Forumindex ELBIL
för elbilsägare och blivande sådana...
 
 Vanliga frågorVanliga frågor   SökSök   MedlemslistaMedlemslista   AnvändargrupperAnvändargrupper   Bli medlemBli medlem 
 ProfilProfil   Logga in för att läsa dina meddelandenLogga in för att läsa dina meddelanden   Logga inLogga in 


Projekt Zink-Luftbatteri
Gå till sida Föregående  1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9  Nästa
 
Skapa nytt ämne   Svara på ämnet    Forumindex -> Lite av varje
Föregående ämne :: Nästa ämne  
Författare Meddelande
MrBlues
Aktiv


Registreringsdatum: 22 januari 2008
Inlägg: 44
Ort: Härryda

InläggPostat: 2008-10-13 20:25:42    Rubrik: Svara med citat

Det dök plötsligt upp en 5 tons hydraulpress på jobbet, inte så mycket att komma med men å andra sidan vet vi ju inte hur mycket kraft det behövs. Skaffar några kraftiga stålplattor och provar att pressa mitt pulver, funkar det så kan du ju komma förbi så provar vi ditt.
_________________
Don´t have the blues,,, listen to it
Till överst på sidan
Användarens profil Skicka personligt meddelande
Anders
Forumstammis


Registreringsdatum: 12 april 2007
Inlägg: 857
Ort: Gbg

InläggPostat: 2008-10-14 19:10:08    Rubrik: Svara med citat

Utförlig bruksanvisning på tillverkningsmetod av Luftkatod:
http://www.arl.army.mil/arlreports/2007/ARL-TR-4066.pdf
http://www.patentstorm.us/patents/6069107/description.html

Tänkbar hydrofob-behandling av luftmembranet.
Biltema säljer två kanske lämpliga spayer; PTFE-spray och Silikonspray (art.nr. 36-4516 49:90 resp 36-4504 34:90), som kan få dränka in luftmembranet (5 mikron) och innan det torkar bli genomblåst/tryckt med luft så att porerna inte sätter igen. Om den vattenavisande effekten - som tex Silikon sägs ha - fastnar någotlunda permanent på membranets nylontrådar, utan att upplösas och försvinna pga kaliluten (KaliumHydroxid, KOH, ca pH 13), kanske sålunda inget extra separat hydrofoblager behöver inbakas direkt i eller ovanpå katalyslagret..!?
Även sprayburken Viscotene (Micro Bildelar, 99 SEK) uppges ha en kraftigt vattenavstötande effekt.
http://www.micro.se/erbjudanden/vatskor/wynns_viscotene_smorjm_-4609
Kanske läge att inhandla dessa burkar, spraya på ett par testbitar och lägga i kalilut över ett par dagar..!

Syrgasventilation.
Vid laddning frigörs stora mängder Syre (O2) från Zinkanoden (ZinkOxid, ZnO, till Zink och Syre) som rimligtvis måste kunna få utträde ur cellkärlet. I det "konventionella" stående batteriet/cellkärlet uppstår inga problem med en central luftnings-öppning, men med en liggandes cell bli det svårare då ingen naturlig högsta punkt för elytnivån längre finns, där luft/syrgasbubblor naturligt anhopar sig. Nu i fallet med den liggandes cellen kommer syrgasen att bilda gasbubblor direkt under Luftkatoden, även fastän den är tillräckligt mikroporös för elytjoner (2OH-) och enskilda syrgasatomer/molekyler. Detta pga av att syrgasbubblorna hinner växa till sig innuti elyten innan de når Luftmembranets undre yta (med 5 mikron hålmaskor). När syrgasbubblorna väl är bildade vill dom gärna inte lösa upp sig i atomnivå igen för att så kunna passera Luftkatod/membran, utan bildar med laddnings-tiden större och större syrgasfickor direkt under Luftkatoden som till slut gör just dessa områden laddnings-elektriskt oaktiva (ingen laddström går där ingen elyt finns). Sålunda måste ett fungerande system för avledning av syrgasen konstrueras, företrädesvis så med den hydroba egenskapen intakt så att elyten inte kan tränga upp igenom Luftkatodens luftmembran och där lägga sig på dess yta och med tiden även dunsta bort.

