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Discussione: Batterie al litio per trazione. Tipi e Caratteristiche

  1. #21
    Paladino del Forum

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    Quote Originariamente inviata da diabloker Visualizza il messaggio
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    Quote Originariamente inviata da Lupa Visualizza il messaggio
    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:
    Quote Originariamente inviata da lucusta Visualizza il messaggio
    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%
    Ultima modifica di Spuzzete; 19-02-2013 a 13:23 Motivo: Citazione messaggio per intero
    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 --

  2. #22
    Seguace

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    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).

  3. #23
    Seguace

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    Quote Originariamente inviata da jumpjack Visualizza il messaggio
    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.

  4. #24
    Seguace

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    Quote Originariamente inviata da Spuzzete Visualizza il messaggio
    Ecco qui dei grafici che ho realizzato grazie ad uno scarica-batterie professionale
    bon, hai anche le temperature a cui sono arrivate durante queste prove?? sarebbe un dato decisamente interessante.

  5. #25
    Pietra Miliare

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    @ 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.
    Bici elettrica MKIII : qui.

    E-bike / li-ion batteries / electronics / etc. : jacopo.tk


  6. #26
    Seguace

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    avrei scommesso che le panasonic diventassero molto piu' calde.

  7. #27
    Pietra Miliare

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    @ 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.
    Bici elettrica MKIII : qui.

    E-bike / li-ion batteries / electronics / etc. : jacopo.tk


  8. #28
    Seguace

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    Quote Originariamente inviata da Spuzzete Visualizza il messaggio
    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.

  9. #29
    Pietra Miliare

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    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.
    Ultima modifica di gugli; 21-06-2014 a 19:05

  10. #30
    Super_Mod

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    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
    Certificatore energetico (ex?) in Lombardia

    FIAT Seicento Elettra 'Eli': http://www.energeticambiente.it/fiat...ia-di-eli.html

    Ecolà-Retrofit elettrico di una Lambretta del 1952: http://www.energeticambiente.it/categoria-l1-l3-es-scooters-moto-trasformate-elettriche/14725064-e-arrivo-la-ecola.html

    riqualificazione energetica del mio appartamento:http://www.energeticambiente.it/sist...-ho-fatto.html

  11. #31
    Pietra Miliare

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    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

  12. #32
    Pietra Miliare

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    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.
    - AGGIORNAMENTO A GENNAIO 2018 -
    Per il foglio di calcolo con costi e confronti delle tariffe elettriche nel mercato tutelato: http://www.energeticambiente.it/in-c...#post119803941

  13. #33
    Pietra Miliare

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    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)
    Ultima modifica di nll; 03-11-2014 a 00:34 Motivo: Unione messaggi consecutivi dello stesso utente

  14. #34
    Super_Mod

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    litio vedi su ev-power.eu o lipotech.

    NiMh credo prezzi molto minori, se te le assembli tu...
    Certificatore energetico (ex?) in Lombardia

    FIAT Seicento Elettra 'Eli': http://www.energeticambiente.it/fiat...ia-di-eli.html

    Ecolà-Retrofit elettrico di una Lambretta del 1952: http://www.energeticambiente.it/categoria-l1-l3-es-scooters-moto-trasformate-elettriche/14725064-e-arrivo-la-ecola.html

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  15. #35
    Pietra Miliare

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    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

    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

    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
    Ultima modifica di nll; 03-11-2014 a 00:33 Motivo: Unione messaggi consecutivi dello stesso utente

  16. #36
    Super_Mod

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    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.
    Certificatore energetico (ex?) in Lombardia

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  17. #37
    Paladino del Forum

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    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.

  18. #38
    Seguace

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    Quote Originariamente inviata da riccardo urciuoli Visualizza il messaggio
    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!

  19. #39
    Pietra Miliare

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    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

  20. #40
    Appassionato/a

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    Predefinito

    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

    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

  21. RAD
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