Магний-графитовый АКБ 6х60мм

[AdAn]

Начало берет отсюда - https://www.youtube.com/watch?v=VUZ05RSC7g4

Заинтересовался подобным АКБ.

Купил почти необходимое, кроме углеволокна. Вместо углеволокна использую угольный электрод :)

Собрал. Вот, что получилось.
[attachment=0]DSC04152.JPG[/attachment]

Электролит взял Сульфат Магния. В аптеках продается. И начал. про данный акб мало кто знает, тем более какой электролит ему лучше всего подходит и какая плотность электролита должна быть. В общем начал эксперименты.

Еще раз.

Материалы:

1. Угольный электрод. диаметр 8 мм

2. Лист магния

3. ткань

4. Сульфат магния.



Экспериментировал с водой и раствором магнезии.

Вода:

Напряжение - 1,8 вольта. ток кз. около 20ма. напряжение при кз 70мв



Магнезия:

1. 200мл и 20 гр магнезии

напряжение на хх - 1,9 вольта.

нагрузка - кз. тут интересно. При подключении в КЗ, напряжение падает до 10 мВ, иногда меньше. ток 3мВ. Но через небольшое время, ток увеличивает и напряжение тоже.

Заряд производил h-импульсами, током около 50мВ. Напряжение поднималось до 3,9-4 вольт. Далее разряжал. Так несколько циклов. Сила данной ячейки увеличилась.

немного покрылась какой-то хренью серой. пока были предположения на ткань. пошел далее



2. 300 мл и 140 гр магнезии

Вообще гавно. напряжение крайне низкое.

Отмечу про раствор. В таких соотношениях он насыщенный.

Напряжение струдом при нагрузке поднималось до 100 мВ. ток 30 мА.

Напряжение ХХ - 1,9 вольта. Вроде как обычно. Однако после нескольких заряд-разряд сильно покрылась серым налетом, который не охотно слазит) Пока про ткань мысль остается.



Итого. Фото
[attachment=1]DSC04153.JPG[/attachment]
[attachment=2]DSC04154.JPG[/attachment]
[attachment=3]DSC04155.JPG[/attachment]
[attachment=4]DSC04156.JPG[/attachment]
[attachment=5]DSC04157.JPG[/attachment]
Ткань прилипла из-за этой хрени. Однако сопростивление (по формуле) так и было 3 ома. Однако никакой силы у ячейки не было.

[AdAn]

Дабы убедиться, что серая хрень возникает не из-за ткани или коричневого налета на пластине, сделал следующее

1. Заменил ткань на вискозную (белая ткань, протирают все ей)

2. Зачистил пластину до блеска от грязи и коричневого первоначального налета.

СДелал раствор 200мл:20гр магнезии. Засунул.

1. Разряд. Выдала более 200мА на пару секунд при кз

1. Заряд. Бурное выделение газа. Заряд h-импульсами



2. Разряд. Стало как показалось, похожу.

2. Заряд. Так же бурное выделение газа



Последующие разы показали, что ячейке стало хуже и появился серый налет
[attachment=0]6x60mm.jpg[/attachment]
Итого данным тестом было выявлено, что серое вещество (не мозги) появляется

1. не из-за ткани

2. Не из-за коричневого налета магния

3. Появляется при Заряде

[AdAn]

Наверно с магнезией закончу.

Есть в наличии алюмоаммонийный квасец.

Сделал раствор. брал в расчете 200 мл на 20 гр квасца. В результате весь квасец не расстворился, то есть получился насыщенный раствор. Мутный такой

Далее засунул ячейку в этот раствор. Через некоторое время пошло обильное выделение газа. НИКАКОЙ нагрузки не подсоединено
[attachment=3]6x60mm_alumokvasec.jpg[/attachment]

Чтобы точно убедиться, что все гуд в отдельный сосуд налил квасца и положил кусок магния

Результат на фото
[attachment=2]6x60mm_kvasec.jpg[/attachment]
Обильное выделение газа

думаю не так плохо, что так реагирует квасец с магнием. как никак все таки щелочь и есть реакция с водой

Потому как результат шипения будет тот, что показан на фотониже. А именно не шипящая часть пластинки.
[attachment=1]6x60mm_kvasec_all.jpg[/attachment]

На нагрузочной ячейке начал проводить циклы ЗР. с замером времени разряда. Напряжение начала отмера - 400 мВ, напряжение конца замера - 200 мВ. Так же были отметки до какого напряжения заряжалось это все дело.

