Проточная батарея своими руками
Добавил пользователь Алексей Ф. Обновлено: 19.09.2024
Конечно, сейчас нет проблем с покупкой батареек и аккумуляторов, но, видимо, Вам будет интересно познакомиться
с конструкцией газового аккумулятора. Рассмотрим конструкцию самого простого аккумулятора. Конструкция
аккумулятора настолько проста, что ее сможет повторить любой человек.( что не мало важно, и уже обговаривалось в комментариях..)
1.емкость 5.15% раствор поваренной соли
2.крышка 6.мешочек с активированным углем
3.угольный стержень 7.клемма (хомутик)
4.активированный уголь 8.пробка
Конструкция аккумулятора понятна из рисунка. Непрозрачная емкость 1 с крышкой 2 наполнена электролитом — 15%
раствором поваренной соли. В емкость опущены два одинаковых электрода. Электрод состоит из угольного стержня,
вокруг которого располагается мешочек 6 с активированным углем 4. Мешочки необходимо плотно обмотать
нитками, чтобы обеспечить хороший контакт электрода с активированным углем. Толщина слоя активированного угля
не должна превышать 15мм.
Аккумулятор. Простой самодельный аккумулятор.
Если добавить в раствор на каждый литр 1г борной кислоты и 2г сахара, то улучшится работа аккумулятора.
Сахар добавляют при длительных циклах разряда. Заряжают аккумулятор постоянным током из расчета 4,5 вольта
на каждый элемент (банку). Время заряда до 12 часов. Сигнал полного заряда — обильное выделение газов. Для
открыть. Чтобы получить емкость 1а*ч, нужно использовать 65г активированного угля. Смена электролита один раз в
1. Если стенки сосуда будут пропускать свет, то аккумулятор будет быстро разряжаться. Емкость снаружи можно
2. Воду лучше применять дистиллированную или растопить снег, так как водопроводная сильно минерализована, а
3. 15% раствор поваренной соли получается разведением 5 столовых ложек соли в одном литре воды.
ну и вот еще:
Самодельная батарейка
Если нет под рукой комплекта свежих батареек, можно сделать самодельный источник питания. Для этого Вам потребуются два угольных стержня от старой батарейки, два тканных мешочка диаметров 20. 25 мм и высотой 60 мм. В них устанавливаются стержни и наполняются активированным углем (дробленые медицинские таблетки).
В качестве электролита используется следующий раствор: в 1 л воды растворите 5 столовых ложек поваренной соли, 2 г борной кислоты и 3 г сахара.
Стенки стеклянной банки нужно покрасить черной краской.
Источник питания будет выдавать напряжение 1,5 В.
Это первый лайнер за более чем полвека, заходя в салон которого, вы будете точно знать, что находитесь именно в МС-21, а не в Аэрбас или Боинг.
И это не шутка. Поверить в это действительно сложно, мы же привыкли думать, что в России плохой сервис, климат и вообще всё.
Вступайте в другие наши группы и добавляйте нас в друзья :)
Читайте в Дзене
В Объединённой двигателестроительной корпорации Ростеха смотрят в будущее, и поэтому заговорили о создании гибридной силовой установки (ГСУ).
Эту силовую установку планируют использовать в вертолетах Ансат, VRT-500 и Ка-226Т, где сейчас используются импортные двигатели.
Сахалин даже в XXI веке был изрезан "наследием" японкой оккупации словно шрамами на теле. Эти шрамы можно было видеть на любой карте.
Запас хода и время на зарядку являются двумя базовыми аргументами противников электромобилей, не понимающих их принципиального отличия от тостера. Споры между поклонниками водородных баков и адептами розетки сводятся к тому, что первые готовы продолжить движение через несколько минут зарядки, и они смеются над теми, кому надо ждать несколько часов для пополнения батареи, а то, что большинство электромобилей полностью заряжаются за то время, пока их владельцы спят, в расчет не берется.
Разработчики утверждают, что с такой системой заряд батареи осуществляется всего за 5 минут, а на замену анода потребуется не больше 15 минут. Дополнительное преимущество состоит в том, что при массовом внедрении технология не потребует принципиальной перестройки топливной инфраструктуры – базами для закачки электролита и замены протекторного катода могут стать обычные бензозаправки.
