Test e caratterizzazione batterie LiFeYPO4 - EnergeticAmbiente.it

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Test e caratterizzazione batterie LiFeYPO4

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  • Sono d'accordo con te Criss aggiungo però che se si usassero bms e Cb "tarati" per caricare a 3,4V si avrebbe(come penso succederà con Riccardo)più cicli di vita senza perdere capacità.Ciò toglie però che a me tocca equalizzare sempre altrimenti dopo 30km sono già costretto a ricaricare.(ho le 40Ah)
    Jumpy le lifepo4 hanno sempre 3.65V e 2,5V come limiti il discorso però fila .
    Ultima modifica di ponzo; 24-02-2014, 21:53.
    Nicola Tesla

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    • Da quello che ho potuto capire, la tensione di 3,5V a cella è il miglior compromesso, però sempre con un bms e non solo limitando la tensione max di carica.Se si riesce a mantenere il pacco sempre ben bilanciato sia in carica che in scarica, anche le resistenze interne resteranno simili per ogni cella, altrimenti ad ogni cella che subisce uno stress (sovraccarica o sovrascarica) né aumenta la resistenza interna e di conseguenza la indebolisce.Le celle con resistenze più basse (più nuove o meno stressate), raggiungono prima la tensione max, perciò se il bms non fà il suo lavoro, potrebbero danneggiarsi più delle peggiori del pacco in fase di ricarica.

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      • Anche io penso che stare sui 3,5V sia un buon compromesso tra tempi di carica ,bilanciamento e tranquillita, guardando curve di carica che ho verificato sulle mie celle caricate a bassi C, quando arrivano a 3,5V siamo quasi alla fine con temperature anche vicino agli zero gradi, mentre a 3,4V ci rimangono per parecchio tempo quando fa freddo.
        Altro spunto interessante, anche se un po' OT, sempre piu' spesso leggo alcuni che usano il bottom balancing e poi lasciano il compito di "taglliare" l'erogazione alla centralina, quindi niente BMS. Sostengono che il BMS cosi' non serva, evitando i problemi stessi che i BMS generano (es.: a causa dei consumi leggermente diversi sbilanciano le celle). Bilanciano le celle tutte intorno ai 2,5V, poi la carica la stoppano semplicemente impostando una certa tensione considerata "sicura". Una volta fatto questo lavoro, per mesi/anni vanno avanti senza alcun problema per poi tornare al rifare il bilanciamento. Il loro credo è che le celle, una volta allineate, non si sbilanciano molto, se non per fattori esterni (es: il BMS). Mi sembra una soluzione complicata e rischiosa,ma la usano su serie molto lunghe a loro dire con profitto (sono quelli di DIY, vedi qui Bottom Balancing - DIY Electric Car Forums)

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        • Allora ricapitolando io un po' a 'intuito' (in realtà dopo aver letto vari documenti ed esperienze) avevo deciso di impostare le tensioni dei miei 'bms' a 2,8 e 3,6V, e di fermare la carica a 3,4V.

          Tra l'altro io al momento fermo la carica a 3,4V (medi) bruscamente, ma non c'è nessun motivo teorico dietro anzi sarebbe meglio farlo abbassando I progressivamente, ma non ho tempo e tra l'altro sto parlando di un CB originale di 15 anni fa che NON aveva un controllo diretto della I di carica.

          Come ha scritto Jump (ogni tanto siamo perfino d'accordo ) meglio stare lontani dai ginocchi, ovvio che si ha una perdita di autonomia ma appunto sono mesi che ripeto una mia convinzione, cioè che caricare fino (o vicino) alle tensioni massime consigliate dai costruttori (tra l'altro tensioni un po' soggette a 'reinterpretazioni') assomiglia a scaricarle fino alla tensione minima, credo sia meno pericoloso solo perchè la carica è solitamente più lenta e più controllata della scarica, ma chimicamente è comunque uno stress per la cella.

          Tempo fa qualcuno (forse Lucusta?) aveva descritto uno dei motivi dello stress e quindi del limitato numero di cicli delle celle, che sarebbe uno stress meccanico dovuto alle dilatazioni. Aspetto conferme da esperti di chimica delle batterie, ma io desumo che queste dilatazioni diventino più consistenti quando la cella non ha più energia (scarica) o non ne può più accettare (carica)

          Non sono d'accordo che caricare a 3,4 sia più lento, quello che cambia è solo la fase finale quindi anzi fermando prima la carica può solo essere più veloce...
          Non è neanche vero che le celle vengono bilanciate meno, o meglio è vero ma solo perchè i circuitini in commercio sono progettati di solito per equalizzare a 3,6 o più, in teoria si potrebbe equalizzare perfettamente anche a 3,4V.

