-02-2013, 09:11
ciao JJ (ultimamente ti vedevo bannato!?!);
si, sono i "minipacchi" per la sostituzione della batteria al piombo dell'auto.
a differenza delle singole celle questi pacchi sono "intelligenti", quindi con elettronica di controllo.
vale la pena?
mha'... in effetti sono decisamente pratici, in quanto togli e metti, ma e' anche vero che non garantiscono sicuramente il miglior sfruttamento dello spazio (il cassone e' stato progettato per le greensaver, che sono batterie di dimensioni quasi a livello motociclistico) e non puoi bilanciare tutte le celle allo stesso livello, in quanto sono costituite in minipacchi.
oltretutto se in un normale pacco una cella a dei problemi, la sostituisci; qui dovresti sostituire l'intera batteria (4 celle).

e' una soluzione "fai da te'" semplice, ma sono sempre cavi da collegare (e collegarli ad un BMS significa solo aumentare il numero dei cavi da collegare, non e' tutta questa difficolta').

anche la winston fa' batterie in questo modo, da 20-40-60 e 90Ah (anche se consiglio di andare a guardare il datasheet, perche' vengono indicati parametri che nelle singole celle vengono omessi, come una temperatura massima di 80°C... massimo 1C per 30 minuti...10C per 10 secondi).
le uniche che si potrebbero adottare sono le 20 (in configurazione 5S2P o 6S2P) o le 40 (5 0 6 in serie).

lucusta
19-02-2013, 14:19
EDIT:


Guarda che è tutto il contrario....


in un mondo teorico si, nel mondo pratico, JJ, le cose sono molto diverse, o almeno io le vedo in un'altro modo.
e' propriamente l'atto della ricarica che snerva gli elettrodi.
nella pratica, se ricarichi da una scarica profonda, nella tecnologia delle classiche batterie al piombo, dovrai ricostruire il reticolo cristallino da una matrice affatto regolare, con grani di accrescimento non omogenei ne' nella distribuzione ne' nella dimensione.
nelle scariche a bassa profondita' (DOD del 30%) l'accrescimento avviene su una matrice piu' stabile, e vero, ma dipende sempre dalla condizione iniziale di questa; oltretutto, con le scariche basse hai un ulteriore problema, assimilabile all'effetto memoria delle batterie in tecnologia NiCd o NiHM: la non omogenea distribuzione del substrato metallico porta ad una non omegenea resistenza elettrica, quindi i primi grani metallici che reagiranno saranno quelli piu' favoriti, quelli in zone in cui si riscontra meno resistenza elettrica, ossia dove c'e' meno materiale.
queste zone, dopo diverse scariche, accentueranno il la tendenza alla minore resistenza elettrica e alla minore densita' di materiale, perche' nelle ricariche il materiale inizialmente sottratto non e' affatto detto che si ricostituisca nella stessa zona.
si avra' percio' una delocalizzazione del materiale, rendendo di fatto l'elettrodo in carenza di superfice, e percio' di possibilita' di erogare elevate correnti come prima.
a questo punto, quando si richiedono correnti sostanziose, si surriscaldano le zone a minore resistenza, gia' provate da una diminuzione della quantita' di materiale... temperatura che favorisce la reazione, favorendo percio' in maniera ancora piu' marcata la sottrazione di materiale dove gia' c'e' carenza...
s'innesca insomma un circuito viziato che rendera' l'elemento compromesso in breve tempo.

in tecnologie differenti, come le litio, il materiale sottratto (litio metallico) non ha una cosi' elevata mobilita' come si crede.. diventa sale complesso, ma in pratica non si sposta di nulla, ecco perche' le litio soffrono molto meno l'effetto memoria (in effetti la capacita' delle litio dipende fortemente dalla superficie esposta, perche' la reazione si verifica superficialmente, quindi piu' superfice c'e' meglio e'; nelle celle con elettrolita liquido il sale viene naturalmente allontanato dalla superfice, che ritorna nuovamente attiva).

nelle PbGEL? ha sempre e comunque uno strato elettrolitico che e' di dimensioni ancora macroscopiche, e l'effetto memoria si puo' comunque innescare (oltre ad altre problematiche proprie di questa tecnologia, come la creazione di microbolle nel gel).

la pratica comune e' quella di ridistribuire il materiale in modo omogeneo, facendo micro scariche e ricariche... e' quello che fanno alcuni apparecchi atti anche alla desolfatazione degli elettrodi.

quindi, a mio parere, a condizioni di vita normale (e quindi non in laboratorio), una batteria al piombo sottoposta a cicli continui di carica e scarica abbastanza pesanti, piu' di 2 anni non te li fa'....