Ventilations-alternativ (utan rangordning):
A- Luftkatoden ges en ca 5 mm sfäriskt/ovalt buktande form och yta med en liten hålformad öppning (ca 2 mm diameter) i mitten på denna där bubblorna naturligt ansamlar sig och så kan ventileras. Endast en liten avdunstningseffekt erhålles genom detta enda lilla enskilda hål. Står fordon (och därmed även batteri) i en (för) kraftig lutning riskerar funktionen falera då den naturliga ansamlingspunkten inte längre är där hålet är, för detta syfte bör en vinkelvarnare finnas i fordonet som varnar och ev automatiskt då stänger av laddningen. Fordonet måste alltså stå plant.
B- Ansamlingspunkten görs i ena kortänden av en aningens lutad cell (ca 10 mm). Slipper så göra ett separat avluftningshål i Luftkatoden, men bubblorna får längre väg att vandra från ena kortändan till den andra (kanske ingen större nackdel?). Även vinkelvarnare behövs. Om alla batterier i fordonet har ansamlingspunkt och lutning åt samma håll, tex framåt, kan parkering med fronten riktad uppför (den ev) backen bättre säkerställa en effektiv syrgasavluftnings-funktion. Å andra sidan innebär en allt för stor lutning vid upprepade laddningstillfällen att en viss formförändring/fördelning av Zinkmängden förskjuts till den nedre delen av cellen, kanske inte inte överdrivet mkt, men bör ändå beaktas.
C- Många mindre hål (ca 1mm diameter) görs över hela Luftkatoden där bublorna kan pressas ut, med uppenbart ökad avdunstningseffekt och risk för elyt-översvämning. Elytnivån blir extra känslig för temperaturvariationer och påfyllningsförändringar, då en för hög nivå kan pressas ut genom luftningshålen. Kravet, vid i synnerhet en kommersiell storproduktion, är en (automatisk) effektiv elyt-nivåregulator, men för enskilt (prototyp-)bruk kanske det duger?
D- I varje Luftkatodshål, oavsett litet eller stort, påförs en "brunn-rings-kupa", en välvd upphöjning ca 3-4 mm ovanför själva luftmembran-ytan, med en tätslutande (och vätskeogenomtränglig) del (ovanpåliggande "brunsring") allra längst ner mot membranytan, och ett vanligt luftgenomträngligt (hydrofobiskt) membran-"lock" ovanpå detta. På så vis kan en elytvariation tilllåtas till samma nivå som luftmembranytan utan att elyten kan rinna ut ovanpå membranytan, och samtidigt ändå kunna släppa ut syrgasen. Mer tillverkningskomplext dock.
E- Kanske då lika bra vore den veckade Luftkatodprincipen, med luftningshål i "taknocken", dit elytnivån aldrig når annat än via kapilärsugande glasfloss-krafter utan att så åstadkomma ett egentligt vatten-/elyttryck uppe vid avluftningshålen och så kunna pressa ut elyten (elyt-jonerna leds ju dock ändå bra i den blöta glasflossen). En extra hydrofobisk luftmembran-remsa aldeles ovanför längs med dom veckade tacknockarnas avluftningshål skulle ytterligare kunna säkerställa en effektiv inneslutning av elyt och minimera ev avdunstning.Går också att kompensera ev överdriven avdunstning med ett automatisk centralvattenpåfyllnings-system.

Just nu känns sistnämda alternativ, E, som lämpligast. Fordonet kan under laddning parkeras i godtycklig lutning, och ingen vinkelvarnare behövs. Ingen formförändring riskeras. Minst risk för elyt"översvämning", och acceptabel avdunstningsbenägenhet.
Vid kommande prototyp-laddningar kommer förmodligen cellkärlet ställas på ca 3 cm´s lut, så att syrgasen leds ut genom elyt-/vattenpåfyllnings-röret (silikonslangen) i ena kortändan.
Luftmembranet måste nog ändock vara hydrofobiskt så att det inte väts/genomdränks av elyten, varpå annars med tiden ev torkad elyt och KaliumHydroxid riskerar sätta igen (luft)porerna och så begränsa syretillförseln och därmed även strömuttaget.

