Газовые электроаккумуляторы

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

По поиску вроде еще такой темы нету.

Где-то в середине империи зла придумал один мужик газовые электроаккумуляторы. Одно из типовых описаний http://www.ecotoc.ru/alternative_energy/battery/d679/

Преимущества:

1. Нет дорогих активных веществ. Практически действующая конструкция состоит из угля, дешевой соли и воды.
2. Могут заряжаться и разряжаться токами большой величины относительно емкости.
3. Условно отсутствует износ (см ниже).
4. Из-за простой конструкции - возможность ремонта или постройки на месте эксплуатации.
5. Высокое напряжение одной ячейки - хлорноводородная уже целых 2.5в, это приводит к простым конструкциям батарей. На 12в класса систему надо всего 5 ячеек.

Проблемы:
1. Достаточно большой саморазряд. В простых конструкциях до десятка процентов в сутки.
2. Скрытые проблемы износа - при электролизе хлора выделяется еще частично и кислород из воды, причем полностью избежать выделения кислорода трудно. А кислород похоже в атомарном виде слишком активный и даже при 20 градусах частично окисляет угольный электрод и он изнашивается с выделением углекислого газа. По слухам из хлорноэлектролизного производства в выхлопном хлоре около 2 процента углекислого газа от разрушения электродов. Частично облегчается очень малой ценой активных мас и возможностью периодической переборки-ремонта.
3. В демонстрационной конструкции достаточно высокое внутренее сопротивление и поэтому плохой кпд. Решается имхо переходом на аналог ламельной конструкции или слоеной цилиндрической.
4. Похоже заметные потери хлора при заряде т. к. при регулярной эксплуатации рекомендуется полная замена солевого электролита каждую неделю. Имхо можно решить подливанием дешевой соляной кислоты или вообще переходом с солевого на солянокислотный электролит. Тогда надо будет только подливать электролит. Иначе куда-то девать много соленого раствора с примесью щелочи может быть проблемой.

Предполагаемое применение в электроснабжении хозяйства - акб для деления мощности электростанции для повышения кпд или акб для сдвига времени энерговыделения системы с середины светового дня на вечер. Как раз хорошо подходит способность заряжаться большими токами, а на саморазряд при периоде цикла около 6..12..24 часа достаточно пофиг.

 

Попробовал собрать модель с электродами из сетки из коррозионностойкой стали.

Активированый уголь технический марки БАУ-А кусками где-то около 5..8 мм размером. Из сетки отрезаны куски около 4х3 см и скручены в цилиндры около 1 см диаметром, припаяны медные провода для выводов. Потом из тряпки для пола сваляной из какого-то полимера (тряпка из ашана для мытья полов) скручены стаканы около 3..3.5 см диаметром и высотой около 5 см и внутрь замотаны электроды с углем. Снаружи замотано нитками полимерными.

Заряжалось током около 1..2 а. Напряжение на ячейке около 2.8..3.6в при этих токах. У одного из электродов (водородного вроде) достаточно сильное выделение газа, но без запаха. Значит таки водород, и он как положено плохо поглощается углем. У второго электрода газа почти нету и запаха тоже - хлор хорошо поглощался.

Через минут 10 заряда пробовал смотреть разрядные параметры - получалось очень скромно: напряжение около 0.8 в и ток в согласованой нагрузке около 30..40 ма.

Сначала один из электродов пробовал ставить в диафрагменный стакан из бумаги а4 офисной 80 к/кв м где-то в 1 лист толщиной, но и без него все параметры без особой разницы.

Пробовал дозаряжать до насыщения хлорного электрода - но через меньше часа разрушился медный токовывод от него.

Вообщем с электродами из стали с хромом как-то пока плохо получается. Хотя катод стальной вполне должен быть пригоден. Буду пробовать искать графитовые электроды как положено. Иначе че-то как минимум эдс при разряде намного хуже обещаной. Для начала можно надергать из "солевых" р20 батарей.

 

Категорически приветствую натурную проверку технологии. Если вдруг чего получится - это будет действительно круто.