          Riguardo l'ultima considerazione non sono d'accordo; è vero che celle in serie subiscono lo stesso utilizzo, stessa carica e scarica e quindi in assenza di fattori esterni restano allineate... ma quanti sono i fattori esterni? Tantissimi! Eccone alcuni:
          - uno o più circuitini di bilanciamento difettosi (capitato a me, ma ne ho sentito anche su roba di acquisto)
          - uso di oggetti che assorbono diversamente dalle celle che monitorano (es i diffusissimi cell-log)
          - differenze di temperatura in serie lunghe dovute alla disposizione meccanica

          Poi c'è un fattore determinante che secondo me è interno ma può essere visto come esterno: tutte le tensioni di soglia, la capacità e le altre caratteristiche delle celle sono soggette a piccole fluttuazioni anche nello stesso lotto, quindi tirar fuori esattamente gli stessi xx Ah a tutte le celle vuol dire in effetti scaricarle con profondità leggermente diversa a seconda della capacità effettiva di ciascuna, così come caricarle e scaricarle tutte alla stessa V (ammesso di riuscirci) NON vuol dire trattarle tutte allo stesso modo, a meno che qualcuno non si sia preso la briga di caratterizzare tutte le celle della propria serie e preparare poi un trattamento 'personalizzato' per ciascuna.

          Io non l'ho fatto...
          I miei articoli su risparmio energetico, veicoli elettrici, batterie e altro
          https://www.electroyou.it/richiurci/...-miei-articoli

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          • Originariamente inviato da riccardo urciuoli Visualizza il messaggio
            Poi c'è un fattore determinante che secondo me è interno ma può essere visto come esterno: tutte le tensioni di soglia, la capacità e le altre caratteristiche delle celle sono soggette a piccole fluttuazioni anche nello stesso lotto, quindi tirar fuori esattamente gli stessi xx Ah a tutte le celle vuol dire in effetti scaricarle con profondità leggermente diversa a seconda della capacità effettiva di ciascuna, così come caricarle e scaricarle tutte alla stessa V (ammesso di riuscirci) NON vuol dire trattarle tutte allo stesso modo, a meno che qualcuno non si sia preso la briga di caratterizzare tutte le celle della propria serie e preparare poi un trattamento 'personalizzato' per ciascuna.

            Io non l'ho fatto...
            Mica ho capito come sarebbe la procedura
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            Il mio precedente scooter

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            • no la mia era una provocazione...

              Intendevo dire che quando per esempio diciamo 'ho scaricato il pacco batteria all'80%' in realtà avremo scaricato alcune celle al 75%, altre all'85% e così via...
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              • Originariamente inviato da riccardo urciuoli Visualizza il messaggio
                Non sono d'accordo che caricare a 3,4 sia più lento, quello che cambia è solo la fase finale quindi anzi fermando prima la carica può solo essere più veloce...
                Non è neanche vero che le celle vengono bilanciate meno, o meglio è vero ma solo perchè i circuitini in commercio sono progettati di solito per equalizzare a 3,6 o più, in teoria si potrebbe equalizzare perfettamente anche a 3,4V.
                D'inverno a basse temperature e ad alto amperaggio (credo già da 0,5C) i 3,4V li prendi con grande facilità quando le celle sono al 50%, nel mio caso il CB non smette di caricare, ma inizia a calare di amperaggio, questo riduce i tempi di carica. Se ho un voltaggio target di 3,5V la possibilità di caricare a 0,5C piu' a lungo mi consente di ridurre di i tempi. Estremizzando, se fissassi la tensione target a 3,35V otterrei tempi ancora piu' lunghi. Quello che intendo è che in generale 3,5V coprono la maggior parte dei casi, ma non vuole dire che sia la soglia giusta per tutti, tu Riccardo se non sbaglio hai correnti basse rispetto alla capacità e 3,4V va bene, esattamente come dimostri nei test.


                Riguardo l'ultima considerazione non sono d'accordo; è vero che celle in serie subiscono lo stesso utilizzo, stessa carica e scarica e quindi in assenza di fattori esterni restano allineate... ma quanti sono i fattori esterni? Tantissimi! Eccone alcuni:
                - uno o più circuitini di bilanciamento difettosi (capitato a me, ma ne ho sentito anche su roba di acquisto)
                - uso di oggetti che assorbono diversamente dalle celle che monitorano (es i diffusissimi cell-log)
                - differenze di temperatura in serie lunghe dovute alla disposizione meccanica
                Se ti riferisci al bottom balancing, secondo quanto riportato da chi sta usando questo metodo è proprio come dici, quindi evitano di attaccare alle celle qualunque tipo di elettronica. Nel lungo thread si citano altri effetti che modificano il comportamento di una cella rispetto alle altre rendendo il bottom balancing meno efficace (es. temperature diverse, capacità diverse) , infatti suggeriscono ogni 300 cicli / 1 anno di rifare il bilanciamento. Diciamo che è una tecnica curiosa che evita di spendere in BMS e che sembra stia dando buoni risultati, anche io sono critico, ma è per questo che ho sollevato il tema.