Le AGM? probabilmente l'elettrolita imbevuto nella fibra di vetro limita fortemente la dispersione e quindi la disomogenieta' del piombo sulla piasta... ma non e' il mio ramo.. potrei aver detto un sacco di stupidaggini, comparandole a quello che conosco ed ho osservato.

lucusta
19-02-2013, 14:25
Ecco qui dei grafici che ho realizzato grazie ad uno scarica-batterie professionale
:bye1:
bon, hai anche le temperature a cui sono arrivate durante queste prove?? sarebbe un dato decisamente interessante.

Spuzzete
19-02-2013, 14:49
@ lucusta Non ho la sonda di temperatura (a caval donato... ).le celle dei laptop a 2C erano calde ma non a temperature critiche. Le limn a 3C erano calde, appena oltre il tiepido. Posso rifare i test misurando le temperature alla fine quando ho tempo. Tutti i test sono stati effettuati a circa 21 Celsius come t ambiente.

lucusta
19-02-2013, 18:24
avrei scommesso che le panasonic diventassero molto piu' calde.

Spuzzete
20-02-2013, 02:22
@ Lucusta

Scaldare scaldano fidati, il fatto è che a 2C il test è durato circa 17 minuti (vado a memoria) quindi anche poco in termini di tempo. Forse ho anche pescato delle celle migliori della media.Se riesco rifaccio i test prendendo le temperature.

Ho anche avuto modo di realizzare una batteria ibrida con le due chimiche e l'ho testata. I test hanno dato esiti interessanti tanto che se riesco a recuperare abbastanza celle li-co, faccio un pacco da 74v 14/15Ah nominali per la mia prossima bici elettrica.

lucusta
20-02-2013, 08:26
Ho anche avuto modo di realizzare una batteria ibrida con le due chimiche e l'ho testata.

si, lo so', infatti aspettavo gli esiti degli esperimenti.

gugli
21-06-2014, 18:21
ciao a tutti
anche se vedo che è un po di tempo che questo forum non è frequentato,
provo a chiedere una info:
un amico a recuperato una una hybrid bike della mercedes,
che secondo lui non ha molta autonomia , e dice: dato che non ha la catena ma la cinghia è molto dura !?

quindi mi ha chiesto di verificare se le batterie sono ok ,
ovviamente ora mi metterò a fare qualche prova di carica, con il caricatore in dotazione,
la tensione totale prima della carica è 24V, dopo qualche minuto è gia salita a 26V !?
vediamo a fine carica dove arriva e a distanza di qualche ora se scende ,
poi analizzo cella per cella, visto che è formata da 20 celle da 1.2V,
(sull'etichetta mi indica Sanyo Ni-Cd model 20KR-5000DEL da 24V 5000mAh CI),
e vedo se sono omogenee.
(per ora non ho la bici per provare ma me la posso far dare
anche se non so quali prestazioni dovrebbe avere)

ma, dato che non ho esperienza diretta su questo tipo di batt
qualcuno ha qualche consiglio da darmi
tipo tensioni di riferimento , prove da fare, ecc.

o eventualmente qualche suggerimento per potenziare la situazione
con una tecnologia più aggiornata e potente o con maggiore autonomia?

Guglielmo.

riccardo urciuoli
21-06-2014, 21:57
Ni-Cd è una chimica ormai superata, sotto carica credo arrivino intorno a 1,4V, tensione nominale 1,2 .
Soffrono anche di effetto memoria. Il pacco lo potresti aggiornare al litio o per spendere poco con le più nuove Ni-Mh, le stilo arrivano a 2,5Ah e oltre, basta fare per esempio 3p20s

gugli
21-06-2014, 22:08
in questo momento sono sotto carica e sono arrivate a 31v (buono?)
ora devo vedere quando stacco tra circa 3 ore a fine carica, (ormai domani mattina)
a che valore restano.

E' un pacco fatto da batterie di dimensioni trocia, +o-,
l'aggiornamento non sarebbe male, anche se devo chiedere al mio amico (proprietario bici)
hai qualche link per le Ni-Mh?
cosa vuole dire 3p20s

carest
21-06-2014, 22:52
31volt=1,55 x cella; più di così non dovrebbero salire in tensione.
3p (3 elementi in parallelo) 20s (20 elementi in serie).
Ti sconsiglio però di utilizzare le ministilo per metterle in parallelo: se non hanno le linguette sono ostiche per via dei molti contatti... Gattmes tempo fa diceva che aveva rimasto delle sporte di ministilo che voleva utilizzare in questo modo.
La cosa migliore è trovare celle Ni-Mh formato torcia (con linguetta) identiche alle attuali; il caricatore potrebbe andare bene lo stesso. Potrebbe perché le Ni-Mh hanno meno calo di tensione a fine carica rispetto alle Ni-Cd quindi potrebbero caricarsi troppo se nel caricatore non è presente un sensore di temperatura per interrompere la ricarica.