В новой системе водород производится по мере необходимости и хранить его можно при давлении в 500 раз ниже, чем в водородном баке, говорят ученые. До сих пор проточные батареи не были конкурентным энергоносителем на рынке из-за низкой удельной энергоемкости, а именно 20 ватт/кг против 130-140 ватт/кг в литий-ионных батареях. Однако батареи нового типа потенциально в 5-10 раз более энергоемкие.
Отработанные аккумуляторные жидкости могут собираться и восстанавливаться за счет энергии солнечных, ветровых или гидроэлектростанций. Их компоненты вполне безопасны для хранения в жилом доме, достаточно стабильны, чтобы соответствовать основным требованиям производства и дистрибуции, и являются экономически эффективными.
Для коммерческой реализации технологии разработчиками уже создана компания IFBattery и ведутся испытания на транспортных средствах, работающих в реальных условиях. Предполагается, что замена анода будет стоить около 65 долларов. Предприятия по хранению и перекачке нефтепродуктов могут легко перепрофилироваться на работу с электролитом и установку свежих анодов. Обычные заправки также легко могут перейти на новую технологию, поскольку у них уже есть 100-летний опыт работы с резервуарами и насосами.
Ранее в этом году калифорнийская энергетическая комиссия (CEC) опубликовала заявку на финансирование исследовательских проектов по развертыванию долговременных хранилищ энергии на сумму 20 миллионов долларов. Цель состояла в том, чтобы выработать четкое понимание той роли, которую длительное хранение энергии (10 часов и более) может сыграть в содействии выполнению государственных мандатов по декарбонизации электроэнергетического сектора к 2045 году. Литий-ионные аккумуляторы были исключены из заявки.
CEC отобрал четыре проекта хранения энергии, включающих ванадиевые проточные батареи (VFB) из Северной Америки и британской компании Invinity Energy Systems plc. Все четыре объекта являются коммерческими или промышленными объектами, которые хотят самостоятельно вырабатывать энергию (например, солнечную) и в некоторых случаях имеют возможность работать вне сети. Общая мощность батарей Invinity составляет 7,8 мегаватт-часа (МВтч) в четырех проектах. Часть задачи состоит в том, чтобы иметь возможность вывести эти объекты из сети на длительный период времени, чтобы избежать перебоев в их электроснабжении во время отключений электросетей.
Что такое VFB и чем он отличается от более распространенного литий-ионного аккумулятора?
Ванадий — это элемент, который обычно может существовать в четырех различных состояниях окисления. Это просто означает, что он может существовать в виде иона с разными зарядами. Например, ион ванадия, которому не хватает трех электронов, будет иметь заряд V3+. Если вы добавите к нему электрон, он преобразуется в ион V2+. Этот перенос электронов назад и вперед является тем, что заставляет VFB заряжаться и разряжаться, поскольку ионы ванадия в батарее колеблются от V2+ до V5+.
Это отличается от литий-ионных аккумуляторов тем, что каждый раз, когда литий заряжается и разряжается, он покрывается металлом лития и обедняет его на катоде. Хотя эта реакция почти полностью обратима, она приведет к деградации через несколько тысяч циклов, и производительность снизится.
VFB состоит из двух резервуаров с электролитом, растворенным в воде и разделенным протонной обменной мембраной. Оба электролита основаны на ванадии. По мере того как батареи заряжаются и разряжаются, ионы ванадия просто перемещаются между состояниями окисления. Это может быть сделано десятки тысяч раз за период времени, измеряемый десятилетиями, без ухудшения способности ванадиевых растворов удерживать заряд.
Каждые 10-20 лет мембрана, которую пересекают ионные частицы, будет нуждаться в замене. Опять же, это не похоже на литий-ионный аккумулятор, где вся батарея должна быть заменена.
Литий-ионные аккумуляторы действительно имеют преимущество в плотности энергии, поэтому VFB предназначены для стационарных применений. Однако, по сравнению с литий-ионными батареями для хранения в масштабе сети, нет никакого риска пожара с VFB. Литий-ионные аккумуляторы должны быть расположены на большем расстоянии друг от друга или иметь достаточный уровень пожаротушения. Таким образом, VFB могут быть упакованы более плотно, чем литий, поэтому занимаемая площадь для работы в масштабе сети сопоставима.