Отчет
[attachment=0]6x60mm.ods[/attachment]
После опытов оставил как есть. Через некоторое время появились снова пузыри. Далее еще примерно через час разрядил до 100мВ. Разряд был достаточно продолжительным. После разряда пузырение восстановилось. Напряжение восстановление на момент написания отчета соствляло 1,2 вольт. После отключения нагрузки было менее 1 вольта

[b]при 400мВ ток составлял 115мА[/b]



Необходимо отметить, что на квасце работает сильнее чем на магние, но нет такого эффекта отрицательного сопротивления как магнезии. То есть при возрастание тока при высокой нагрузке. а Возможно этого не замечается...

[AdAn]

Далее раствор на соде - 20 грамм соды, 200 мл воды

Итого: никакой силы. Зато на хх напряжение 2 вольта)

[AdAn]

[b]Раствор Магнезия + АлюмоАммонийный квасец

1гр:1гр:15гр (магний, квасец, вода)[/b]

Теперь, зная некоторые свойства растворов, попытался их скрестить =) То есть, в растворе магнезии наблюдалось четкий эффект отрицательного сопротивления, а в растворе квасца высокий параметр мощности и восстановление от серой хрени, которую кстати так и не вычислил что это за...



В этом посте немного так же расскажу про КПД по данной ячейке



Ячейка состоит все и с того же.

Напряжение хх немного более 1,7, доли не напишу, не помню.

Первое КЗ:

U = 140mV

I = 40mA

Через некоторое время напряжение и ток стали подниматься. Часто бывало и так - поднимается ток, напряжение стоит наместе. потом поднимется напряжение, потом ток... Как только ток и напряжение стали падать вместо роста, КЗ отключил. Поставил секундомер и включил зарядник.

[b]Ток зарядника 0,080А (80мА). Время заряда составило 180 сек[/b]. Напряжение при включенном заряднике 3,67 Вольта. Выключил зарядник

Включил КЗ и секундомер. Итого составило [b]время разряда составило 1964 секунды и ток = 32мА и напряжение 120мВ[/b].

После отключения КЗ, напряжение поднялось до 1,0 Вольта. То есть дельта разряда = 0,7 вольта. Для заряда оно так же будет равно 0,7, потому что нам надо в батарею загнать столько энергии, чтобы ее потенциал стал снова 1,7 вольта. В этом и заключается правильность расчета КПД у акб.

3,67 вольта не будут участвовать в расчете кпд, это простое следствие, что акб так среагировала на заряд и показало 3,67 вольта. На нужно наполнить АКБ до своего состояния, а это будет 1,7 вольта... В отдельной статье расскажу про кпд, с картинками...

Теперь посчитаем.

Заряд. ток 80мА, напряжение 0,7 вольта время заряда 180 сек, тогда затраченная энергия будет - 10,08 Дж.

Разряд. ток 32мА (по факту выше), напряжение 700 мВ (энергия которую затратили из акб), время разряда 1964 сек. Тогда Энергии выделилось 44 Дж (первый случай)

Однако, даже взяв напряжение не 700 мВ, а 120мВ, то энергии будет 7,54. (второй случай)

Тогда

[b]КПД в первом случае будет 44/10,08 = 4,36[/b], а это уже сверхединичность

[b]КПД во втором случае - 7,54/10,08 = 0,74[/b], в то время как для нынешних акб при легких условиях использования КПД составляет 50 процентов. В нашем же случае, эксплуатация ведется в сверхкритических режимах - КЗ, а кпд даже в таких условиях около 75 процентов для НЕ правильного расчета КПД))

Возможно стоит еще подкрутить раствор в соотношениях... Но пока так оставлю =)



Последующие два Цикла ЗР показали чуть лучший результат.