                Poi c'è un fattore determinante che secondo me è interno ma può essere visto come esterno: tutte le tensioni di soglia, la capacità e le altre caratteristiche delle celle sono soggette a piccole fluttuazioni anche nello stesso lotto
                Allineando tutte le celle sul ginocchio basso , anche se sono celle con piccole differenze, ottieni che quando sono scariche, tutte scendono allo stesso modo, quindi il cut-off della centralina funziona correttamente. Cosa che invece non è possibile con il Top Balancing

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                • quindi da quel che ho capito tu vuoi dire che caricare a V più basse è più lento perchè il tuo CB abbassa la corrente a fine carica in un certo modo.
                  Cioè non posso giurarci, io i test li ho fatti in estate, però ovviamente è chiaro che in inverno è come se le celle abbiano una resistenza serie più alta, quindi le V si muovono maggiormente sia in scarica che in carica. In effetti io caricando a C/10 circa non mi pongo il problema, la differenza di tensione è molto limitata.

                  Riguardo il bottom balancing non l'avevo mai sentito, non ho tanta voglia di leggermi il 3d ma mi sembra una di quelle 'usanze' poco dimostrabili. A meno di dimostrare che le celle differiscano solo per il ginocchio superiore e non per l'inferiore...bah mi sembra un nonsense, credo che le differenze costruttive (meccaniche, chimiche ecc) abbiano effetto su tutta la curva non solo su una parte.

                  Poi comunque risparmiano i BMS ma secondo me se metti in conto un controllo manuale e un bilanciamento periodico puoi evitare il BMS allo stesso modo col top balancing...chi dice che si può fare solo col bottom?
                  Io una volta riallineate le celle per rimediare a un mio errore ogni volta che le controllo le trovo tutte in frazioni centesimali di V... e come ben sapete il mio bilanciamento non interviene praticamente mai visto che fermo a 3,4V e lui interviene a 3,6.

                  Insomma, io il vantaggio di un metodo che comunque ti costringe a mandare le celle alla scarica totale non lo capisco, e alla fine mettere un BMS da pochi euro/cella non mi sembra un grosso problema visto quanto costano le celle...

                  Vabbe' dai, per ora mi propongo di fare da cavia per quello che ritengo il metodo migliore per far durare le celle, il 'richi middle balancing'
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                  • Riccardo, quando ho letto il finale "richi middle balancing" ho riso per qualche minuto, grande battuta... In effetti con 'ste celle si rischia di cadere nel feticismo, non mi stupirei se poi si passasse al "random balancing", "crazy balancing" etc...

                    Quella del "bottom balancing" devi leggerla in questo modo: il bottom balancing lo fai la prima volta che installi le celle, poi non bilanci piu' per un anno/300 cicli (alcuni dicono anche di piu'), tanto le celle senza elettronica a contorno non si sbilanciano (sarebbe la presenza di elettronica sulle celle a scatenare lo sbilanciamento). Risparmi soldi perche' non usi il BMS, risparmi le celle perche' soltanto la piu' debole è quella che arriva a 3,5V (quella che definisce lo stop al CB in termini di voltaggio), eviti casini (meno cose ci sono meno probabilità hai che si rompano). Il Cut-off lo fa la centralina proprio sfruttando il ginocchio inferiore, dato che sono bilanciate in basso, scendono tutte insieme quindi il voltaggio complessivo / nr di celle in serie è lo stesso del voltaggio della singola cella .
                    Il Top balancing non ha lo stesso vantaggio, infatti non puoi usare il cut-off della centralina, le celle non sono bilanciate verso il basso, quindi potresti avere una cella "debole" che va a 1V, mentre un'altra è ancora a 3,2V.

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                    • tirar fuori esattamente gli stessi xx Ah a tutte le celle vuol dire in effetti scaricarle con profondità leggermente diversa
                      No, semmai vuol dire arrivare a tensioni diverse, ma la profondità di scarica è data, per definizione, dagli Ah estratti rispetto a quelli contenuti, non da V. Come poi V sia collegata alla DoD dipende dalla batteria (litio, piombo,...).
                      Batterie, DoD e profondità di scarica: *** Scaricare le batterie solo fino a metà prima di ricaricarle. *** Al piombo da 60 km: usata 20 km per volta durerà 60.000 km, 60 km per volta ne durerà 12.000. *** Al litio da 60 km: usata 20 km per volta durerà 120.000 km, 60 km per volta durerà 60.000 km.
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                      • appunto jump, gli Ah contenuti (quelli effettivi, non quelli nominali) variano leggermente da cella a cella. Si parla sempre in termini percentuali rispetto agli Ah nominali, in realtà io volevo dire che appunto essendo gli Ah reai leggermente diversi da cella a cella anche le tensioni finali, a parità di Ah estratti, cambiano leggermente da cella a cella, cambia il DOD ecc ecc, e secondo me ne deriva che anche se usate in serie le celle tendono a divergere lentamente tra loro pure in assenza di assorbimenti diversi da una all'altra.
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                        • bhe', se la chimica e' identica, sono le stesse reazioni a partecipare, quindi il voltaggio e' dato solo dalla concentrazione effettiva (legge di nernst);
                          dipende dal rendimento di cessione ionica (purezza dei sali, distribuzione e, visto che e' una cella solido-solido, granulometria - cristalli piu' piccoli significa anche maggiore superficie su cui accrescere, oltre che dalle caratteristiche fisiche dell'elettrodo).
                          teoricamente pero' il voltaggio dipende dalla sola disponibilita' ionica.