Что касается стоимости, Invinity сообщает, что они продают свои батареи по той же цене, что и Li-ion за МВтч для промышленного рынка. Преимущество VFB Invinity заключается в выравнивании стоимости с течением времени из-за десятилетий обслуживания, которые может обеспечить одно устройство. VFB может заряжать и разряжать несколько полных циклов ежедневно в течение 20 лет. Даже несмотря на то, что вы можете получить тысячи циклов с литий-ионным аккумулятором, для коммунального или коммерческого хранилища, этого может быть недостаточно, чтобы дать литий-ионному аккумулятору преимущество.
Invinity имеет коммерческое применение своих VFB, установленных более чем на 40 объектах в Европе, Северной Америке, Африке, Азии и Австралии. Ниже показан проект мощностью 2 МВтч в Китае, который действует уже два года.
Подход Invinity заключается в том, чтобы взять основы химии и представить их в виде готового продукта. Они полагались на производство в больших объемах, чтобы снизить цену и получить хороший контроль качества. Некоторые производители VFB не могли поставлять дешевый продукт, потому что они не стандартизировали производство. Invinity произвела около 250 модулей с 2017 года, и в настоящее время они строят площадку, часть Energy Superhub Oxford в Великобритании, которая будет состоять из 162 модулей.
В настоящее время аккумуляторные батареи V flow имеют коммерческое применение. Основное внимание уделяется коммерческим/промышленным приложениям, которые компенсируют периоды пиковых тарифов, немалую долю в генерации в масштабе сети, а также автономным микросетям, где люди хотят быть отключенными от сети все время или во время перебоев в подаче электроэнергии.
Ванадий является 13-м самым распространенным металлическим элементом в земной коре. Он более обилен, чем медь. Кроме того, запас ванадия в батарее может быть переработан практически бесконечно, поскольку ионы ванадия перемещаются между состояниями окисления, а не разрушаются или разлагаются. В дополнение к тому, что ванадиевый электролит бесконечно многоразовый, баланс VFB Invinity почти полностью изготовлен из обычных материалов, таких как сталь и бытовые пластмассы, которые легко перерабатываются.
В настоящее время в США имеются большие запасы ванадия, 90% поставок которого идет на производство стали. Таким образом, сталелитейные регионы, такие как Китай, в настоящее время являются крупнейшими производителями ванадия.
Литий-ионные аккумуляторы доказали, что накопление энергии может быть прибыльным, и VFB извлекли выгоду из этого прогресса. Литий-ионные аккумуляторы отлично подходят для хранения 2-4 часов энергии 50 раз в год, но VFB отлично подходят для длительных приложений, где энергия требуется каждый день; например, при попытке сделать солнечную энергию доступной по запросу круглосуточно.
----
Из журнала "Химия и жизнь"
Что такое ванадиевая проточная батарея?
Это очень перспективный вид аккумуляторов электричества. В основе их работы лежит способность ванадия изменять свою степень окисления в широких пределах — от +2 до +5. Простейший аккумулятор состоит из трех сосудов, один из которых разделен проницаемой для протонов мембраной. Это реактор. Два других сосуда — резервуары, где хранятся растворы солей ванадия; в одном его степень окисления меняется от +2 до +3, в другом от +4 до +5. Насосы прокачивают эти растворы между резервуарами и реактором, где идет либо получение заряда, либо выработка электричества. Такое разделение мест хранения заряда и места его получения выгодно отличает этот аккумулятор от всех остальных: его емкость определяется только объемом резервуаров и ничем другим. Мощность же никак с емкостью не связана. Дополнительное преимущество ванадиевой батареи в том, что, если мембрана в реакторе прорвется, ничего страшного не произойдет: электролиты, содержащие один и тот же элемент в разных степенях окисления, лишь прореагируют, после чего надо будет долить недостающий раствор. Не только не будет взрыва, как это случается с литиевыми аккумуляторами, но и ничего отмывать не придется. Удельная плотность у такой батареи невелика, однако ее объем ограничен лишь фантазией создателя.
Читайте также: