Batterie al litio? No... supercondensatori!

In risposta al messaggio di iw5ci del 24/12/2018 alle 17:06:27

Ho letto con interesse qualcosa sui supercondensatori e anche qualcuno che gia' sperimenta con gli stessi... ... Realizzare un array di supercondensatori equivalente ad una batteria da 100AH e' gia' possibile, e sto

facendo alcune simulazioni per capire quanto costerebbe realizzarlo... i vantaggi sarebbero incredibili... durata di decine di anni di uso, ricarica tanto veloce quanta corrente puo' dare il generatore (pochi secondi se collegato alla rete elettrica), poche decine di minuti con un grosso alternatore... sono riusciti a fare supercondensatori al grafene che hanno densita di energia superiori alle lipo da trazione elettrica. Si potrebbe lasciare completamente scarico il camper senza alcun effetto collaterale e ricaricarlo al 100% collegandolo alla 220 per 2-3 minuti... fantastico. Andrea IW5CI

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E l’asino Volicchia, basso basso

In risposta al messaggio di iw5ci del 24/12/2018 alle 17:06:27

Ho letto con interesse qualcosa sui supercondensatori e anche qualcuno che gia' sperimenta con gli stessi... ... Realizzare un array di supercondensatori equivalente ad una batteria da 100AH e' gia' possibile, e sto

facendo alcune simulazioni per capire quanto costerebbe realizzarlo... i vantaggi sarebbero incredibili... durata di decine di anni di uso, ricarica tanto veloce quanta corrente puo' dare il generatore (pochi secondi se collegato alla rete elettrica), poche decine di minuti con un grosso alternatore... sono riusciti a fare supercondensatori al grafene che hanno densita di energia superiori alle lipo da trazione elettrica. Si potrebbe lasciare completamente scarico il camper senza alcun effetto collaterale e ricaricarlo al 100% collegandolo alla 220 per 2-3 minuti... fantastico. Andrea IW5CI

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Le stavo valutando come accumulo per il fotovoltaico dato che ora i moduli Sunpower X22 360W vengono dichiarati con una potenza nominale residua, dopo 25 anni, del 92%... quindi un accumulo tradizionale al Pb o Gel bisognerebbe cambiarlo più volte nella vita dell'impianto fotovoltaico e tenendo conto che la profondità di scarica non può essere del 100% come quelle a supercondensatori.

Dati i prezzi non convengono su un camper per il momento... Ma per un impianto fotovoltaico con accumulo si (ipotizzando 1 ciclo di carica/scarica completo al giorno).
Una batteria da 74Ah a 48V, ovvero 3,55kWh (all'incirca sono 300Ah a 12V) costa 4.600 euro con BMS incluso.

https://www.ebay.it/itm/KWL-Sir...

In risposta al messaggio di il tornitore del 24/12/2018 alle 17:24:23

Le stavo valutando come accumulo per il fotovoltaico dato che ora i moduli Sunpower X22 360W vengono dichiarati con una potenza nominale residua, dopo 25 anni, del 92%... quindi un accumulo tradizionale al Pb o Gel bisognerebbe

cambiarlo più volte nella vita dell'impianto fotovoltaico e tenendo conto che la profondità di scarica non può essere del 100% come quelle a supercondensatori. Dati i prezzi non convengono su un camper per il momento... Ma per un impianto fotovoltaico con accumulo si (ipotizzando 1 ciclo di carica/scarica completo al giorno). Una batteria da 74Ah a 48V, ovvero 3,55kWh (all'incirca sono 300Ah a 12V) costa 4.600 euro con BMS incluso.

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Quella batteria a 48V a supercondensatori a quante batterie da 100Ah (12V) corrisponde come immagazzinamento energetico ?

quel tipo di batterie potrebbe esplodere in condizioni speciali ? Se si quali ?

In risposta al messaggio di sergiozh del 24/12/2018 alle 18:03:25

Quella batteria a 48V a supercondensatori a quante batterie da 100Ah (12V) corrisponde come immagazzinamento energetico ? quel tipo di batterie potrebbe esplodere in condizioni speciali ? Se si quali ?