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                          • Originariamente inviato da riccardo urciuoli Visualizza il messaggio
                            se usate in serie le celle tendono a divergere lentamente tra loro pure in assenza di assorbimenti diversi da una all'altra.
                            Infatti i fautori del bottom balancing dicono che dopo 300 cicli/ un anno è il caso di procedere nuovamente alle verifiche e rifare il bilanciamento. Tengono in considerazione il fatto che le celle dopo parecchio tempo tendono a divergere un pochino tra loro, ma stando alle loro esperienze, sembra che la divergenza sia minimale, anche dopo parecchio tempo. Ovviamente tutto questo discorso vale per celle LiFe, che credo abbiamo dalla loro una chimica piuttosto resistente ed affidabile, altri tipi di Litio temo non possano permettersi questo tipo di approccio.

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                            • Certo che queste LiFePO4 sono una cosa assurda: oggi per fare 20 km ho "consumato" 150 mV per ogni cella! Sono passate da 3,33 a 3,18. E 20 km è pressochè tutta l'autonomia che hanno, visto che sono celle da 15 Ah! (60V in tutto)
                              Batterie, DoD e profondità di scarica: *** Scaricare le batterie solo fino a metà prima di ricaricarle. *** Al piombo da 60 km: usata 20 km per volta durerà 60.000 km, 60 km per volta ne durerà 12.000. *** Al litio da 60 km: usata 20 km per volta durerà 120.000 km, 60 km per volta durerà 60.000 km.
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                              • io ragiono in watthora...
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                                Il mio precedente scooter

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                                • Il punto è che con le LiFePO4 basarsi sul voltaggio per ricaricare o per capire quanta autonomia è rimasta è completamente inutile. :-(
                                  Batterie, DoD e profondità di scarica: *** Scaricare le batterie solo fino a metà prima di ricaricarle. *** Al piombo da 60 km: usata 20 km per volta durerà 60.000 km, 60 km per volta ne durerà 12.000. *** Al litio da 60 km: usata 20 km per volta durerà 120.000 km, 60 km per volta durerà 60.000 km.
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                                  • e allora perchè usi proprio il voltaggio nelle tue considerazioni? era un messaggio ironico, paradossale, provocatorio o cosa?
                                    I miei articoli su risparmio energetico, veicoli elettrici, batterie e altro
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                                    • Perchè è una "considerazione e un confronto sui consumi".
                                      http://www.energeticambiente.it/veic...confronti.html

                                      Chi sa come funzionano le varie batterie al litio ha capito benissimo di cosa parlo, a te lo spiegherò:
                                      un range di 150 mV su una batteria da 3300 mV volt è irrisorio, anche per batterie al litio, notoriamente con curva di scarica "piuttosto piatta", ma che nelle lipo/li-ion almeno va da 2800 a 4200 mV volt (1400 mV); nelle lifepo4 è piatta da far paura: 15 Ah "racchiusi" in 150 mV, quando normalmente "si dice" che il range scarica/carica di una LiFePo4 sarebbe 2000-3600 mV.

                                      Praticamente coviene considerare la curva di scarica come se fosse un rettangolo alto 3300 mV, lasciar perdere totalmente i cambi di tensione e misurare solo gli Ah usciti dalla batteria.
                                      Ultima modifica di nll; 30-11-2014, 02:15. Motivo: Citazione integrale rimossa. Violazione art.3 del regolamento del forum.
                                      Batterie, DoD e profondità di scarica: *** Scaricare le batterie solo fino a metà prima di ricaricarle. *** Al piombo da 60 km: usata 20 km per volta durerà 60.000 km, 60 km per volta ne durerà 12.000. *** Al litio da 60 km: usata 20 km per volta durerà 120.000 km, 60 km per volta durerà 60.000 km.
                                      -- Jumpjack --

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                                      • Grazie esimio per la spiegazione...

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                                        Hai scoperto che le curve di scarica sono molto piatte, hai anche scoperto che è inutile andare vicino ai limiti minimo/massimo consigliati dai costruttori. Bene, sono contento per te!

