Самодельные АКБ, делимся опытом изготовления.

Открываю тему, т.к. имеются пластины из двухстороннего фольгированного гетинакса толщиной всего 0,3 мм. и размерами 650 х 110 мм. примерно. Думаю применить их для электродов. Осталось поэксить с активной массой и электролитами. Наверное сначала попробую сделать свинцво-поташный АКБ. Все наработки и предложения по самодельным АКБ любого типа принимаются в этой теме.

 

Христос воскрес! Дорогие форумчане!

Попробую сделать газовую АКБ на двух электролитах. Идея моя такая: электроды медные - значит нужен электролит не расходующий их. Выбор на сульфиде меди и второй электролит хлорид меди. В первом работает хлор, во втором сернистый газ. Обе банки соединены электрически образуя один элемент АКБ (не понял значения полупроницаемой мембраны в такого типа АКБ, ведь через неё не должны проходить ни какие газы, т.к. каждый газ работает в своём электролите).
Кто что может сказать по этому поводу? Вот только сульфид меди малорастворим в воде, может купорос применить, но какова адсорбция SO4 в активированном угле и потенциал этого газового электрода?

 

Есть ещё идея изготовления медного электрода с подушкой из активированного угля. Положить готовую медную пластину для электрода в ванночку для электролиза, сверху положить слой с запасом активированного угля слегка пропитанный раствором купороса (или другого электролита), сверху расходную пластину меди одного размера с электродом (или чуть большим). Электролизом скрепить порошок угля и электрод медью, а после мытья в дистилляте и сушки снять механически слой меди на поверхности угля, чтобы открыть доступ к порам электрода. Такой электрод не должен будет осыпаться (в моей газовой АКБ).

 

Да, с электродом такого типа похоже ничего не выйдет. Электролизом такое чудо не скрепить, даже со смесью с медными опилками. Может на заводе смогут спечь мелкие порошки меди и активированного угля. Дома это врядли возможно.

 

По поводу SO4 так он из раствора не выделяется и в природе не существует как газ. Просто замещяется водорода ионом из воды, а восстанавливается кислород и выделяется на электроде. В итоге постепенно в купоросе будет появляться и расти концентрация серной кислоты.

 

Поэтому попробую поступить иначе. Соберу пластинчатые электроды в виде секций как в свинцово- кислотных АКБ. Один оберну в ткань сепаратор, второй просто вставлю в банку с сухой смесью медного и угольного порошка, а обернутый вставлю в пазы при небольшой встряске. Затем притрамбую смесь и долью электролит.

 

Осмелюсь задать вопрос. А для чего это всё, или точнее почему вдруг такая задача? Это ж такая хим-физика - физ-химия с чистыми реактивами, колбочками и ретортами, анализаторами и тп. Или у Вы химик и всё это есть? Осталась задача убить время?

 

Долговечные аккумуляторы большой ёмкости очень дороги и не окупают себя в случае применения с альтернативными источниками энергии, такими как ветряки и другие. Поэтому параллельно с поиском СЕ, хочу придумать технологию изготовления самодельного не дорогого и долговечного АКБ.

 

Если вам нужен простой,дешевый и "долгоиграющий" АКК то самое простое решение-это самодельный свинцовый кислотный,или щелочной железно-никилевый.
Для кислотника пластины(электроды) изготавливаются следующим образом:
вначале нужно получить ацетат свинца(свинцовая примочка,ацетатный сахар)....процесс длительный,по сему запаситесь терпением....наливаем в банку(например 3 литра) 2 литра уксуса(9%-го) и опускаем в нее свинцовые штыри(естественно,их придется "отлить" из отработавшего свой срок АКК,или купить свинец) по длине чуть короче высоты внутреннего объема банки,штыри опускаются в банку так,что-бы большая часть их была погружена в уксус,а небольшая была над поверхностью.....далее банка закрывается крышкой(не очень плотно) и ставится в более-менее теплое место(хотя-бы 25-27 градусов)...стоит она так неделю или больше...
\В итоге свинец медленно растворяется в уксусе с образованием ацетата свинца.....когда раствор в банке практически перестает пахнуть уксусом,его нужно профильтровать от мути(через лейку с салфеткой,марлей,ватой,промокательной бумагой,газетой....в общем что есть дома) и упарить в объему раза в 4-5...т.е. должно получится 0,5л готового электролита.