Una batteria da 100Ah a 12V immagazzina 1,2kWh. 
Quella batteria, di cui ho messo il link, immagazzina 3,55kWh quindi sono circa 3 batterie da 100Ah a 12V (o una da 300Ah come avevo scritto nel commento prima). 
Queste batterie non necessitano del trasporto merci pericolose (ADR) come per le litio; posso essere utilizzate nel range di temperatura - 30÷ +85°C senza un decadimento prestazionale evidente. Guardando dal link rispettano numerose certificazioni. 
Per dire le batterie tradizionali a quegli estremi del range di temperatura non sono utilizzabili. 
Dal mio punto di vista sia le LiFePO4 (grazie alla presenza del Fe) sia quelle a supercondensatori sono sicure. 

Queste batterie, da quello che dicono nella descrizione, dichiarano la capacità fino ad una corrente di scarica di 240C; altro aspetto da non sottovalutare è il rendimento carica/scarica pari a 99,1% oltre alla possibilità di scaricarle a zero e se rimangono a zero non si danneggiano... Vengono dichiarate un milione di cicli al 99% della profondità di scarica. 

Immagino che non siano pericolose a trasportarle se vengono trasportate scariche...

sarebbe interessante sapere quanto e' l'autoscarica mensile.

per me sono interessanti sopratutto per la velocita' di carica che hanno. A sto punto se esistessero capienti un terzo e col prezzo a un terzo sarebbero una valida alternativa all'efoy senza bisogno di metanolo o altri carburanti. Basterebbe un viaggio di mezz'ora con l'impianto elettrico dimensionato appositamente e la batteria e' carica.

se le metti in corto circuito fanno bum grosso anche loro ?

In risposta al messaggio di sergiozh del 24/12/2018 alle 22:47:25

Immagino che non siano pericolose a trasportarle se vengono trasportate scariche... sarebbe interessante sapere quanto e' l'autoscarica mensile. per me sono interessanti sopratutto per la velocita' di carica che hanno.

A sto punto se esistessero capienti un terzo e col prezzo a un terzo sarebbero una valida alternativa all'efoy senza bisogno di metanolo o altri carburanti. Basterebbe un viaggio di mezz'ora con l'impianto elettrico dimensionato appositamente e la batteria e' carica. se le metti in corto circuito fanno bum grosso anche loro ?

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Di certo trasportarle scariche è meno pericoloso (non vi è la possibilità di formazione di archi elettrici)... Oltretutto queste batterie non si danneggiano quando si scaricano completamente e possono restare scariche; i supercapacitori Maxwell possono restare completamente scarichi per 4 anni se conservati a 25°C (temperatura che può variare da modello a modello).

L'autoscarica mensile dichiarata per quella batteria è del 2% al mese.

KWL fa anche una batteria a 12V con energia immagazzinata di 1kWh (sarà una da 85Ah circa), però non conosco il prezzo.

Da quello che ho capito data la bassissima resistenza interna di queste batterie (inferiore a 1 milliohm) anche se cortocircuitate non producono tanto calore, quindi il calore sviluppato, a differenza di altre batterie, non risulta un problema.
Se i supercapacitori vengono cortocircuitati mentre sono carichi o parzialmente carichi, rilasceranno l'energia in brevissimo tempo causando, molto probabilmente, la formazione di archi elettrici.

Buone Feste a Tutti

Che bello, allora queste batterie non possono esplodere o incendiarsi ?

buone feste 

Per il prezzo sono da fantascienza ....belle ma inutili per il nostro uso...