                                        Non sono molto d'accordo sull'ultima affermazione. La pendenza è minima ma molto costante, il problema per cui non si possono usare le tensioni DA SOLE è la forte variazione con temperatura e corrente di scarica.
                                        Mi sembra di capire che tu hai usato le tensioni a vuoto, quelle sicuramente sono poco significative... io sto facendo da mesi misure a vuoto E sotto carico, e ti assicuro (d'altronde lo fanno TUTTI i costruttori) che anche la tensione (non da sola) può essere usata per un calcolo della capacità residua (INSIEME ad altri parametri)
                                        I miei articoli su risparmio energetico, veicoli elettrici, batterie e altro
                                        https://www.electroyou.it/richiurci/...-miei-articoli

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                                        • Originariamente inviato da riccardo urciuoli Visualizza il messaggio
                                          lucusta mi tocca dissentire... a parte che simili dettagli sarebbe meglio darli nei 3d sulle batterie.. comunque...
                                          concordo, sarebbe il caso di metterli in un thread specifico.
                                          Originariamente inviato da riccardo urciuoli Visualizza il messaggio
                                          Io carico a 3,4V medi per cella e non di più, e con i miei test posso dire a ragion veduta che è PERICOLOSO andare oltre. E' anche inutile (a detta di molti e anche mia) fare la prima carica a 4V per cella e ionon ho visto problemi legata a questa mancata super-ricarica.
                                          se carichi a 3.4V a cella (medio), sei a meno del 95% della carica totale, anche dopo molte ricariche (assestamento della concentrazione media per superficie); a 3.325 sei al 90% della carica possibile, e a quel valore ci puoi arrivare tranquillamente con una carica a 1C; non ci sono particolari problemi.
                                          da 3.325 a 3.450 (90-95%) la carica dev'essere rigorosamente a fattore 0.5C, per essere sicuri che si continui ad accrescere in misura omogenea, invece di accumulare tutto nelle parti con meno resistenza elettrica.
                                          da 3.450 a 3.600-3.650 (95-100%) la carica dev'essere fatta a ratei inferiori a 0.3C (e quindi i tempi allungano parecchio).
                                          questo tipo di ricarica e' effettuato automaticamente ai BMS per litio, e se monocella direttamente dal CB per litio.
                                          caricare al 90-95% non e' un problema, per questo tipo di batterie se non per il fatto che hai meno autonomia (ma puoi caricare anche piu' velocemente, anche piu' di una o 2 ore in meno a seconda della dimensione della cella), ma ogni tanto e' consigliabile una carica totale per fare in modo che i sali si distribuiscano uniformemente sulla luperficie di accrescimento.

                                          Le LiFePO4 vengono date gia' cariche non perche' le mettono in carica, ma solo perche' sono state fatte gia' cosi'; il sale e' praticamente verniciato sul supporto, ed e' ancora nel suo stato di ossidazione piu' energetico. la carica poi sciama a circa l'80% per il fatto che dal momento della costruzione al momento che ti arriva a casa passano un paio di mesi; solo prodotti che devono rimanere in magazzino vengono inizializzati (e cosi' ci possono rimanere per 1 anno senza ricarica), gli altri sono "uova di giornata" fatti apposta per l'ordine venduto.
                                          E' quindi necessaria la carica di inizializzazione, che e' capace di deossidare il sale che, per cose naturali, si e' ossidato, e renderlo attivo (microgranuato) e soprattutto omogeneo (con lo stesso spessore su tutta la superficie del supporto di contatto), oltre al fatto che l'interfaccia litio metallico - sale di litio stia ben a contatto su tutta la superficie; nelle LiFePO4 l'elettrodo e' litio metallico verniciato sul supporto in alluminio e messo a contatto con altra verniciatura al sale di litio... l'inizializzazione serve per essere sicuri che l'interfaccia litio/sale sia attiva in tutti i punti.
                                          e' una questione tecnologica, non chimica***

                                          Originariamente inviato da riccardo urciuoli Visualizza il messaggio
                                          Riguardo il BMS... in teoria va fatto dialogare col CB e non so se sull'ecojumbo sia facile farlo, nè se sia necessario. Per quello chiedevo dati in più.
                                          no, un CB per Pb ha una diversa curva di carica, ed e' molto difficile metterlo d'accordo con un pacco di altra chimica (addirittura il mio CB Bosh C3 distingue tra Pb-a bagno d'acido (quelle classiche), le gel, le AGM e le VRLA (che necessitano di 14.7V).. ma essendo piombo non fa' distinzione sull'andamento della curva.
                                          Un buon CB litio che comunica con un buon BMS puo' ricaricare nel periodo intermedio anche a 2C, perche' le litio sopportano bene questo sforzo (4 volte superiore al normale), diminuendo cosi' il tempo di ricarica, ma l'ultimo pezzo della curva devono farlo con molta piu' lentezza, per preservare la cella, che ha una superficie d'elettrodo decine di volte superiore ad una classica Pb (ed anche per questo che e' piu' capace).



                                          *** per fare un esempio:
                                          gli elettrodi selettivi da laboratorio per la determinazione dei fluoruri devono essere attivati con un elettolita con fluoro per il loro primo utilizzo; di solito si usa, e non scherzo, un dentifricio al fluoro (concentrazione massima ammessa di 1450PPM), perche' essendo una crema si e' sicuri che arrivi ben a contatto con la giunzione e che ci rimanga ben fissa per quelle 3 o 4 ore necessarie.
                                          e' solo una questione di tecnologia, non di chimica.