Då en kapilärsugande glasfloss finns aldeless under Luftkatoden erhålls så ett flexibelt elytnivå-utrymme som tilllåter en viss variation av elytnivå. En högsta nivå inträder när batteriet är helt urladdat (Zinken har expanderat 30 % till ZinkOxid), och tvärtom är lägsta nivån vid helt uppladdat. I tidigare räkneexempel för prototypcellen sker endast en nivåändring på 0,15 mm mellan min- och maxläge (10 cm3, 50 g Zn och 55 Ah, 200 cm2 katodarea). Variationen ökar med ökad mängd Zink (och Ah). En optimerad tjocklek på glasflossen torde kunna hantera en variation på ca 3 mm (?). Detta skulle kunna ge praktiska mängden Ah per 200 cm2 cell/katodarea = 1100 Ah (jmfr ett Trojan T-105 på 180 Ah...).

Kol-porerna.
Ang tidigare frågetecken kring hurtillvida porerna i det aktiva kolet förstörs och därmed reducerar adsorberingsförmågan vid finmalning av kolgranulatet i pepparkvarnen, framgår enl nedan länk följande:
""the finer the particle size of an activated carbon, the better the access to the surface area and the faster the rate of adsorption kinetics"", alltså ju mindre och finare kolpartiklar, desto lättare och snabbare för adsorbtion att äga rum. Står ju iofs inget om hur själva malningen påverkar poregenskaperna, men generellt verkar finmalet kol vara bättre än grovt.
Kolpulvret i knappcellen (från C.Ohlson) är mkt finmalet och även aningens plastiskt (förmodligen bindemedlet, Teflon?)!
http://www.activated-carbon.com/1-3.html

Erhöll mkt tacksamt från Forumsmedlem en flotör-tankgivare som kan fungera som pumpautomatik i Silvergeneratorn, i ev kommande prototypframställning där den säkert kommer väl till pass. -Tack!

Sammanpressningen av kolpulvret innebär förutom tidigare nämnda ökad strömtäthet per given volym (cm3), även en förmodligen (?) förbättrad strömledningsförmåga då kolkornen ligger närmare varandra och själva strömnätet, alltså en kortare väg för strömmen/elektronerna att vandra. Dessutom torde (?) ett tunnare Luftmembran innebära en kortare och därmed snabbare transportsträcka för syrgasmolekylerna att vandra från luftmembranets yta till den aktiva katalysmassan. Det skall betänkas att även om tex en mm för oss verkar som ett ynkligt avstånd, så är det för en enstaka syrgasmolekyl som kanske är 1 nm stor en sträcka som innebär 1 miljon gånger sin egen längd... Jmfr en människa 2 m lång som skall springa en sträcka 2.000.000 meter lång, dvs 2000 km eller 200 mil...(Sveriges hela längd!). Samtidigt skall syrgasmolekylen ständigt "mjuk-krocka" med ett hav av andra omkringliggandes syrgas- och elytmolekyler.... För att erhålla en så snabb reaktions-/transporthastighet som möjligt och därmed högsta möjligt kontinuerligt (nominellt) strömutttag, gäller också ett så tunt Luftmembran som möjligt. I Varta´s Zink-Luftbatteri nämnt tidigare, med en mkt tjock och volymiös katalysmassa (åtskilliga centimetrar..), var möjligt strömuttag den första halvsekunden hela 8 Ampere för att sedan sjunka till cirka 1 Ampere kontinuerligt. När batteriet fått vila/återhämta sig en stund (dvs hunnit transportera in nya syrgasmolekyler till katalysmassan) presteras ånyo en halv sekund med 8 Ampere, osv. Hur stor del reaktionströgheten skall tillskrivas själva den kemiskt strömkatalyserande trögheten respektive syrgasmolekyltransporten är okänt, men gissar (ganska så kvalificerat...) att det är syrgastransporten som utgör största rektionströgheten.