Теперь сами электроды.....они-круглые палочки(литые в форму)...толщина от 3 до 5мм...это уже на ваш вкус....длинна-кому как удобнее....от 15 до 20 см...в зависимости от склеенного вами корпуса из стекла.

литник для отливки электродов я делал так.....брал две "полоски" хорошо промятой глины(которая идет для производства глиняных горшков,чугунков и т.д.(как ее приготовить самому-смотрите в "гугле"...это-не секрет)....прокатывал ее в слои толщиной 1,5-2см(она должна быть плотной,но эластичной.....не жидкой и не сухой....как "крутое" тесто)....затем с помощью кисточки(любой) "натирал" поверхности графитом(сажей,толченым сеяным углем) и на одну из поверхностей клал кусок электрода 4-ки....предварительно обитого от обмазки и отшлифованного наждачкой....его "пропитывал" воском(парафином)....сверху на электрод прижимал кусок стекла(толстого...4мм и более) и жал до тех пор,пока приблизительно половина электрода в него не вдавливалась....то-же самое делал и с другой пластиной....далее пластины укладывались друг на друга и сжимались между собой все тем-же куском стекла(низ-так-же на стекло или ровную плоскую поверхность) до плотного прижима двух глиняных пластин и "вдавливания" электрода.....далее в сжатом состоянии электрод слегка прокручивался и подавался взад-вперед....тем самым образуя почти круглое отверстие.
Далее пластины размыкались,еще раз протирались графитом(особенно место прикосновения электрода)...спичкой подправлялись дефекты(если есть) и опять плотно прижимались,но уже через несколько слоев бумаги(газета)....через сутки "сэндвич" помешался на сетку и досушивался в тени с обеих сторон равномерно.
далее с одной стороны отверстие под электрод "раззенковывалось" для получения воронки диаметром 2см а второй конец-глушился кусочком глины.

Затем свинец плавился в жестянке с "оттянутым носиком" и в прогретую градусов до 300 форму(предварительно связанную проволокой) заливался через воронку.
Все охлаждалось и разъединялось,прутик свинца извлекался и ножиком убирались "недочеты"....он обрезался до нужной длины,отходы-опять в переплав.

Так изготавливается нужное количество "прутков"....за один день можно наплавить их на 12в АКК 40-50А*ч.....работа кропотливая-но не тяжелая...все,естественно,на открытом воздухе....не забываем,пары свинца-ядовиты.

далее берем два электрода и кусок ровного стекла....один электрод будет анодом(его не трогаем до полного растворения в процессе "гальваники".....второй электрод-сменный....именно он будет покрываться слоем губчатого свинца.
далее техника проста....в узкую высокую склянку(у меня мерочная стеклянная пробирка на 500мл) выливаем электролит(ацетат свинца),опускаем оба электрода(к одному прикручиваем провод и фиксируем его неподвижно-он плюс питания) второй-цепляем через "крокодил" и опускаем в жидкость(он-минус питания)....подаем ток.
Его необходимо подобрать так,что-бы на минусовом электроде начались расти "дендриты" серого цвета но не слишком быстро и не слишком медленно(если дендриты появляются в виде "листиков" оловянного цвета-тока мало).
Далее когда электрод покроется со всех сторон небольшим количеством дендритов-его достаем,кладем на стекло и просто "прокатываем" по нему пару раз-далее опять в электролит и продолжаем....опять нарасли-вновь прокатали и т.д. до получения слоя "прокатки" хотя-бы 1-1,5мм.....прокатывать нужно не сильно....лишь слегка придавливая.
готовый электрод опускается в емкость с кипяченой водой и плоским дном и там остается до "улетучивания" ацетата свинца из пор губчатого свинца.
далее берется полоска стеклохолста 2-3 см шириной и обматывается с нахлестом весь электрод.....внизу и в верху обматывается стекловолоконной нитью.....с верху должен быть свободный от стеклоткани хвостик сантиметра 4-5.
после обвязки электрод помещается уже в другую ванну с чистой водой(желательно дистиллированной) и оставляется там на хранение до окончательной сборки АКК.

Далее прутики собираются по парам и спаиваются в секции(можно паять газовой горелкой поднося кусочки свинца пинцетом....они сами "сплавляются" с электродм...главное не перегреть,иначе все "стечет" и электрод окажется испорченным.