gugli
21-06-2014, 23:03
grazie della info sulle stilo, (effettivamnente mi sembra piu comodo con le trorcia, meno saldature)
la carica è appena finita (4.5ore meno del previsto),
e con cb staccato restano a 28v BUONO!
il sensore temp c'è quasi sicuramente dato che il led, eventualmente,
che indica anche l'interruzione carica per temperatura eccessiva,
vedo che nel forum parlavate delle panasonic ma nel link non vedo le torcia
qualche suggerimento su batterie già testate da qualcuno con prezzi ragionevoli?

mi sa che sono messe maluccio,
dopo 20 ore dal momento del distacco dalla carica (alle 24.00 di sabato erano a 28v)
ora sono a 27.0 (ovviamente senza nessun carico)
anche se sembrano stabili e non scendano più.

lunedì mi faccio prestare la bici e vedo come si comportano,
altrimenti mi sa che gli faccio un pacco Ni-Mh o litio a seconda di quanto vuole spendere
avete qualche idea? (sui costi)

riccardo urciuoli
22-06-2014, 22:16
litio vedi su ev-power.eu o lipotech.

NiMh credo prezzi molto minori, se te le assembli tu...

gugli
22-06-2014, 22:21
intanto, sto cercando nel caso dovessi fare un nuovo pacco,

e mi sono perso tra le offerte dei vari prodotti e dei vari prezzi,
ho trovato queste, mi sembrano davvero performanti,
e il prezzo non e male sui 20 pezzi,

14059 TECXUS - Batteria ricaricabile: Ni-MH | TME - Componenti elettronici (http://www.tme.eu/it/details/accu-r20_10ahht/batterie-ricaricabili/tecxus/14059/#)

ma sono perplesso per li fatto della mancanza delle alette per le saldature,
ho uno stagno con lega di argento ma non so se è sufficiente,
per fare una saldatura affidabile su questo tipo di batterie.

ho provato a rileggere questo 3d e mi sono perso in discussioni estremamente tecniche.
ovviamente è un limite mio da praticone poco teorico....

allora......

ho provato a vedere la MKIII di Spuzzete e ho visto che ti sei costruito i pacchi batt.,

per la mercedes hibrid avrei trovato un pacco gia fatto potenziato da 10000 (doppio dell'originale) a 295 euro,
SERVIZIO RENOVA Mercedes Benz Hybrid Bike Li-ion 24 Volt - 10 Ah (http://www.superebike.com/batteria-rigenerata-renova/Mercedes-Hybrid)

pensi si possa fare ad un prezzo migliore autocostruendo?
con che batterie?

grazie Riccardo stavo scrivendo mentre mi rispondevi
ora guardo i tuoi link
ciao

riccardo urciuoli
22-06-2014, 22:38
l'unica cosa che sento di dirti: saldare direttamente sui terminali non è facile e sollecita molto le celle. Meglio con le alette se ci sono in commerco.

GianniTurbo
23-06-2014, 08:26
Escludi tassativamente le celle senza alette. Prova per prima cosa a fare 3-5 cicli di.carica scarica, se riesci a procurarti un caricabatterietipo imax lo fa da solo, ha solo il limite di 15 celle, quindi dovresti dividere il pacco in due, nel senso si trovare un contatto a metà e fargli fare con il programma giusto 5 cicli, e ti dice la capacità in mAh .Se non si rivitalizzano devi cambiare le celle. Occhio che poche celle sopportano scariche dell ordine di 10A, quindi verifica prima di acquistare. Mi sembra che Rs on line ne abbia a catalogo. Poco tempo fa un collega doveva ricellare un pacco simile, da 21 elementi. Ha speso circa 200 eurooSe pensa di usarla molto la bici, potrebbe fare un pacco 7s al litio, il voltaggio è simile, ma ti devi imbarcare nella progettazione di un pacco, bms, nuovo caricabatteriee non credo a mio avviso valga la pena.

lucusta
23-06-2014, 19:31
l'unica cosa che sento di dirti: saldare direttamente sui terminali non è facile e sollecita molto le celle. Meglio con le alette se ci sono in commerco.
rimarcherei: E' PROPRIO PERICOLOSO!

gugli
23-06-2014, 23:42
grazie a tutti per le info,
per ora cercherò, con calma, valutando tra i pacchi pronti e le batterie CON ALETTE,

ma intanto faccio delle prove di durata (su strada) facendo diverse scariche-cariche complete
tanto con una bici non si resta a piedi
e vediamo come sono messe e se si possono rivitalizzare
poi in base alle esigenze del mio amico ed eventualmente quanto vuole spendere
vediamo come accontentarlo, magari con la vostra consulenza.
ciao

smart700
28-10-2014, 17:11
Non sò se questa è la sezione giusta per una nuova batteria al litio in arrivo entro 2 anni e che mi sembra interessante vedi qui:
News Detail (http://media.ntu.edu.sg/NewsReleases/Pages/newsdetail.aspx?news=809fbb2f-95f0-4995-b5c0-10ae4c50c934)

La traduzione è circa questa (ridotta):
"Gli scienziati della Nanyang Tecnologia University (NTU) hanno sviluppato delle batterie ultra-veloci di ricarica che possono essere ricaricate fino al 70 per cento in soli due minuti.