                                          con questo vorrei spiegarmi su una questione molto importante riguardo a celle e batterie:
                                          sono oggetti tecnologici che sfruttano la chimica, ma essendo tecnologici devono essere usati nel modo giusto.
                                          ogni cella, ogni batteria ha i suoi limiti tecnologici, e sono quelli che ne limitano le prestazioni;
                                          le celle da laboratorio sono sempre performanti e basati su chimiche esotiche, ma una reazione chimica si riesce quasi sempre ad ottenere, diverso il discorsa dal farlo con ua batteria francobollo che con una di grande capacita'.
                                          la difficolta' maggiore nella costruzione di una batteria e' propio il fatto di riuscire a farla funzionare come il prototipo da laboratorio, della grandezza di un francobollo...
                                          dietro alla ricerca c'e' un grandissimo lavoro tecnologico per far si che la chimica funzioni;
                                          quindi se mi dicono che per farle funzionare bene devo caricarle la prima volta a 4.0V io ci credo e lo faccio, perche' probabilmente, per dirlo, un motivo c'e'.
                                          Ultima modifica di richiurci; 01-11-2014, 21:53. Motivo: post copiato da altro 3d

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                                          • Cavoli che fatica, ho spostato questo post in parte perchè non volevo andasse perso.

                                            Faccio qualche considerazione.

                                            Sullo stop della carica a 3,4V medi in fondo non dici cose molto diverse; con tante celle caricare a 3,4V medi vuol dire comunque avere qualche cella già in equalizzazione a fine carica, questo lo dico per esperienza diretta.
                                            Quindi si può andare oltre SOLO se il CB dialoga col BMS, quindi in un sistema ben integrato, al prezzo comunque di un certo "spreco" energetico. Altrimenti il danno è sicuro.


                                            La mia corrente di ricarica è bassa, inferiore a C/5 anche se usassi il CB a piena potenza (3kW), ma in realtà io carico quasi sempre a circa C/10!

                                            Mi confermi che, se uno non ha fretta, è sempre meglio ricaricare lentamente per la chimica?

                                            Per lo stesso motivo ho affermato che un CB per il piombo può andar bene in molti casi anche per il litio, SE ha parametri importanti (come la tensione finale) regolabili; semplicemente perchè i CB per il piombo non fanno mai cariche veloci, i più "rapidi" caricano in qualche ora, quindi entro il limite di 0,3C che tu indichi per potersi spingere alla tensione massima.

                                            Carica di inizializzazione: i dubbi sono relativi al fatto che non tutti i costruttori la consigliano. E' anche molto pericolosa da fare, e a me sembra strano che un transitorio così rapido sia indispensabile per sistemare i sali.
                                            Anche il contenuto delle monoblocco mi ha dato dubbi sul fatto che fossero "fresche di giornata". Perchè non dovrebbero inizializzarle loro? Per risparmiare i pochi minuti a cella che ci vorrebbero in un processo industriale? Mah..

                                            Comunque, dalle mie misure, non ho notato assolutamente una carenza di capacità per il fatto che non le ho inizializzate, anzi sono tutte un po' più capienti del valore nominale.
                                            I miei articoli su risparmio energetico, veicoli elettrici, batterie e altro
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                                            • *hai messo 2 post, uno cancellalo.

                                              per la parte chimica, sicuramente per caricare devi superare il voltaggio di cella (deltaG, per far invertire la reazione), mentre la quantita' di corrente che immetti e' direttamente proporzionale alla grandezza della cella; una singola reazione di "fissaggio" ti richiede una certa potenza, piu' molecole sono in gioco, piu' corrente viene richiesta.
                                              Il resto e' solo a livello tecnologico, di costruzione.
                                              per fare un esempio prendiamo l'accrescimento di un sale da una soluzione sovrasatura:
                                              hai una soluzione di un sale ad una concentrazione maggiore di quella che il solvente puo' in effetti sciogliere, pur non avendo un soluto precipitante; in questo frangente conta la temperatura, la concentrazione e il tempo.
                                              il fattore tempo permette ai microcristalli che sono in soluzione di accrescere in modo uniforme e regolare; l'abbassamento della temperatura in modo controllato e comunque lento permette di dare nuove molecole al cristallo (e' dovuto al prodotto di solubita', KS; una soluzioe sovrasatura produrra' sempre un precipitato, e KS e' legata in modo diretto alla temperatura).
                                              a mano a mano che la temperatura si abbassa le molecole vicino al cristallo si uniscono a questo facendo diminuire la concentrazione nella soluzione; a questo punto il cristallo si accresce secondo il suo reticolo cristallino, riuscendo a posizionare gli atomi nel giusto modo, e quindi creando un macrocristallo accresciuto.

                                              la cosa peggiore per una batteria e' avere macrocristalli, per diversi motivi:
                                              un solido unico ha meno superficie di tanti piccoli solidi la cui somma ha lo stesso volume finale, quindi la stessa concentrazione di molecole; meno superficie, meno attivita' chimica;
                                              un accrescimento per macrocristalli occupa un volume maggiore del reale contenuto di molecole, perche' non riempi tutti gli spazi utili, gli interstizzi, quindi per la stessaquantita' di molecole hai un volume maggiore... la densita' dell'elettrodo diminuisce.
                                              i macrocristalli possono provocare tensioni strutturali nella cella, disgregando lo strato di sali earrivando a forare la patina isolante (una delle due parti della lamina metallica e' isolata con una pellicola di etilene perche' quando la si avvolge non deve far contatto con il sale del risvolto precedente, senno hai un corto e quella parte di elettrodo non viene piu' messa in gioco della scarica/ricarica).