Alltså är en så tunn Luftkatod/katalysmassa som möjligt att föredra, vilket ju också dom kommersiella är, 0,5 och 0,7 mm tjocka med upp till hela 400 mA/cm2 kontinuerlig ström som bäst! Så en sammanpressning för att göra Luftkatod och katalysmassa så tunn som möjligt är uppenbart att föredra!
I fall med en katalysmassa som är extremt finfördelad (tex Kimrök?) beter sig kolpulvret mera som flytande och är därtill inte pressbart i praktisk egentlig mening, och behöver heller sålunda inte pressas då kolpartiklarna är så små och därtill utfyller en mkt större del av möjliga hålrum. Med proffsiga elyt- och luftmembran som kan innesluta så små kolpartiklar (kanske 100 nm) samt med ett/flera bindemedel (tex Teflon) som håller ihop kolpulverkakan (likt en plastisk massa) behövs pressningen endast för att effektivt fylla hålrumsmaskorna i det ev strömnätet. Vi vet ju dock fortfarande inte hur en proffsig katod ser ut, om det ens finns ett strömnät i det..?
Så knappcellen från C. Ohlson funger just nu som bästa referens. Där är katalysmassan extremt finfördelad och plastisk, går att knåda likt en pepparkaksdeg, och har allt - elyt-/luftmembran, strömnät och katalysmassa - pressat utifrån ihop runt om båda membranen så att dessa "klistrats" fast mot katalysmassan på strömnätets båda sidor. Om det är något klister eller kemikalie/värme som bidragit till membranens fäste mot katalysmassan, eller om det bara beror på trycket från själva pressningen, är okänt. Har alltjämt svårighet att se hur något ev kemiskt klister aplicerat på membran eller inblandat i katalysmassan undgår att också sätta igen membranporerna... Kanske tex Teflon(mikrokulor) är inblandat i katalysmassan och att dessa sammansmälter med membranen vid en given temperatur utan att samtidigt smälta sönder membranen?
På liknande vis skulle tex smältlimkulor (söndersmulad smältlimsstav till smältlimspistol) kunna läggas ut på valda ställen där man vid, eller senare efter sammanpressningen, påför lagom värme som just precis på dessa punkter fasthåller membranen med varandra tvärs igenom Luftkatoden ..?!
Nåja...här föreligger nog mkt praktiskt prövande..!

Nedan bild visar knappcellens Luftkatod isärplockad med därifrån lossskrapad katalysmassa i en egen lite hög ovanför det runda strömnätet. Ovanför detta i sin tur är prototypcellens (test-)strömnät med en liten klick Silverkolpulver (med sked) utpressat däröver. Ganska så likt knappcellen beträffande strömnät och kolfärg. Tar man en skruvmejsel och pressar på knappcellskolet är det dock mjukt och plastiskt, medan Silverkolet är (rellativt) hårt och sprättigt. Finmaldare kol och ett plastiskt bindemedel skulle göra kolmassorna mer likvärdiga.

Allt övrigt (för nu) klart, inväntar bara kolpressningstid hos MrBlues.


_________________
http://indux.se/ -Din Laddplats i Etern ¤¤ Energi och Transport ¤¤
Till överst på sidan
Användarens profil Skicka personligt meddelande Besök användarens hemsida
mrMagoo
Elbilsguru


Registreringsdatum: 25 juni 2006
Inlägg: 1238
Ort: Falköping

InläggPostat: 2008-10-16 13:01:23    Rubrik: Svara med citat

Apropå vatten avvisande ytor, sista stycket.
http://elbil.forum24.se/elbil-post-7412.html#7412
_________________
Elbilsägare gör det med spänning.
Åker Ionic men Sysslar med elfordon av alla slag
Till överst på sidan
Användarens profil Skicka personligt meddelande
Anders
Forumstammis