Le batterie di nuova generazione hanno una lunga durata di vita di oltre 20 anni, più di 10 volte rispetto alle batterie agli ioni di litio esistenti.

Con questa nuova tecnologia i conducenti di veicoli elettrici potrebbero salvare decine di migliaia sui costi di sostituzione della batteria e possono ricaricare le loro auto in solo una questione di minuti.

Nella nuova batteria sviluppata, la grafite tradizionale delle batterie agli ioni di litio viene sostituita con un nuovo materiale di gel a base di biossido di titanio (materiale abbondante, economico e sicuro trovato nel suolo. E 'comunemente usato come additivo alimentare o in creme solari per assorbire i raggi ultravioletti nocivi).

La squadra NTU ha trovato un modo per trasformare il biossido di titanio in minuscoli nanotubi, che è mille volte più sottile del diametro di un capello umano. Questo accelera le reazioni chimiche che si svolgono nella nuova batteria, che consente per la ricarica superveloce.

Con l'aiuto di NTUitive, una consociata interamente controllata da NTU istituito per sostenere NTU start-up, la tecnologia brevettata ha già attirato l'interesse da parte dell'industria.

La tecnologia è attualmente concesso in licenza da una società per l'eventuale produzione. Prof. Chen si aspetta che la nuova generazione di ricarica rapida di batterie sarà colpito il mercato nei prossimi due anni.

"Le auto elettriche saranno in grado di aumentare la loro gamma drammaticamente, con soli cinque minuti di carica, che è alla pari con il tempo necessario per pompare la benzina per le auto di oggi", ha aggiunto il prof Chen.

"Altrettanto importante, ora possiamo ridurre drasticamente i rifiuti tossici generati da batterie disposte, dal momento che le nostre batterie durano dieci volte di più rispetto all'attuale generazione di batterie agli ioni di litio."

La vita di 10.000 ciclo della nuova batteria significa anche che i conducenti di veicoli elettrici potrebbero risparmiare sul costo di sostituzione della batteria, che potrebbe costare più di US $ 5.000 ciascuno.

I nuovi elettrodi a base di nanotubi-reticolato di biossido di titanio elimina la necessità di additivi ed è in grado di confezionare più energia nella stessa quantità di spazio.

La fabbricazione di questo nuovo gel di nanotubi è molto facile. Il biossido di titanio e idrossido di sodio sono mescolati insieme e agitata sotto di una certa temperatura in modo da produttori di batterie sarà facile integrare il nuovo gel nei loro processi di produzione attuali.


NTU professore Rachid Yazami, il co-inventore del litio-grafite anodo di 30 anni fa che viene utilizzato nelle batterie agli ioni di litio di oggi, ha detto che l'invenzione di Prof. Chen è il prossimo grande salto nella tecnologia delle batterie.

"Tuttavia, vi è ancora spazio per miglioramenti e una di queste aree chiave è la densità di potenza - quanta potenza può essere memorizzato in una certa quantità di spazio - che riguarda direttamente la capacità di carica veloce. Idealmente, il tempo di carica per le batterie dei veicoli elettrici deve essere inferiore a 15 minuti, che anodo nanostrutturato del Prof. Chen ha dimostrato di farlo. "

Ciao
Smart700

lucusta
28-10-2014, 22:06
le litio-titanate sono piu resistenti perche' l'aumento di volume dell'elettrodo ha un fattore di moltiplicazione decisamente piu' basso rispetto alle altre chimiche.
l'aumento di volume porta allo sfaldamento dell'elettrodo.
purtroppo la loro capacita' specifica e volumetrica e assai piu' bassa, per ora, e quindi, pur contando il doppio, se non il triplo di cicli di vita, alla fine la capacita' temporale (cicli di vita moltiplicato capacita' di carica) e' identica alle LiFePO4 a parita' di peso e volume.
in piu' se sfrutti un pacco dello stesso peso di LiFePO4 quanto uno di litio-titanate, alla fine i cicli delle LiFePO4 diventano molti di piu', perche' le LI-titanate le spremi fino al 90% della capacita' nominale con una capacita' specifica gravimetrica di 60Wh/Kg, mentre le LiFePO4 hanno capacita' specifica gravimetrica di 100-105Wh/Kg, ossia, per gli stessi watt utilizzati, una e' al DOD 90%, l'altra ad un DOD del 55%, ed una LiFePO4 scaricata sempre ad un DOD del 55% ti dura pure piu' di 10.000 cicli, contando che a DOD del 70% garantiscono 8000 cicli di vita, con cut-off a 2.4V.

