Hochleistungs-Batterien aus Schrott und Waschmittel

    Zitat

    Einem Forscherteam an der Vanderbilt University in Tennesse gelang es, leistungsfähige Stahl-Messing-Akkus aus Metall vom Schrottplatz und mit Haushaltschemikalien zu bauen.



    Stahl- und Messingreste, die vom Schrottplatz stammen können, ergeben in einem Glasbehälter zusammen mit Kaliumhydroxid aus gewöhnlichem Waschmittel einen Akkumulator, der gängigen Blei-Säure-Batterien ähnelt. Dieser soll laut ACS Energy Letters eine Zellspannung von 1,8 V abgeben und eine Energiedichte von bis zu 20 Wh/kg aufweisen.

    Prototyp der Hochleistungs-Schrottplatz-Batterie, die eine LED versorgt. Der nächste Schritt der Forscher wird es sein, eine große Version zu produzieren, die für den Einsatz in energieeffizienten Smart-Homes geeignet ist.
    Bild: Pint Lab / Vanderbilt University Zum Vergleich: Zink-Kohle-Batterie weisen 65 Wh/kg und Li-Ionen-Akku mehr als 160 Wh/kg auf. Das Forscherteam der Vanderbilt University in Tennesse, welches aus Studenten und Absolventen eines interdisziplinären Programms aus Materialwissenschaften und dem Fachbereich Maschinenbau besteht, hofft mit Ihrer Entwicklung Tonnen von jährlich entsorgten Metallschrott als Energiespeicher für die erneuerbaren Energienetze der Zukunft nutzen zu können.


    Vielleicht ein alter Hut, für mich aber interessant.


    http://www.heise.de/newsticker…-Waschmittel-3460259.html

    I feel a disturbance in the force...

    Auch in der Inustrie macht man sich Gedanken was man mit " halbtoten" Akku`s noch machen kann ohne die zerlegen zu müssen.


    Im Schleswig-Holsteinischen Braderup und anderen Standorten fährt man Versuche die Akku`s aus E-Auto`s die beim erreichen von 80% der Kapzität ausgetauscht werden sinnvoll einzusetzen.


    Hier und in der Nähe von Oldenburg hat man "Speicherkraftwerke" aufgebaut die ausschliesslich mit alten E-Auto-Akku`s betrieben werden.


    Von der Denke her finde ich interessant das sich auch die sonst so auf Konsum bedachte Industrie dazu herablässt etwas mit gebracuten Dingen zu machen - ausser diese vom Markt zu nehmen /zu zerstören.


    http://www.elektroniknet.de/el…er-40-haeuser-111844.html



    Ich bin schon immer am gucken das mir mal so ein Akku-Pack aus einem E-Auto " zufliegt" ...Wird bestimmt interessant damit was zu basteln !

    Aus dem Norden von DE bzw. dem Süden von ES gesendet

    Hallo zusammen,


    ich habe mich über viele Jahrzehnte mit alten Autobatterien und Gel Akkus versorgt um mein Hobby, den Amateurfunk, mit Strom zu versorgen.


    Alte Gel Batterien aus Sicherheitseinrichtungen können noch (müssen aber nicht immer) längere Zeit gute Dienste leisten.


    Mit alten Autobatterien ist das ähnlich (die taugen nicht mehr zum Anlassen bei Kälte, können aber durchaus noch eine gewisse Zeit als Versorgungsbatterien eingesetzt werden), nur sehe ich hier aber das Problem der Selbstentladung.


    Diese schreitet meistens mit zunehmendem Alter voran.

    Weiterhin hat die alte Batterie nicht mehr eine so hohe Spannungslage, wie eine Neue und geht somit auch schneller "in die Knie". Auch sind solche Batterien oftmals sulfatiert, was man aber mit ein bisschen Glück mit Dauerladen und Pulsen durchaus noch mal (ein gutes Stück) rückgängig machen kann.

    In frühern Zeiten, als die Autobatteriezellen (der Blei-Säure Batteiren ) noch mit Teer vergossen waren, hat man in kleineren Werkstätten diese Batterien zerlegt und den Teil der Platten, die schneller verschlissen, ersetzt.
    Das geht mit unseren modernen in Polypropylen-Gehäusen eingegossenen Batterien leider nicht mehr (oder so leicht).... Es lebe der Fortschritt und die Wegwerfgesellschaft..... Ist natürlich auch eine nicht ungefährliche Panschrei mit der Schwefelsäure...


    Die in dem verlinkten Artikel beschrieben Batterien aus Altmetallen sind ja auch nichts wirklich Neues.