Registreringsdatum: 12 april 2007
Inlägg: 857
Ort: Gbg

InläggPostat: 2008-10-20 14:37:30    Rubrik: Svara med citat

I väntan på den stora pressardagen görs ett förtest med endast en liten testbit av strömnät och Silverkolpulver manuellt muskel-pressat med tesked över 1 cm2 yta, Nedsänkt i en liten rostfri bytta med Zink i botten och Luftkatoden ovanför mäts den lilla ström som ev kommer från så liten yta. Med alla (ca 5) gram Silver som lösts upp i Silvergeneratorn och förhoppningsvis/troligtvis adsorberats i kolpulvret är det inte helt orimliga värdet 50 mA kontinuerligt (nominellt) tänkbart, kanske tom 100 mA !
Detta innebär i så fall för den färdiga prototypcellen på ca 200 cm2 att minimum 10 A kommer ur den lilla lunchlådan (cellkärlet) med samtidigt 1 V, vilket blir 10 W effekt, ungefär vad en baklampa drar..! I bästa fall 20 A, och 20 W..!
Om dessa värden uppnås är steget inom räckhåll för en praktisk (halvkommersiell) batteriproduktion., i första hand för ett batteripaket till den egna elutombordaren som drar 32 A (12 V). Känslan av att åka runt med dingen ljudlöst driven av ett helt eget hemmagjort batteripaket som bara går och går utan att nästan aldrig ta slut, till tiondelens vikt och pris mot bly, är värd flera gånger om den möda som hittills lagts på detta batteriprojekt ! Ser framför mig hur jag skrattar och nästan hånler åt dom numera svindyra och alltjämt ändå värdelösa blyklumparna vid en promenad bland tex Biltemas batterihyllor.....och tänker på vad var och en själv så genant mkt bättre och nästan pinsamt lätt kan åstadkomma hemma i garaget (eller köket) med busbilliga och busenkla medel -Zink-Luftbatteriet.
När och om dessa testresultat bekräftas avses en enkel skriftlig sumering på Svenska och Engelska i denna batteri-byggarkonst göras och läggas ut på diverse elfordons-sajter Jorden runt. Samt ev att en video för tex YouTube görs och läggs upp där. Uppmanar Er Forumsmedlemmar att redan nu förbereda medverkan till denna revolutionerande kunskap-spridning. Ju fler som vet, desto bättre!
Eftersom inte alla vare sig har tid eller förutsättningar att själva sätta ihop ett Zink-Luftbatteri från grunden, förstås varför en kommersiell batterifabrik kan komma att etableras (fritt av den som vill!) så småningom. Tänker för egen del i så fall på Estland med låglönearbetskraft och billigare fabrikslokaler samt materiel. Fast säger ju inte heller nej till Svenska bidrags-incitament, från kanske kommuner som högt värderar och eftersträvar nya arbetstillfällen... Så ett nytt Tudor är inte omöjligt för min del !

Bilden nedan visar det nu torkade Silverkolet, som smetats jämt och slätt (bara för att det gick...). Anar därtill nu hur förmodligen träkolsbriketter (för grillning) framställs. Först smular man kol (träkols-aska, eller gruvbrutet mineral-stenkol) och sedan pressar ihop det i en form, förmodligen också impregnerat med fotogen eller annat flyktigt brännbart...!?

Inte världens snyggaste förtest (se bilder), men fick till en hyffsad test-luftkatod med det nya Silverkolet (för prototyp nr 3). Effektiv Luftkatodarea drygt 1 cm2, dock inte alls nämnvärt sammanpressat kolpulver...
Så vad blev det för värden då på Amperemätaren................? (ursäkta, försöker bara hålla Er på spänn...)
Okej,........första nedsänkningen i elyten gav så stora värden samtidigt som den tämligen batterisvaga digitalmultimetern fladdrade i displayen...att jag undrade om ett UFO just paserade ovanför huset..... -Hela 140 mA toppnoterades från denna lilla förskrämda testbit på endast 1 cm2......! Att jämföras med förra prototypen nr 2 som nästan skäms med sina endast 5 mA/cm2 (1 A maxström per 190 cm2 katodarea)..... Teoretiskt skulle den maximala strömtätheten kanske kunna fördubblas vid en optimal sammanpressning (till den dubbla kolvikten per volym), alltså 280 mA/cm2...! Snällt avrundat uppåt blir det 300 mA/cm2, samma som proffskatoderna har nominellt (kontinuerligt)!
-Ha, Electric Fuel och Company, släng er i väggen....!
Ja, ja, nu varade inte lyckan hela tiden. Efter första nedsänkningen (mitt pucko dränkte ju hela Luftkatoden så att ingen luft kunde komma åt Luftmembranet) togs den upp och torkades av på ovanytan, sänktes nu denna gång inte ner mer än att Luftmembranet var aldeles ovanför elyt-ytan, och fick lite olika värden allt eftersom; 30 mA ena stunden, 70 andra, osv, men tror att ett rimligt genomsnittsvärde hamnar på 50 mA kontinuerlig max strömtäthet!
-Inte dåligt pinkat ändå!
Med en lyckad pressning blir detta värde till kanske 100 mA/cm2...-Nu pratar vi snart batterifabrik i Estland nästa...!
Nu blir ju dock det nominella (kontinuerliga) strömvärdet (vid nominellt spänningsfall på 0,4 V) ännu lägre då ovan siffror gäller ren kortslutning rätt igenom Amperemätaren (med tillföljande 0 V), kanske en tiondel av topp-maxvärdet (enl tidigare prototyp), skulle isf ge ca 30 mA/cm2.