l'unico vantaggio potrebbe essere la ricarica veloce...
se prendo pero' una LiFePO4 e la carico da DOD 35% al 74% della sua capacita' nominale (ossia metto dentro il 70% della carica nominale di una Li-titanate di pari peso), questa ricarica la posso fare in 45 minuti senza nessun danno, a C 0.5, in quanto una LiFePO4 si puo' ricaricare da DOD 90% a piena carica in 3 ore circa, quindi il 39% ci impieghi quel periodo; fatto sta' che e' l'ultimo 5-10% ad impiegare effettivamente un sacco di tempo per ricaricarsi (perche' c'e' meno disponibilita' di litio libero, in quanto e' quasi tutto fissato), quindi la potenza di ricarica nel mezzo del range, tra' 35% e 74%, lo potrei fare tranquillamente anche a 3C, che la batteria regge lo stress...
lo potrei fare in meno di 8 minuti... non poi tanto distanti dai 2 minuti di queste nuove batterie (che poi sono molto simili alle Scib).
e' tutto relativo, insomma, ed in misura finale conta solo il bilancio economico: qual'e' la piu' economica? (e le Scib non lo sono).
giusto per informazione: Winston Energy Group Limited (http://en.winston-battery.com/index.php/products/power-battery/category/lthp-battery-2)

smart700
29-10-2014, 20:27
Le nuove Scib(?) realizzate usando i "nanotubi" sembra portino vantaggi sia nella densità energetica sia ,sopratutto, nella velocità e praticità d'uso.
All'utente medio non si può chiedere di stare, con le LiFEPo, tra una percentuale min e max di carica per stare al di sotto del costo delle Scib e/o Scib "nanotubate".
All'utente medio gli interessa avere tempi di ricarica identici a quelli necessari per un'auto a carburante tradizionale e sapere che 100 è pieno e 0 è vuoto.
E' probabile che alla fine sia stata una notizia buttata lì per fare pubblicità all'università di Singapore: c'è concorrenza anche in quel settore...purtroppo.
Ciao
Smart700

lucusta
30-10-2014, 21:32
100 e 0 sono relativi, se ti do' una capacita' nominale che voglio io e ti metto il cut-off dove dico io;
tu vedrai comunque 100 e 0, ma in realta' potresti stare tra' il 35% ed il 75% della capacita' dell'elettrodo... e' solo un modo di far vedere le cose; gia' oggi e' cosi': l'indicatore di carica del cellulare o del portatile quantifica la percentuale di carica nominale, non quella dell elettrodo.
per il tempo di ricarica, quello che chiedi in realta' gia' esiste d un decennio, addirittura con le NiMH... fu' la stessa mitsubishi a presentare un prototipo che si ricaricava in 2 minuti, ma raffreddava le celle con CO2 a perdita, mentre le ricaricava ( sublimazione della CO2 -62°C), per mantenere la temperatura del pacco prossima a quella ambiente, ma scaricandogli potenze decisamente elevate...
un pieno ti sarebbe costato 2 euro in elettricita' e 30 in CO2 (oltre l'inquinamento atmosferico).

per non dire che l'ultimo pieno che ho fatto qualche giorno fa' e' stato interminabile! per mettere 55 litri di gasolio ci saranno voluti 5 minuti! oggi le pompe di carburante self service hanno come protezione l'erogazione a bassa portata, cosi' che, se l'incauta automobilista attiva la pompa all'aria aperta (e l'ho visto fare!), al massimo disperde qualche centilitro nel tempo di reazione per lasciare la pompa... 10 anni fa' un pieno da 60 litri lo facevi in un minuto, manco fosse da formula uno.
le pompe self service di oggi fanno una pisciatina, le stesse pompe senza limitazione, come quelle di 10 anni fa', fanno schizzi di 5 metri.

sarebbe gia' ottimale una sosta/ricarica di 15 minuti... la metti in carica, vai a prenderti il caffe', parlotti, sigaretta, e la trovi carica, e non hai fatto nemmeno fila, perche' di prese di potenza ne puoi mettere a decine, alla fine conta la potenza disponibile che viene fornita all'impianto di ricarica, mentre da un benzinaio... le pompe costano, ed anche care.... una giornata affollata e ti fai quasi 20 minuti per fare benzina (basta che le 4 macchine davanti a te facciano tutte il pieno dalla riserva).