                                              quindi il problema primario e' fare una ricarica di accrescimento in modo da eliminare la possibilita' di creare macrocristalli, e per questo giochi sull'amperaggio, facendo avvenire la reazione inversa velocemente in modo da non dargli il tempo di, letteralmente, muoversi da dove sono; per questo che si ricarica ad un valore ben superiore a quello di cella... se 3.3V e' il voltaggio di cella, almeno a 3.6 se non a 3.7v e con una corrente spinta quando c'e' tanta disponibilita' di reagenti, in modo da "fissarli" a microcristalli in modo rapido e non dargli il tempo di organizzarsi.

                                              una carica troppo lenta da' la possibilita' agli atomi di, letteralmente, muoversi, ed accrescere un cristallo gia in accrescimento (questo perche' per una molecola od un atomo e' energeticamente piu' facile aggrapparsi ad un reticolo esistente che innescarne un'altro, per il quale deve trovare la soluzione spaziale giusta per i suoi orbitali).

                                              il problema dal lato inverso e' pero' quando la resistenza cresce, sia per il calore, sia per l'indisponibilita' di reagenti, a ricarica quasi totale.
                                              in questa fase le molecole prendono vie preferenziali, e possono preferire di spostarsi, invece che di formare immediatamente un cristallo.
                                              la disponibilita' di reagente e' inferiore, e ci mettono tempo per trovare la giusta coordinazione spaziale per unirsi ad un'altra molecola li' vicino... alla fine possono, per via del voltaggio, essere attirate verso una parte dove c'e' piu' voltaggio perche' c'e' meno resistenza... e purtroppo queste sono le parti in cui ci sono macrocristalli... alla fine accrescerebbero un macrocristallo, ed oltretutto renderebbero il substrato dell'elettrodo disomogeneo (lasciando lacune).
                                              se e' il tempo la cosa di cui hanno necessita', diamoglielo, ed abbassiamo il rateo di carica.
                                              tanto meno e' la concentrazione di reagenti, tanto piu' tempo gli devi dare per fare microcristalli e non spingerli a delocalizzarsi.
                                              un CB per litio deve essere ottimizzato non solo per una curva adeguata alla chimica, ma specificamente per uno specifico tipo di cella...
                                              una cella da 20Ah che ha solo 4 risvolti ed una superficie molto ampia di 20x10cm e' diversa da una a cilindro alta 10cm e del diametro da 5cm, pur in finale avendo la stessa superficie di elettrodo.. i terminali di contatto pero' agiranno per diversa lunghezza e larghezza dando un diverso aspetto elettrico e quindi di distribuzione della corrente e delle resistenza... non meno lo spessore ed il materiale di contatto contano.

                                              PS: Y e Mn sono impurezza che vengono messe perche' contribuiscono a rompere il reticolo cristallino regolare del sale... si uniscono per affinita' chimica, ma non per affinita' fisica, e quindi interrompono l'accrescimento di un macrocristallo... il problema e' che chimicamente non sono energetici, quindi diminuiscono la concentrazione di reattivi utili.

                                              la prima ricarica invece, probabilmente, viene chiesta a quel voltaggio perche' deve attivare sia tutto il sale, ma soprattutto l'interfaccia tra' litio metallico e sale attivo. in produzione sono letteralmente spruzzati sulla superficie, a strati, e quindi non hanno una buona interfaccia di colleamento... e' probabile che innescano la delocalizzazione del materiale per riempire pero' gli spazzi vuoti di un elemento nuovo, ma quando questi spazzi sono gia' stati colmati si potrebbero innescare delocalizzazioni ed accrescimenti anomali.

                                              questa e' una mia spiegazione, perche' non credo che certi segreti vengano divulgati con molta sufficienza... ti dicono di farlo ma il perche' e' un segreto industriale che hanno trovato loro per il proprio prodotto.
                                              prodotti diversi, usi diversi... chi non dice di farlo probabilmente le inizializza egli stesso; chi dice di farlo probabilmente non le inizializza per il semplice motivo della quantita' prodotta; un'operazione del genere e' diversa da quella standard produttiva per questo tipo di industria, e quindi comporta costi aggiuntivi... ad esempio non tutte le auto della catena di montaggio vengono testate su ruote; molte si fanno 3 o 4 Km sui rulli per avere il check QC approved (ed i test QC possono essere piu' o meno intensivi).

                                              ora non saprei se la tua ricarica e' giusta o sbagliata... ma se ti funziona sara' sicuramente buona... a C/10 dai molto tempo alle molecole di muoversi, ma dipende anche a che temperatura la fai... tanti fattori che sarebbero da testare... il problema e' che tu hai un'automobile, non un prototipo sperimentale ed un budget che ti permette di scassare le celle per fare ogni tipo di prova per vedere quale sia la migliore.