Så här dagen efter testet gjordes en ny strömkoll, och det där första berömda supervärdet på 140 mA ville väl inte direkt infinna sig, mätaren står och fladrar mellan 70 och 30 mA som vanligt, bara en kort knappt märkbar högre strömpuls aldeles i början på nedsänkningen i elyten. Uppskattar alltjämt nuvarande kontinuerliga max-strömtäthet till ca 50 mA/cm2, och då tidigare experiment givit att kontinuerligt nominellt strömvärde (vid 0,4 V spänningsfall) varit ca en sjundedel av toppvärdet , fås 7 mA/cm2. Om pressningen lyckas fördubbla detta till 14 mA är väl osäkert, men garderar med 10 mA som för nu uppskattat slutresultat, vilket skulle ge endast 2 A kontinuerligt ur lunchlådan (cellkärlet) samtidigt med 1 V och effekten 2 W.
-Ropade hurra innan det kanske egentligen var dags....fast återstår konkretare uppgifter framåt Onsdag.
Återkommer då!






_________________
http://indux.se/ -Din Laddplats i Etern ¤¤ Energi och Transport ¤¤
Till överst på sidan
Användarens profil Skicka personligt meddelande Besök användarens hemsida
Anders
Forumstammis


Registreringsdatum: 12 april 2007
Inlägg: 857
Ort: Gbg

InläggPostat: 2008-10-22 22:35:01    Rubrik: Svara med citat

En kort och hastig summering från aftonens kolpressning:
-WOW!
Är fortfarande omtumlad och smått chockad över de helt otroligt höga strömvärden som erhölls från våra respektive test-luftkatoder...!
MrBlues skulle naturligtvis vara värst (...) och drog tidigt till med ett toppströmvärde på hela 3 Ampere från en testyta på ca 4 cm2......!
Då kolpressningen var den första och så tämligen ofullkomlig och ooptimerad befanns troligt senare värde kunna bli smått sanslösa 1 Ampere per cm2 ! ! !
-Den blandning av Mangannitrat, Kimrök och Teflon som MrBlues har blandat ihop håller alltså snudd på proffsklass, samtidigt som den är hydrofobisk, och så minskar kravet på ett separat (hydrofobiskt) Luftmembran -på FÖRSTA försöket......
Jag blev ju lite småsur (...) och tänkte allt att jag också skulle döna till med ett sensationellt strömvärde...
Mkt riktigt, ca 1,5 Ampere från en yta på ca 4 cm2. Till mitt försvar får tas att Tefloninblandningen skedde på undermåligt och oprecist sätt. Där skall helt klart en rejäl förbättring kunna göras! Ändock jämfört med topp-strömvärdet erhållet hemma tidigare häromdagen, på 140 mA (0,140 A), blev resultatet med Teflon och pressning avsevärt till det bättre, nu alltså 0,375 A per cm2, vilket också skall kunna förbättras med optimerad pressning och Teflon-procent.
MrBlues fick hela sin Luftkatod färdigpressad innan hemmfärds-dags, och lär väl förmodligen sätta ihop en komplett fullskale-cell hemma i garaget inom kort. Denna kommer ge från sina alla 200 cm2 en samlad topp-ström på 1 A gånger 200 cm2 = 200 Ampere (TVÅHUNDRA Ampere) -gott folk, vi pratar tjocka startkablar här....!
Som sagt, har fortfarande inte riktigt hämtat mig, får skriva mer senare när jag sansat mig....












_________________
http://indux.se/ -Din Laddplats i Etern ¤¤ Energi och Transport ¤¤


Senast ändrad av Anders den 2008-10-22 23:13:41, ändrad totalt 1 gång
Till överst på sidan
Användarens profil Skicka personligt meddelande Besök användarens hemsida
pm_dawn
Elbilsguru


Registreringsdatum: 17 mars 2008
Inlägg: 1727
Ort: Östersund

InläggPostat: 2008-10-22 22:45:45    Rubrik: Svara med citat

Wow !!!

Ni börjar komma igång nu !!!!!!
Dags att leta kapital till tillverkning snart.

Mvh
/Per
Till överst på sidan
Användarens profil Skicka personligt meddelande Skicka e-post
Knappen
intresserad


Registreringsdatum: 31 oktober 2006
Inlägg: 37
Ort: Uppsala

InläggPostat: 2008-10-22 23:02:59    Rubrik: Svara med citat

Jag är grymt imponerad. Fantiserar vilt om en tid när vi susar fram, drivna av egenproducerade batterier.