In risposta al messaggio di iw5ci del 24/12/2018 alle 17:06:27

Ho letto con interesse qualcosa sui supercondensatori e anche qualcuno che gia' sperimenta con gli stessi... ... Realizzare un array di supercondensatori equivalente ad una batteria da 100AH e' gia' possibile, e sto

facendo alcune simulazioni per capire quanto costerebbe realizzarlo... i vantaggi sarebbero incredibili... durata di decine di anni di uso, ricarica tanto veloce quanta corrente puo' dare il generatore (pochi secondi se collegato alla rete elettrica), poche decine di minuti con un grosso alternatore... sono riusciti a fare supercondensatori al grafene che hanno densita di energia superiori alle lipo da trazione elettrica. Si potrebbe lasciare completamente scarico il camper senza alcun effetto collaterale e ricaricarlo al 100% collegandolo alla 220 per 2-3 minuti... fantastico. Andrea IW5CI

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Boh, quello che io so è che un condensatore è un condensatore con curve di carica e scarica ben precise (reperibili su google).
Si caricano abbastanza in fretta ma altrettanto in fretta si scaricano.
Per di più, quando sono scarichi, per il "caricabatteria" in pratica sono un cortocrtcuito.
Le correnti di picco in gioco possono essere molto grandi.

E che nel mondiale endurance (auto ibride) Toyota inizialmente utilizzò i supercondensatori.
Tutti a dire: che pensata, non ce ne sarà più per nessuno.
Capitò esattamente il contrario, come Audi e Porsche passarono alle batterie.
Un motivo ci sarà e non è dovuto al budget.

Max

Solo due considerazioni, la prima riguarda i costi, al momento sono da fantascienza e questo porterebbe il costo dell'auto a livello stratosferico in pratica una elettrica con quel tipo di condensatori costerebbe di più di una Lamborghini. La seconda riguarda i tempi di ricarica per far passare tutta quella massa elettrica in pochi istanti ci vuole un impianto con cavi di sezione adeguata messo poi che il resto regga o meglio andrebbe ripensata se per più veicoli, come es. una stazione di rifornimento, la linea  dalla centrale alle prese di carica, auguri.

@mtravel: Da quello che ho capito i supercapacitori non sono dei condensatori tradizionali, quindi avranno un comportamento leggermente diverso in quanto a curve di carica e scarica e per quanto riguarda il fattore di veloce autoscarica, la KWL dichiara una scarica del 2% mensile... Mi pare buono; ciò fa capire che hanno caratteristiche diverse dai classici condensatori.
Se uno va a vedere le specifiche della batteria che ho messo noterà che il range di tensione di utilizzo è 11-13,5V... sotto gli 11V il BMS stacca la batteria; in questo range la batteria immagazzina 1kWh. A gestire i supercapacitori (quindi protezione da sotto e sovra tensione, bilanciamento ed equalizzazione della carica e scarica, etc) c'è il BMS.
Per dire le colonnine Tesla forniscono 225kW durante la ricarica (in mezz'ora la batteria da 100kWh arriva ad essere all'80%)... e le Tesla adottano batterie al litio. Con quella corrente di carica mi sentirei più sicuro con le batterie a supercondensatori. Per il momento non vengono adottate sulle auto elettriche perchè hanno una bassa densità di energia rispetto alle litio, però hanno un'elevata densità di potenza; ora con i supercondensatori la densità energetica è migliorata (stando ai dati dichiarati da KWL, 70-80W/kg) ma comunque inferiore a quelle al litio.

@Rascal: come ho già detto prima le colonnine Tesla forniscono 225kW, quindi non vedo il problema... lo stesso dicasi per i cavi (vedi la Model S P100D a potenza massima sviluppa 440kW quindi l'assorbimento in corrente è molto elevato).
Su un camper ovviamente non si raggiungono mai correnti elevatissime di assorbimento a regime pressochè costante (quindi cavi non servono di sezione importante) e per la ricarica bisognerebbe evitare la centralina tirando dall'alternatore dei cavi di sezione adeguata al carica batteria... cosa che anche per le LiFePO4 sarebbe utile.

Per l'uso che ne faremmo noi camperisti, queste batterie a supercondensatori non hanno senso finchè non calano di prezzo (almeno ai prezzi odierni delle LiFePO4)... ma come accumulo per il fotovoltaico domestico hanno un senso e nei 25-30 anni (se non di più) di vita del fotovoltaico si ha un risparmio poichè non bisognerà cambiarle mai.