insomma, guardando da altri punti di vista le cose cambiano...

gugli
11-02-2015, 23:58
ciao a tutti
sto cercando di pianificare una conversione plipofe4 di una minicar pb-gel
attualmente monta 18 batterie da 12V 24Ah

vorrei passare alle lipofe4, e da consigli, e alcuni calcoli la soluzione migliore sarebbe quella di stare
su una potenza di 30Ah

per ora sono al problema del dimensionamento del pacco (se stessi intono ai 20Ah ci starei anche largo)
ma avendo intenzione di sovradimensionare un po la cosa
nella ricerca mi sto imbattendo in 2 tipologie di batterie
quelle con contenitore in plastica tipo queste
EV-Power | LiFePO4 High Power Cell (3.2V/20Ah) - PROMO (http://www.ev-power.eu/LiFePO4-small-cells/LiFePO4-High-Power-Cell-3-2V-20Ah.html)
45891

da quello che leggo tendenzialmente piu usate sulle auto.

e queste con contenitore in alluminio
EV-Power | WINA LiFePO4 Power 3.2V/36Ah aluminium case - WN-PROMO (http://www.ev-power.eu/WINA-30Ah-100Ah/WINA-LiFePO4-Power-3-2V-36Ah-aluminium-case.html)
45892
QUESTE ULTIME SONO ADATTE LO STESSO AL MIO USO ! DAI DATI SEMBRANO UN PO MENO PERFOMANTI MA MENO INGOMBRANTI!



altra domanda:
questa tipologia di batterie può essere montata anche orizzontale, o solo con i poli verso l'alto verticale?
se si potesse fare anche in orizzontale potrei pensare di sfruttare l'altezza disponibile
per posizionare (previo adeguato isolatore) un piano orizzontale (10-12 BATT) sopra quelle in verticale (60-64 BATT)

lucusta
12-02-2015, 07:43
Uno dei "difetti" delle lipo4 è che tra scarica e carica il loro volume cambia leggermente; nulla di eccessivo, ma si dovrebbe lasciare un minimo grado di libertà.Quelle con case in alluminio dovrebbero garantire un minimo di robustezza in più, minor peso a parità di carica totale (quindi una capacità gravimetrica migliore, seppur di poco) ed un ingombro più contenuto; detto questo posso rinnegare il tutto dicendoti che dipende dal singolo prodotto, perché entrano in gioco anche le caratteristiche dello specifico prodotto... insomma, una 40Ah di un prodottore può comportarsi meglio della relativa di un altro, ma quelle da 60 o 90 del secondo produttore potrebbero essere meglio...Oltretutto si deve anche considerare l'applicazione sul prodotto, quindi sarebbe decisamente azzardato darti delle indicazioni non avendo tutti i parametri.Ad esempio, se mi servono 30Ah costanti, non punterei ad un pacco costituito da celle da 30, ma da 60, in quanto abbasserei il rateo di scarica a livelli più gestibili ( soprattutto se c'e il regen e in ottica di assorbimento di picco).

Le litio possono essere disposte anche sottosopra...

riccardo urciuoli
12-02-2015, 08:41
immagino tu sappia che per le LiFeYPO4 trovi test e considerazioni qui:
http://www.energeticambiente.it/pile-e-batterie/14754892-test-e-caratterizzazione-batterie-lifeypo4.html

e quindi a livello di costo ti ricordo che conviene (di solito) comprare ed eventualmente aprire le monoblocco da 12V

Per il resto quoto Locusta, tranne che per il montaggio... cioè forse ha ragione lui ma i costruttori dicono di non montarle capovolte quindi...

gugli
12-02-2015, 09:53
grazie Locusta delle preziose info,
provo a darti tutti i dati che ho, ma se ti serve altro, e mi dici/spieghi come cercarlo ti do tutto quello che ti necessita!!!
io mi sto perdendo !!!!
l'auto è questa:
Teener (http://www.movitron.net/index.php?option=com_content&view=article&id=57:teener&catid=36:sticky&Itemid=27&lang=it)

incomincio a mettere un po di dati rilevati
considera che il tutto è rilevato con il mio paco pb-gell 18 batt x 12V 24Ah oramai efficiente al 50-60% con autonomia passata dai 60 km ai 40 km odierni

corrente max: in spunto in salita modalità speed 35A (tensione scende fino a 196V), in modo eco limitata a 22A
corrente costante: continuando in salita 30-32A tensione circa 200V, eco non cambia come sopra
in pianura velocità costante circa 15A tensione 205V
il riscaldamento consuma 2A aggiuntivi (resistenza alimtentata dalla batt trazione, ventola da quella servizi)
in ricarica arriva a inviare picchi fino a 30A (frenata rigenerativa) ma e molto variabile,
su una discesa continua una volta stabilizzato diciamo 20A ma stacca dopo poco, a questo punto capisco perché!!!