    Systeme mit Kalilauge als Elektrolyt und Eisen-Zink (auch offene Nickel-Cadmium Zellen -> Cadmium ist äußerst giftig !) Elektroden hatte ja Edison schon zur Verfügung. Diese Batterietypen sind übrigens äusserst langlebig. Solche Systeme hat man schon auch in U Booten im WK II eingesetzt....


    https://zukunftswerkstattverke…ator-wunsch-und-wahrheit/


    Auf diesem System basieren prinzipiell ja auch die beschriebenen Batterien aus Abfallmetallen (Unterschiedliches Elktrochemisches Potential zweier Metalle / Werkstoffe und einem Elektrolyten) .


    Das "Konditionieren" der Elektroden (Eloxieren ?) ergibt wahrscheinlich eine größere Oberfläche und somit höhere Kapazität auf kleinerem Raum.
    Solche Flächenoptimierten Platten setzt man auch in Starterbatterien ein.


    Es stellt sich mir hierbei die Frage, was man denn mit so einer Batterie "anstellen" will. Damit nur eine LED zum leuchten bringen ist ja keine besondere "Übung" und für die Praxis auch nicht wirklich sinnvoll mit so einem offenen System herum zu "panschen".

    Weiterhin muss man diese Batterien auch geladen halten, damit sie auch dann "tun", wenn man sie braucht.

    Interessieren würde mich welches Waschmittel denn als ("Kalilaugen-Elektrolyt-Ersatz") eingesetzt werden kann, und welche Dichte dieser Elektrolyt erreicht (->welche "Konzentration"). Gehe ich mal von "Persil, Meister Propper und Co" aus, sind da ja noch eine Menge Tenside, Bleichstoffe, Parfum...., und sonstige Additive drin .... sind die nicht "Kontratrproduktiv" als Elektrolyt ?


    Da könnte ich mir eher etwas vorstellen, aus einem "Baukastenwaschmittel" aus der Bio Ecke (???)....

    Weiss dazu jemand was ?


    Die kommerziell erhältlichen offenen Ni-Fe Batterien und die Nickel-Cadmium Batterien benutzten "Kalilauge" (KOH) mit einer Laugendichte von 1,17.


    Ferner wurde von "Haushaltsmitteln" gesprochen, die Salzsäure enthalten (Abflussreiniger ???) und die offensichtsich zum Anätzen der Elektroden geeignet sein sollen.... Welche Mittel wären das ?

    Zu gebrauchten E-Auto Batterien: So wie ich das verfolgt habe, basiern die ja auch auch Li-Ionen Technologie ?


    Wie sieht es bei diesen Batterien denn mit der Feuergefahr aus ? Den Balancer / Batteriemanagement und die Ladetechnik bekommt man wahrscheinlich nicht mit der ausgesonderten Batterie mitgeliefert oder ? Somit muss man sich etwas selber "stricken" ? (Auf Basis einer Solar-Ladeanlage ? )


    Wie sieht es hier mit dem Thema Selbstentladung bei "gealterten" Li-Ionen- Systemen aus (wenn die nur noch 80 % Kapazität haben) ?


    Die kleinen Li-Ionen Batterien haben offensichtlich eine recht niedrige Selbstentladung (sowas wie die Akkupacks mit denen man Handies aufladen kann).

    Auch Gel-Batterein werden ausgesondert, wenn sie nur noch 80% der Kapazität haben.


    Wer hat hierzu Informationen ?


    Danke + Gruss,


    Udo (DL 8 WP)

    Hallo KC,



    P E R F E K T !



    Vielen Dank !


    Sehr schöner Aufsatz !


    So wie ich das beim Überfliegen sehe, ist diese Batterie recht hochohmig (und kann deshalb wohl kaum größere Ströme abgeben) wenn ich mir das Ersatzschaltbild ansehe und die dazugehörigen Daten (Seite 10 Bild S 5 rechts). Auch der "Leckwiderstand" der Elektrode 2 scheint niedrig und dürfte wohl maßgeblich an der Selbstentladung beteiligt sein (?)

    Leider findet man keine Angaben zur Kapazität, obwohl da was in dem ersten verlinkten Artikel stand (Energiedichte 20 Wh / kg ) und als Vergleichswert die Zink-Kohle Elemente mit 65 Wh/ Kg. Das gibt mir einen Ahhaltspunkt....


    Edit: Bei einer Zellspannung von "bis zu" 1,8 V - gehe ich mal von 2 V aus, damit lässt es sich besser rechnen, hätte ich 20 Wh/ kg / 2 V = 10 Ah / kg -> das erscheint mit kaum realistisch, eine gute, moderne, Gel Batterie schafft etwa 100 Ah (bei Basis C 5) pro 40 Kg Masse daraus folgt 2,5 Ah / Kg....