In risposta al messaggio di il tornitore del 25/12/2018 alle 14:47:21

@mtravel: Da quello che ho capito i supercapacitori non sono dei condensatori tradizionali, quindi avranno un comportamento leggermente diverso in quanto a curve di carica e scarica e per quanto riguarda il fattore di veloce

autoscarica, la KWL dichiara una scarica del 2% mensile... Mi pare buono; ciò fa capire che hanno caratteristiche diverse dai classici condensatori. Se uno va a vedere le specifiche della batteria che ho messo noterà che il range di tensione di utilizzo è 11-13,5V... sotto gli 11V il BMS stacca la batteria; in questo range la batteria immagazzina 1kWh. A gestire i supercapacitori (quindi protezione da sotto e sovra tensione, bilanciamento ed equalizzazione della carica e scarica, etc) c'è il BMS. Per dire le colonnine Tesla forniscono 225kW durante la ricarica (in mezz'ora la batteria da 100kWh arriva ad essere all'80%)... e le Tesla adottano batterie al litio. Con quella corrente di carica mi sentirei più sicuro con le batterie a supercondensatori. Per il momento non vengono adottate sulle auto elettriche perchè hanno una bassa densità di energia rispetto alle litio, però hanno un'elevata densità di potenza; ora con i supercondensatori la densità energetica è migliorata (stando ai dati dichiarati da KWL, 70-80W/kg) ma comunque inferiore a quelle al litio. @Rascal: come ho già detto prima le colonnine Tesla forniscono 225kW, quindi non vedo il problema... lo stesso dicasi per i cavi (vedi la Model S P100D a potenza massima sviluppa 440kW quindi l'assorbimento in corrente è molto elevato). Su un camper ovviamente non si raggiungono mai correnti elevatissime di assorbimento a regime pressochè costante (quindi cavi non servono di sezione importante) e per la ricarica bisognerebbe evitare la centralina tirando dall'alternatore dei cavi di sezione adeguata al carica batteria... cosa che anche per le LiFePO4 sarebbe utile. Per l'uso che ne faremmo noi camperisti, queste batterie a supercondensatori non hanno senso finchè non calano di prezzo (almeno ai prezzi odierni delle LiFePO4)... ma come accumulo per il fotovoltaico domestico hanno un senso e nei 25-30 anni (se non di più) di vita del fotovoltaico si ha un risparmio poichè non bisognerà cambiarle mai.

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Percentualmente circa quanto sarebbe il risparmio per il fotovoltaico con queste batterie ?

In risposta al messaggio di sergiozh del 25/12/2018 alle 15:12:23

Percentualmente circa quanto sarebbe il risparmio per il fotovoltaico con queste batterie ?

Mah tutto è relativo a quanto uno consuma quotidianamente, da quanti kWh utili vuole di accumulo, profondità di scarica e numero di cicli al giorno (non più di uno), condizioni di stoccaggio delle batterie.
Ipotesi e conti fatti alla veloce per avere un'ordine di misura: fotovoltaico da 5-6kWp con moduli sunpower (dichiarati dopo 25 anni con il 92% della potenza nominale), accumulo di circa 7kWh utili, un ciclo al giorno circa (ovviamente non sempre a 1C e non usando completamente la capacità utile), vita di servizio dell'impianto 30 anni (secondo me i pannelli possono fare anche qualche anno in più).
A pari capacità utile a 1C di scarica un accumulo LiFePO4 zenith costa 9.900 euro; uno al Pb stazionarie famm 5.200 euro e uno a supercondensatori 8.200 euro. 
In 30 anni quelle al litio vanno sostituite 3 volte (totale circa 30.000 euro), quelle al Pb stazionarie 7 volte (totale circa 36.000 euro) e quelle a supercondensatori non vanno mai sostituite. Quelle al Pb stazionarie risentono molto della temperatura ambiente (infatti consigliano di mantenerle a 20°C); quelle al litio ne risentono meno e quelle a supercondensatori quasi nulla. In più bisogna tener presente che quelle a supercondensatori hanno un rendimento di carica/scarica elevatissimo rispetto alle altre.
Il risparmio c'è ed è anche notevole... Anche se bisognerebbe cambiare 2 volte quelle al litio o 5-6 volte quelle al Pb.
In sostanza più cicli si fanno, a parità di tempo, più convengono quelle a supercondensatori.