dato che le velocità sono limitate a 45 km/h tutte le prove le ho fatte a tavoletta , in salita (ripida), ovviamente ci fremiamo a circa 30-35 km/h,

in leggera discesa anche se si schiaccia a tavoletta arrivata a 45km/h smette di erogare e da 0zero (entra il limitatore)

quindi penso che siamo a circa 4kw costanti con picchi su spunto e salita di 7kw, assorbiti

mentre carica la tensione arriva fino a 262V su una curva che cercherò di analizzare meglio appena riesco che comunque a grandi linee fa:
(da misure del misuratore di consumo messo su rete)

in circa un minuto arriva all'assorbimento di regime 1250-1300W (da rete)
la tensione delle batterie incrementa, in un tempo variabile in base al livello di scarica di partenza, fino ad arrivare al massimo a 262V, nel giro di 1-3 ore
per poi fare un curva di discesa molto lenta (1,30-2 ore) che va dal 75% al 99%,
diminuendo conseguentemente l'assorbimento da rete fino ad arrivare a 55-60W, quando sono al 99%,
che e quello che rimane come assorbimento residuo, presumo in gran parte il consumo del CB.

per compensare la tensione del caricabatterie che arriva fino a 262V
pensavo a 262V / 76celle = 3,44 , piuttosto che 262 / 72 = 3.63V (le 72 celle canoniche)
che dici?

in assoluto la capacità che mi sembrerebbe davvero ottima 40Ah (che sarebbero il non plus-ultra, probabilmente raddoppierebbe l'autonomia e le prestazioni in salita)
ammesso di farcele entrare, ma ora che so, che possono stare anche in orizzontale valuto il 2° piano in orizzontale sopra,
e al limite qualche cella nel bagagliaio che è vicinissimo, ovviamente con i dovuti isolamenti.

( ho qualche dubbio che il CB orig. riesca a caricarle! se ci riesce per una carica completa ci vorrebbero 8 ore, ammesso che la carica a 0.2C, 5A sia possibile)
a spanne avrei 76 x 3,44V = 260V x 40Ah = 10000Wh Litio
contro i 18 x 13V = 234V x 24Ah = 5600Wh pb-gel odierni

io per ora ho trovato questi fornitori con i conseguenti prodotti, hai qualche suggerimento?
http://www.ev-power.eu/Winston-40Ah-200Ah/WB-LYP40AHA-LiFeYPO4-3-2V-40Ah.html
http://italian.hecobattery.com/china-40ah_lithium_battery_module_3_2v_lifepo4_battery_r ohs_ce-2659394.html
Batteria LiFePO4 LTV35HP (http://www.lipotech.net/storeindustria/index.php?id_product=58&controller=product)
LiFePO4 Prismatic Module: 3.2V 40 Ah, 10C Rate (128 wh) --- UN38.3 Passed (DGR) (http://www.batteryspace.com/lifepo4-prismatic-module-3-2v-40-ah-10c-rate-128-wh-----un38-3-passed-dgr.aspx)
i-tecc - der Online Shop für LiFePO4 Akkus und Zubehör (http://shop.i-tecc.de/)

quelli della lipotech hanno anche le LTE che però mi hanno detto che su catene serie così lunghe devono essere comunque bilanciate???
Batteria LTE 12V 22Ah (http://www.lipotech.net/storeindustria/index.php?id_product=64&controller=product)

CIAO E GRAZIE, scusa se mi sono dilungato ma ho cercato di riassumerti tutto quello che ho trovato/rilevato

@ riccardo (rovesciate non mi serve ma orizzontali potrebbe servirmi, che dici si puo?)
x la parte economica penso di valutarla dopo (se prendere le 12V e aprirle o le 3V )
quelle "giallone" da 40 mi piacciono molto ma c'è le devo fare entrare.....!!!!!
il forum:
Test e caratterizzazione batterie LiFeYPO4
(http://www.energeticambiente.it/pile-e-batterie/14754892-test-e-caratterizzazione-batterie-lifeypo4.html)non lo conoscevo, proverò al leggere anche li, grazie

gugli
12-02-2015, 10:56
EV-Power | Lithium Battery 12V/40Ah (WB-LP12V40AH) (http://www.ev-power.eu/LiFeYPO4-batteries-12V-1-1/Lithium-Battery-12V-40Ah-WB-LP12V40AH.html)
EV-Power | WB-LYP40AHA LiFeYPO4 (3.2V/40Ah) - WB-PROMO (http://www.ev-power.eu/Winston-40Ah-200Ah/WB-LYP40AHA-LiFeYPO4-3-2V-40Ah.html)

per quanto riguarda l'aprire le 12V devo valutare
in questo momento il prezzo è identico
ovviamente avrei dei collegamenti gia fatti ! o comunque dei cavallotti da utilizzare
ma lo sbattimento di scompattarle (da quello che ho visto sul tuo video)
non è certo da niente, a naso siamo sull'oretta a batteria, o sbaglio ( ...una volta presa la mano è meno?)

lucusta
12-02-2015, 13:49
ho risposto sul thread che avevi iniziato per questo modello...
http://www.energeticambiente.it/categoria-l6-l7/14760448-movitron-teener-5.html

gugli
10-01-2016, 00:53
Lithium Batteries (http://www.electriccarpartscompany.com/40Ah-6-20C-23V-br-Lithium-Titanium-Battery-br-108-53-11-in-275-135-29-mm-br-37-lbs-17-kg-br-h3-b-30000-Charge-Cycles-br-50-Year-Life-b-h3_p_221.html)
qualcuno le conosce? o ne ha sentito parlare?
potrebbero essere le "litio titanate" ?
pensate possano andare bene su veicoli elettrici?

carest
10-01-2016, 09:37
Si, sono le litio titanate.
Per i veicoli elettrici non vanno bene perché hanno poca energia specifica (nota che la tensione per cella è di 2,3 volt); già nel 2007 la microvett allestì un Doblo con queste batterie prodotte dalla Altair nano. Ora le produce anche Panasonic, sono utilizzate nell'Emiev mitsubischi (vedi Citroen C0 e Peugeot Ion), ma per lo più sono destinate al settore industriale e all'accumulo stazionario.
Nulla ti vieta però di utilizzarle, se accetti la limitata autonomia hanno grossi vantaggi:durata e sicurezza intrinseca sono i maggiori.

gugli
10-01-2016, 12:10
quindi sono quelle nuove che equipaggiano le nuove miev mitsubischi?
ottima notizia!
ma sai, se come celle singole, si trovano anche quelle della c-zero-ion-miev vecchie?

carest
10-01-2016, 15:00
Io parlavo della tecnologia, non del produttore che, tra l'altro, andando a memoria me lo sono anche confuso: le celle della i-Miev le produce la Toshiba. Puoi vedere tutto qui: https://en.wikipedia.org/wiki/Mitsubishi_i-MiEV nel paragrafo Battery

lucusta
11-01-2016, 14:28
saranno presto commercializzate da ev-power.eu
si parla di 20.000 cicli vita, ma si deve puntualizzare a 0.3C, e con una capacita' specifica gravimetrica di soli 65Wh/Kg; solo la capacità specifica volumetrica e' quasi pari alle varie litio (occupano lo stesso volume a parita' di capacita', ma pesano comunque almeno il doppio).
per veicoli elettrici? costano come le LiFePO4, non hanno una gran propensione a potenze specifiche elevate (non scaricano a ratei elevati, come invece puoi fare con alcune litio) e quindi, unito allascarsa capacita' specifica, devi aumentare il peso del pacco.
ultima cosa: avendo un voltaggio di cella relativamente basso, devi fare serie con piu' elementi per avere lo stesso voltaggio finale, e quindi complichi l'elettronica di bilanciamento.
insomma, visto che tra' l'altro sono gia' a struttura nanometrica e difficilmente riusciranno ad ottenere progressi nel campo della capacita' specifica, l'unico uso sensato e' quello delle grid factory, per via del numero dei cicli vita utili.

PS:
se usi una batteria da 100kg da 130wh/kg e questa ti permette 100km di autonomia; se la sua tecnologia ti consente, ai giusti ratei di scarica, 2000 ricariche, alla fine del ciclo vita del veicolo avrai percorso 200.000Km.
se usi una batteria da 65wh/kg con 20.000 cicli vita potrai fare si e no 50Km alla volta, ma per 1.000.000 di km... non e' un gran vantaggio se non per un veicolo commerciale, per il quale pero' e' richiesta una grande autonomia (in quel caso si potrebbe rimediare con grandi pacchi sostituibili in modo rapido).

gugli
28-09-2018, 22:37
qualcuno ha visto questo?
Testing LCBs (Lithium Ceramic Batteries) || The Future of Battery Technology? - YouTube (https://www.youtube.com/watch?v=kJXRyWQgOY4)

riccardo urciuoli
28-09-2018, 23:06
non male! Mi sembra di aver capito che non sono il massimo come densità di energia, ma come sicurezza sembra di si..

jumpjack
30-09-2018, 13:11
Vedo anche modelli "high energy" da 800 Wh/L e 260 Wh/kg, ma bisognerebbe capire se hanno lo stesso livello di sicurezza.
http://www.prologium.com.tw/upload/Download/20150302-16190635.pdf