Один электрод длиной 20см обладает емкостью порядка 1,5-2А*ч....все зависит от толщины губчатого покрытия.....со временем электрод увеличивает свою емкость...т.е. через 1-2 года емкость такого АКК может увеличится в 1,5раза и более.....это естественно,при регулярных заряд-разрядных циклах.

сам корпус АКК изготавливается из обычного оконного стекла 3мм....каждая секция-разделена с последующее прослойкой воздуха.....клеится стекло обычным "уксусным" силиконовым герметиком.
затем сверху аккуратно наливается электролит и на него масло(трансформаторное,машинное и т.д.)....сам корпус закрывается стеклом через которые просверлены два отверстия(сверлить в воде алмазным трубчатым сверлом с двух сторон) диаметром больше чем провода от плюса и минуса.

ресурс такого АКК-более 25 лет при правильной эксплуатации.

Про изготовление щелочного АКК напишу позже....когда нибудь.....там-сложнее....хотя он-"вечный".

 

Значит электроды одинаковые (покрытые губчатым свинцом), а электролитом в АКБ будет серная кислота?

 

Или один электрод с губчатым свинцом, второй просто свинцовый, а электролит - ацетат свинца?

 

Оба электрода-губчатый свинец.....затем электроды(соединенные попарно(например по пять штук-"плюс" и пять штук-"минус")-одна ячейка на 2,2 вольта.....ячейки соединяются последовательно...как батарейки...плюс с минусом и т.д. до нужного напряжения,сколько хотите получить)-опускаются в серную кислоту и подается напряжение.....АКК-"заряжается"....и в процессе "зарядки" "плюс"-становится оксидом свинца,а "минус"-так и остается губчатым свинцом.
При "разрядке" АКК-и "плюс" и "минус" становятся сульфатом свинца....как только весь свинец на электродах прореагирует с серной кислотой-АКК разряжен полностью.
но весь-нельзя.....иначе и сами электроды(прутики)-обсыпяться.
Затем опять подаем напряжение и сульфат вновь "разлагается" на "плюсе"-в оксид свинца,на "минусе"-в губчатый свинец.....АКК-вновь зарядился.
Это-же простая электрохимическая реакция!

 

Всё понял - здесь ацетат свинца нужен для гальванического изготовления пластин с губчатым свинцом, а дальше всё по классике с серной кислотой. Нужно только потолще положительные пластины сделать.

 

да,все верно.....можно,наверное,электроды и пластинчатые.....только губчатый свинец осыпаться может....я разбирал тяговые танковые АКК с военки.....там электроды-круглые прутики 3мм и "обмазанные" сульфатом свинца.....прошитые в круглые мешочки....АКК было на тот момент порядка 30 лет.....разделил одну пластину на две,опустил в дистиллированную воду,подал ток и он зарядился,вместо воды стала кислота....примотал проводки и подключил лампочку на 2,5в.....она загорелась.

 

В принципе отрицательные пластины в свинцово-кислотном АКБ остаются неизменными и можно попробовать сделать АКБ из старых отрицательных пластин. Выбрать целые, расположить гребёнкой и соединить доливкой. Должно пахать.

 

Но я хочу попробовать сделать поташный АКБ. Только конструкцию изменю, чтобы токосьем увеличить.

 

Тут неожиданно тема переплыла в другую ветку:
http://zaryad.com/forum/threads/samodelnyj-akkumuljator-podelites-opytom-kto-delal.9284/

 

На данном этапе пришел к мысли сделать поташную АКБ из положительных пластин кислотного. Для экспериментов взял отрицательные пластины из двух одинаковых УПСовских батарей. Перемычки для секций и их соединения сделал из отлитых в форму прутиков, сечение их вышло прямоугольное с одной выпуклой стороной. Один из корпусов АКБ взял со срезанной крышкой, крышку с частью корпуса взял от третьего аккумулятора. Это чтобы при склеивании двух частей получился аккумулятор повыше.

 

Секции пластин отформую в серной кислоте и заберу положительные. Из промытых дисциллятом секций соберу поташную АКБ из 6 банок и протестирую. Выводы от секций будут длинные, чтобы все соединения делать над крышкой. Часть корпуса с крышкой соединяю герметиком. Фотки выкладку позже, сейчас не нахожусь дома.