PS: ho trovato il costo della batteria a supercondensatori da 12V 1kWh (circa 85Ah)... 1200 euro; sullo stesso sito 4150 quella a 48V e 3,55kWh.

https://www.ryanenergia.com/bat...

In risposta al messaggio di il tornitore del 25/12/2018 alle 17:40:01

Mah tutto è relativo a quanto uno consuma quotidianamente, da quanti kWh utili vuole di accumulo, profondità di scarica e numero di cicli al giorno (non più di uno), condizioni di stoccaggio delle batterie. Ipotesi e conti

fatti alla veloce per avere un'ordine di misura: fotovoltaico da 5-6kWp con moduli sunpower (dichiarati dopo 25 anni con il 92% della potenza nominale), accumulo di circa 7kWh utili, un ciclo al giorno circa (ovviamente non sempre a 1C e non usando completamente la capacità utile), vita di servizio dell'impianto 30 anni (secondo me i pannelli possono fare anche qualche anno in più). A pari capacità utile a 1C di scarica un accumulo LiFePO4 zenith costa 9.900 euro; uno al Pb stazionarie famm 5.200 euro e uno a supercondensatori 8.200 euro.  In 30 anni quelle al litio vanno sostituite 3 volte (totale circa 30.000 euro), quelle al Pb stazionarie 7 volte (totale circa 36.000 euro) e quelle a supercondensatori non vanno mai sostituite. Quelle al Pb stazionarie risentono molto della temperatura ambiente (infatti consigliano di mantenerle a 20°C); quelle al litio ne risentono meno e quelle a supercondensatori quasi nulla. In più bisogna tener presente che quelle a supercondensatori hanno un rendimento di carica/scarica elevatissimo rispetto alle altre. Il risparmio c'è ed è anche notevole... Anche se bisognerebbe cambiare 2 volte quelle al litio o 5-6 volte quelle al Pb. In sostanza più cicli si fanno, a parità di tempo, più convengono quelle a supercondensatori. PS: ho trovato il costo della batteria a supercondensatori da 12V 1kWh (circa 85Ah)... 1200 euro; sullo stesso sito 4150 quella a 48V e 3,55kWh.

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Mi sembra che quelle a supercondensatori stravincono alla grande se mantengono le promesse.

con 7kWh di accumulo in pratica non compri quasi piu' corrente dall'enel o la conpri lo stesso ?

facci sapere come ti trovi in futuro con quella batteria se la compri.

l'impianto fotovoltaico di 5-6 kWh con moduli sunpower quanto viene a costare circa ?

In risposta al messaggio di sergiozh del 25/12/2018 alle 18:21:59

Mi sembra che quelle a supercondensatori stravincono alla grande se mantengono le promesse. con 7kWh di accumulo in pratica non compri quasi piu' corrente dall'enel o la conpri lo stesso ? facci sapere come ti trovi in futuro con quella batteria se la compri. l'impianto fotovoltaico di 5-6 kWh con moduli sunpower quanto viene a costare circa ?

Dato il mio consumo medio giornaliero pari a 9kWh circa, mi servirebbe un accumulo da 10kWh almeno, sennò soprattutto in inverno potrei andare in deficit.

In internet, i moduli X22-360W, costano sui 400 euro... quindi circa 5.600 euro per 14 moduli (5040Wp).
Un impianto fotovoltaico chiavi in mano (montato) da 4kWp con gli stessi moduli citati sopra e inverter da 4kW costo 10.000 euro
Ho letto che stanno per uscire i moduli Sunpower da 400Wp con efficienza vicina al 25%.

Penso che i dati che dichiarano siano veri... Come tempo fa c'era scetticismo sulle LiFePO4 ora c'è su questa nuova tecnologia; però come ho detto queste batterie sono adatte/convengono ad utilizzi gravosi dove si fa almeno un ciclo di carica/scarica al giorno (vedi impianto fotovoltaico e auto elettriche poichè accettano correnti di carica di 120C, secondo KWL, senza problemi di surriscaldamento e stabilità ad un range di temperatura più ampio delle litio).