AndreyNS, я смотрю Вам покоя не дает идея экстремально альтернативных аккумуляторов. Так вот.
Во многих автономках существуют периоды, когда появляется "лишняя" энергия. Каждый пытается по-всякому её собирать. Лично я никогда над этой проблемой не задумывался. Какая разница сколько энергии системой недособрано летом или даже зимой в сверх солнечный день, если эта же, система, не может обеспечить зарядом значимую часть года (зимой и не только) имеющиеся аккумуляторы. Все автономки упираются в аккумуляторы. Многие эту часть недооценивают, а я считаю её не просто важной, а самой главной. Аккумуляторная часть важнее всего остального вместе взятого. Именно поэтому, кстати, я несколько лет экспериментировал с автомобильными акками, и именно их, по крайней мере пока, считаю самым экономически оправданным видом акков для гражданских автономок.
Однако я не прочь воспользоваться любым другим способом аккумулировать энергию, включая самые экзотические, которые помогут решить некоторые проблемы, возникающие при применении классических акков. Единственное условие - технология должна быть экономически оправданной. Я тоже перебирал все известные мне способы и решил что выхода нет.
А вот недавно по Дискавери показали интересный автомобиль, который может ездить на сжатом воздухе. Сама по себе идея не нова, но человек добился пробега в 500км, что вроде как о-о-очень не плохо, по сравнению с серийными электрокарами.
Предлагаю обсудить эту идею. Вплоть до создания отдельной темы.
Собственно идея понятна - лишнюю энергию компрессор закачивает в баллон. Когда солнце или ветра нет, сжатый воздух вращает ген на пневмо тяге. Все выглядит красиво - накачанный баллон может сохранять енергию час, день, или даже 10 лет без потерь и затрат. Кпд конечно будет далек от 100%. Но сам по себе КПД не сильно важен. Что действительно важно, так это стоимость запасенного кВт*ч. К сожалению, сам я посчитать не могу. Нужно более детальное описание системы. С конкретными элементами, находящимися в свободной продаже.

Вот такая у меня случилась мысль на ночь глядя .

 

Мысль пока из технологий сборки никелевых акб - там вообщем-то тоже основное активное вещество (гидрокись никеля) это очень плохой проводник. Поэтому чтобы как-то с этим обмениваться электронами его перемешивают с токопроводящей добавкой, которая или тот же графит или мелко намолотый никель. Т. к. никель дорогой - надо искать где и почем графит покупать.

Сделать графит в условиях землянки в лесу имхо достаточно трудно.

Чтобы был хороший контакт между активированым углем и графитом надо смесь прессовать. Домкрат на 10 т есть - надо сварить или скрутить раму для прессования. А замешивать на каком-нить клею. Возможно даже на мучном клейстере для начала. Или с тонером для лазерпринтеров с подогревом при прессовании газгорелкой. Чем-то это похоже на технологию изготовления газодиффузионных катодов для пользования атмосферного воздуха в качестве источника окисляющего кислорода.

Хотя в ламельных вариантах никелевых акб обходятся без прессования - там ламели просто обжимают по краям замком и все. Но может там очень малый размер ламелей помогает, а для варианта с хлором похоже никакой металл для ламелей низя из дешевых применять.

Кроме того для вмеру мелких элементов надо и активированый уголь и остальное сильно измельчать чтобы повышать площадь контактов. Иначе будет плохой выход по току.

 

Для пневмомеханических аккумуляторов наверно лучше отдельную тему - здесь про газоэлектрохимические.

Проблемы там имхо в основном с кпд и материалом для емкости со сжатым газом. Если вдруг на участок упал жд состав с цистернами и они вмеру герметичны - то можно пробовать закачивать (и даже пользовать перепад температур для получения бонуса по давлению и далее энергии) и срабатывать давление в пневмодвигателе. Но с кпд пневмомашин имхо все достаточно плохо в основном пока. Зато они простые и легко чинятся если есть станки.

У меня тоже была мысля про пневмоаккумулятор для деления мощности двигателя - но кпд компрессора и пневмодвигателя из достаточно дешевых все обламывает. Баллоны для начала можно скупать просроченые пропановые - они по цене металолома имхо бывают. Или прямо на скупках металолома.

 

Энергию лучше таки в джоулях мерять. Бо если ехать по плоскости перпендикулярной гравитации с почти нулевой скоростью - потребуется почти нулевая энергия даже на 500 км. Если по 60 ваттов с 10 км в час ехать - то 50 часов, 3 хозбыт киловатчаса. Это как примерно 70 кг свинцокислотных акб дешевых.