                                              il reale problema delle batterie e' che se sbagli le danneggi in patre o irrimediabilmente, e l'altro e' che pur essendo tutte lo stesso prodotto, non sono certo tutte uguali, quindi un piccolo scostamento da "buono" per una cella potrebbe portarti a "ancora buono" per la stessa ma "cattivo" per un'alta.

                                              la cosa migliore da fare e' comunque quella di mantenersi nelle prescrizioni del produttore...
                                              Ultima modifica di nll; 30-11-2014, 02:15. Motivo: Unione messaggi consecutivi dello stesso utente

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                                              • grazie per i tuoi ragionamenti ad alta voce, un po' al di sopra delle mie capacità ma il senso l'ho capito.

                                                Ora francamente credo che giusto o sbagliato è un po' eccessivo, probabilmente ci sono lievi differenze che si ripercuoteranno sulla capacità effettiva negli anni.

                                                Quindi purtroppo ci tocca aspettare per scoprire se la mia carica molto lenta faccia più male che bene!

                                                Ribadisco però una mia convinzione ad oggi confermata dalle esperienze sul forum. Quello che hai spiegato tu è una visione a livello chimico/tecnologico, che dovrebbero avere chiara chi i veicoli ed i CB li progetta.

                                                In casi come il mio e il nostro di "smaneggiamento" spesso ci sono altri fattori, come riutilizzo di CB non specifico, BMS cinesi o comunque "semplici" ecc.
                                                Nel caso della mia auto uno dei motivi che mi ha spinto ad abbassare la potenza di ricarica a circa C/10 è il contratto Enel da 3kW (assorbento 1,5kW da rete rischio meno lo stacco, anche con altra roba in funzione) e la tendenza del CB a rompersi per surriscaldamento se viene fatto lavorare a 3kW.

                                                Oltre alla tendenza al surriscaldamento di cavi e prese.

                                                Infine... la ricarica lenta rende più affidabile l'intervento del mio BMS!

                                                Insomma tutti biechi motivi di affidabilità dell'assieme......che è pur sempre vintage anche se ancora stupendamente performante!
                                                I miei articoli su risparmio energetico, veicoli elettrici, batterie e altro
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                                                  in altri casi, magari, puo' essere un buon punto da dove cominciare a ricercare nozioni piu' approfondite.

                                                  per quanto riguarda la prima ricarica, permane semppre il dubbio se effettivamente vale il rischio (perche' caricare a 4.0V e' un rischio).

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                                                  • Esatto, il motivo per cui io la sconsiglio è l'estrema velocità con la quale la tensione raggiunge i 4V.

                                                    Se come dici tu è una necessità chimico-tecnologica non può essere lasciata all'utente finale, che normalmente dispone di attrezzatura approssimativa!

                                                    Andrebbe fatta con un andamento della corrente e della tensione in quegli ultimi millivolt molto ben determinato, non con un "semplice" alimentatore con la V finale impostata a 4V (e neanche quello lo abbiamo tutti...)
                                                    I miei articoli su risparmio energetico, veicoli elettrici, batterie e altro
                                                    https://www.electroyou.it/richiurci/...-miei-articoli

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                                                    • Aggiornamento!

                                                      Approfittando della mia convalescenza... mi sono finalmente deciso a smaltire un po' di video arretrati....

                                                      E quindi dopo quello dello ScaRICCAtore ecco a voi la richi-versione dell'apertura delle famose monoblocco winston/Thundersky:
                                                      https://www.youtube.com/watch?v=dSm7...qGv9byRNQEcgfQ
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                                                      • per le batterie, tra case esterno e placche metalliche saremmo a 500g in piu' rispetto alle singole celle?

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                                                        • Aggiornamento!

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                                                          Test e caratterizzazione batterie al litio LiFeYPO4 - ElectroYou

                                                          Ovviamente è una mia sintesi, discutibile e parziale, di quanto detto.

                                                          Fatemi sapere per favore se riesce a leggerlo e/o scaricarlo anche chi non è iscritto a Electroyou!
                                                          I miei articoli su risparmio energetico, veicoli elettrici, batterie e altro
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                                                          • L'ho letto tutto d'un fiato, ottimo articolo e gran bel riepilogo, finalmente un'aggregato "organico" per capire come sono fatte queste celle. Hai aggiunto anche un mio grafico , mi fa molto piacere aver potuto contribuire in qualche modo.
                                                            Peccato soltanto non averlo potuto leggere prima di comprare le celle, mi sarebbe stato piu' facile scegliere.
                                                            Grazie Riccardo!

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                                                            • Eh ormai lo avrete capito che ho tempi lunghi.....

                                                              Grazie a te Ccriss, il tuo grafico era molto più presentabile dei miei

                                                              Lho pubblicato su EY perchè mi piace quella funzione, ora la propongo come modifica da fare su EA...
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