In risposta al messaggio di il tornitore del 25/12/2018 alle 19:25:18

Dato il mio consumo medio giornaliero pari a 9kWh circa, mi servirebbe un accumulo da 10kWh almeno, sennò soprattutto in inverno potrei andare in deficit. In internet, i moduli X22-360W, costano sui 400 euro... quindi circa

5.600 euro per 14 moduli (5040Wp). Un impianto fotovoltaico chiavi in mano (montato) da 4kWp con gli stessi moduli citati sopra e inverter da 4kW costo 10.000 euro Ho letto che stanno per uscire i moduli Sunpower da 400Wp con efficienza vicina al 25%. Penso che i dati che dichiarano siano veri... Come tempo fa c'era scetticismo sulle LiFePO4 ora c'è su questa nuova tecnologia; però come ho detto queste batterie sono adatte/convengono ad utilizzi gravosi dove si fa almeno un ciclo di carica/scarica al giorno (vedi impianto fotovoltaico e auto elettriche poichè accettano correnti di carica di 120C, secondo KWL, senza problemi di surriscaldamento e stabilità ad un range di temperatura più ampio delle litio).

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Dai prezzi che hai messo quelle batterie costano un po' meno delle litio, dunque tutti quelli che acquistano le litio risparmierebbero se le acquistassero anche senza contare la durata in cicli.

Dove hai letto che sunpower sta per lanciare pannelli di resa 25% ?

In risposta al messaggio di sergiozh del 25/12/2018 alle 19:36:06

Dai prezzi che hai messo quelle batterie costano un po' meno delle litio, dunque tutti quelli che acquistano le litio risparmierebbero se le acquistassero anche senza contare la durata in cicli. Dove hai letto che sunpower sta per lanciare pannelli di resa 25% ?

Attualmente la soluzione più conveniente sono le LiFePO4 per l'utilizzo da camper poichè fare 2000 cicli a 1C sia in carica che scarica all'80% della profondità di scarica ci vogliono anni... anzi, non si arriva neanche ad avere correnti così alte quindi dureranno sicuramente più di 2000 cicli, direi sui 3000 dato che la corrente di scarica mediamente sarà di 0,1C per una 100Ah (in carica 0,2C mediamente).
Quelle a supercondensatori sono adatte per gli utilizzi che ho detto nel commento prima.

Qua ho letto la notizia dei nuovi moduli sunpower:

https://www.ikratos.de/sunpower...

In risposta al messaggio di il tornitore del 25/12/2018 alle 20:04:41

Attualmente la soluzione più conveniente sono le LiFePO4 per l'utilizzo da camper poichè fare 2000 cicli a 1C sia in carica che scarica all'80% della profondità di scarica ci vogliono anni... anzi, non si arriva neanche

ad avere correnti così alte quindi dureranno sicuramente più di 2000 cicli, direi sui 3000 dato che la corrente di scarica mediamente sarà di 0,1C per una 100Ah (in carica 0,2C mediamente). Quelle a supercondensatori sono adatte per gli utilizzi che ho detto nel commento prima. Qua ho letto la notizia dei nuovi moduli sunpower:

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La mia batteria lead crystal costa meno delle litio, fa tanti cicli che non li faro' fuori tutti e si puo' anche scaricare a 0.

in quel link si dice che faranno quasi il 25%.

In risposta al messaggio di sergiozh del 25/12/2018 alle 20:15:29

La mia batteria lead crystal costa meno delle litio, fa tanti cicli che non li faro' fuori tutti e si puo' anche scaricare a 0. in quel link si dice che faranno quasi il 25%.

Dal sito, mi è sembrato di capire che fanno solo batterie piombo acido, se così fosse, perché dici che puoi scaricarla a zero.

​​​​

In risposta al messaggio di Federthago del 25/12/2018 alle 20:58:10

Dal sito, mi è sembrato di capire che fanno solo batterie piombo acido, se così fosse, perché dici che puoi scaricarla a zero. ​​​​

Perche' sono batterie che sopportano anche una scarica a zero anche se e' meglio non scaricarle troppo perche' perdono un po' di cicli di vita.