    Dann wäre die Schrottbatterie ein Wunder .....


    In einem der verlinkten Artikel steht sogar:


    " The resulting steel–brass battery exhibits cell voltages up to 1.8 V, energy density up to 20 Wh/kg, power density up to 20 kW/kg, and stable cycling over 5000 cycles in alkaline electrolytes."

    Energiedichte 20 kW / kg .... da hat aber ein Redakteur oder wer immer nicht wirklich ordentlich gearbeitet... ansonsten wäre unsere ganze heutige Batterieforschung dagegen ein Hohn....

    Die von mir oben als Beispiel genommene Exide Natoblock Gel- Batterie hat eine Energiedichte von ca. 1200 Watt bei 40 Kg Masse -> macht 30 Watt / Kg


    Und die 5000 Zyklen.... "wishful thinking" ?
    Eine heutige Solar Gel Batterie (von Fa. Sonnenschein), mit Phosphorsäure angereichert, schafft etwa 800 Zyklen (60% Entladetiefe) bei 20 % Entladetiefe werden das um 2000 Zyklen sein....


    Edit ende


    Nun, aber bei solchen Daten von einer "Hochleistungsbatterie" zu sprechen, ich weiss nicht so recht .... :winking_face:

    Jedenfalls kriegt man "was hin" mit Materialien aus dem Supermarkt auch wenn die Reinheit des Elektrodenmaterials wohl wichtig zu sein scheint....


    Was mir wohl "auf die Schnelle" in der Garage ein bisschen Probleme machen würde, wäre die Konditionierung des Stahls bei 350 Grad C unter Argon Atmosphäre... Es stellt sich mir die Frage, wie wichtig dieser Schritt der Oberflächenbehandlung der Oxidschicht für die Leistungsfähigkeit ist ......


    Der Rest scheint aber durchaus relativ problemlos mit "Hausmitteln" machbar zu sein...



    Danke nochmals und Gruss,


    Udo (DL 8 WP)

    Zitat von Udo (DL 8 WP);291617



    Auch Gel-Batterein werden ausgesondert, wenn sie nur noch 80% der Kapazität haben.


    Wer hat hierzu Informationen ?


    Hallo Udo !


    Wir haben unter unseren Kunden/Anlieferern Firmen die Alarmanlagentechnik vertreiben.


    Es ist dort üblich nach etwa 4 Jahren den gesamten Akku-Pack in einer Installation auszuwechseln - egal ob die Batterien hin sind oder nicht,die sind zu fast 100% in Ordnung,ich hatte noch nie eine richtig "Tote" dabei.


    Der Hintergrund dabei ist eine Haftungsrechtliche Sache,man verlässt sich halt auf die Betriebssicherheit und der Wartungsvertrag für die Alarmtechnik könnte bei einem Versagen zum bösen Rückzünder werden.Daher der recht frühe Austausch.


    ( Es ist halt immer nur etwas aufwändig aus einer Anlieferung von +- 100 Stück die teilweise sehr lange bei dem Monteur in der Werkstatt rumgestanden zu haben die 20-30 rauszufinden die recht "frisch" demontiert wurden...Also viel Schlepperei und umklemmen am Ladegerät.Die Dinger die bei denen mehr als 1 Jahr entladen in der Werkstatt rumstanden lassen sich meist nicht mehr zum Leben erwecken. )


    Etwa 1 Woche nach dem Laden messe ich dann mit einem Belastungstester nach,der ist einstellbar 100/200/300 A Belastung bei einer Messdauer von 15 Sekunden. Ich behalte dann die Batterien die nicht unter 10 V einknicken,die sind definitiv in Ordnung.


    Ich selbst habe eine Hawker Armasafe Plus Blei-Gel in 120Ah im Auto,Produktionsdatum 2009.Mit dem Auto habe ich im Winter in Norwegen schon bei Minus 35° einen Radlader überbrückt...


    Wenn man so etwas haben möchte kann man ja bei einem Betrieb für Alarmtechnik mal mit den Monteuren sprechen.


    ( Als Richtwert -->Schrottpreis von z.Zt etwa 450,00€ / die Tonne für Blei bzw. Blei Gel Akku`s. Das ist der Preis den diese Firmen bekommen wenn sie die Batterien bei einem Recyclingbetrieb abgeben. Wenn man dann dem Monteur einen geringfüig höhren Betrag bietet,dazu noch ohne lästigen Papierkram und Bezahlung nach "BAT " Bar auf Tatze..Ist man bestimmt im Geschäft. )

    Aus dem Norden von DE bzw. dem Süden von ES gesendet