[AdAn]

Небольшой фотоотчет о жизни пластин в растворах, которых постоянно пузырились

Алюмоаммонийный квасец:

Открытая сторона электрода. то есть на против этой стороны электрода-магния не было противоположного электрода-угля
[attachment=1]6x60mm_lifeOpenSideKvasec.jpg[/attachment]
Магний вступил в реакцию. Сильно изъедено...

А это сторона магния, на которой напротив находился электрод уголь
[attachment=3]6x60mm_lifeCloseSideKvasec.jpg[/attachment]
Как видим почти не пострадало от раствора

Теперь...

Теперь Магнезия+квасец

Открытая сторона магния
[attachment=0]6x60mm_lifeOpenSideMgKvasec.jpg[/attachment]
А это "закрытая"
[attachment=2]6x60mm_lifeCloseSideMgKvasec.jpg[/attachment]
На закрытой стороне почти почти почти вообще ничего не съедено. по бокам это грязь - результат реакции открытой стороны



Итого. Чтобы магний долго жил в квасцовом растворе, нужно его электродилизировать полностью, то есть чтобы с двух сторон был электрод уголь

[AdAn]

Естественно после прошло опыта сразу же закрыл обе стороны магния углем. Получилось вот так:
[attachment=2]6x60mm_diSide.jpg[/attachment]
Характеристики стали намного лучше, однако все таки что-то было не то. Прокачав около 15 циклов заряда-разряда решился ее разобрать

Оппа:
[attachment=1]6x60mm_diSideafterZR.jpg[/attachment]
[attachment=0]6x60mm_diSideafterZR2.jpg[/attachment]
Осела серая хрень на пластина и как можно увидеть пластины сами не съедины, а лишь покрыты серой хренью, которая кстати имеет приличное сопровтиление (при замерении 0,6мегаома в минусе показывало, не буду утверждать что это отрицательное сопровтивление) и одностороннее. Будто бы эта серая хрень полупроводник

наверно надо бы ее начать собирать... а то вдруг что ценное)))

[AdAn]

[quote=AdAn post_id=1168 time=1536587930 user_id=48]
Естественно после прошло опыта сразу же закрыл обе стороны магния углем. Получилось вот так:

6x60mm_diSide.jpg

Характеристики стали намного лучше, однако все таки что-то было не то. Прокачав около 15 циклов заряда-разряда решился ее разобрать

Оппа:

6x60mm_diSideafterZR.jpg

6x60mm_diSideafterZR2.jpg

Осела серая хрень на пластина и как можно увидеть пластины сами не съедины, а лишь покрыты серой хренью, которая кстати имеет приличное сопровтиление (при замерении 0,6мегаома в минусе показывало, не буду утверждать что это отрицательное сопровтивление) и одностороннее. Будто бы эта серая хрень полупроводник

наверно надо бы ее начать собирать... а то вдруг что ценное)))
[/quote]
обманул, таки съедание магния было

[AdAn]

Выше приведенные опыты производились в [b][color=#FF0000]СВЕРХКРИТИЧЕСКО[/color][/b]М режиме, то есть разряд и заряд происходили при БОЛЬШИХ токах

теперь последуют опыты с разрядными и зарядными токами близкими С20 и сранивним полученные результаты

главным результатом будет съедание магния и оседания серого осадка. Чем меньше, тем лучше

[AdAn]

Как ни крути, водные растворы съедают магний. Химия))

Провел 5 циклов ЗР. Все такая же ячейка. Нагрузка была в 200 Ом. напряжение всегда останавливалось на уровне 600 мВ и потом поднималось вверх, через несколько часов - падало постепенно. Разрядный ток был 3.0-3.2 мА

Время разряда были более 10 часов.

Заряд. Питание - обычный выпрямитель на 30 вольт, через 22 кОм. Заряд 1мА. Напряжение заряда всегда останавливалось около 2,6 Вольта.[attachment=0]6x60mm_malieToki.jpg[/attachment]
На фотке видно, что одна сторона съедена. это результат того, что она была в этот раз больше всего открыта. то есть не была такой парной для угольных электродов. Однако, так часть которая была точно близка с угольным электродом почти не изъедена.



[u]Вывод[/u]:

1. Электроды должны быть направленны друг к другу равномерно и в равных размерах. Магний не должен быть больше угольного электрода