Bara att snabbspola förbi alla kommande hinder... Smile
Till överst på sidan
Användarens profil Skicka personligt meddelande
MrBlues
Aktiv


Registreringsdatum: 22 januari 2008
Inlägg: 44
Ort: Härryda

InläggPostat: 2008-10-26 13:07:53    Rubrik: Svara med citat

Startade idag min 1:a "riktiga" cell och blev minst sagt besviken. A-mätaren visade i början 6,8 A och kröp under 10 minuter upp till futtiga 8,5 A. (Stöön) Efter en timma gav cellen 1 A och nästan ingen spänning, katoden hade då släppt igenom en hel del elyt och var översållad med droppar.

Vad gjorde att denna cell inte gav värden i närheten av minikatoden i onsdags?
Varför läcker katoden?

Möjlig orsak:

Avståndet mellan zink och katod är alldeles för stort.(över 20 mm)
Katodmassan är inte blandad så noggrant som det beskrivs i patentet och inte pressad med tillräckligt högt tryck därför blir den hydrofobiska egenskapen ej optimal med följden att elytdroppar blockerar katoden. Katodens tjocklek varierar också kraftigt.

Åtgärder inför prototyp nr 2:

Minimera avståndet mellan katod och zink.
Blanda katodmaterialet ytterligare innan pressning.
Fördela materialet jämnare och pressa katoden i ett valsverk med betydligt högre tryck per yta.

Fem tons tryck fördelat på 28cm2 (axelstump diam 60 vi pressade med) ger endast 178kg/cm2. Lägg till faktorn ojämnt fördelat material så betyder ju det att ställen där katoden är som tunnast knappt får ngt tryck alls. I ett av alla patent jag läst stod det att första pressningen görs med 632 kg/cm2 och med 200 grader. Alltså betydligt mer än vad som är fallet med min katod.
Lade märke till ett litet men dock mätbart fenomen när jag blåste över katodytan, strömmen ökade i cellen, iof på andra decimalen men ändå. Det vi pratade om tidigare i tråden var ju just det att för att optimera cellen så måste katoden matas med syre från en fläkt.

Kommer att dissekera cell nr 1 och göra en ny snarast som kommer att bli mycket bättre.
Vi hörs











_________________
Don´t have the blues,,, listen to it
Till överst på sidan
Användarens profil Skicka personligt meddelande
Anders
Forumstammis


Registreringsdatum: 12 april 2007
Inlägg: 857
Ort: Gbg

InläggPostat: 2008-10-27 08:34:29    Rubrik: Svara med citat

Liggande eller stående cell.
Hydrofobiska effekten med Teflon-inblandingen kombinerat med den hårda sammanpressningen, som gör katalysmassan (kol, Mangan/Silver, Teflon) till en rellativt hård, kompakt och till synes ogenomtränglig "vägg", håller förmodligen effektivt elyten isolerad på ena (in-)sidan av Luftkatoden och så hindrar en störande genomblötning, vilket även ger förutsättningar för en stående cell..?!
Med dessutom en Zink-elektrod av bikupe-modell uppstår inget vare sig dendrit- eller formförändringsproblem. På så vis erhålls en traditionell och funktionsenkel (säker) avluftningsnivå (vid laddning och bildad syrgas) längst upp i cellen, där även vatten-påfyllning sker (precis som i ett vanlig konventionellt Ni-Cd-batterikärl). Mängden elyt/vatten utgör en volym- och viktmässigt rellativt liten del mellan elektroderna varför inget större nämnvärt gravimetriskt självtryck så kan pressa ut elyt från Luftkatodens nedre del (där elytens vikt-självtryck är större än upptill i cellen). Då bikupe-elektroden är patenterad gäller denna lösning företrädesvis för enskilt privat produktionsbruk, men inte kommersiellt! Dock kanske möjligt att en "bikupe"-licensiering till rimlig kostnad på sikt går att erhålla...
-Om den hydrofobiska effekten i Luftkatoden fungerar bra även i en stående ("bikupe"-)cell är nog detta alternativ lika gott som den liggandes...

Rationaliserad Luftkatodtillverkning.
Att manuellt stå och pressa kolpulvret punktvis över strömnätet är opraktiskt/oprecist och tar onödigt lång tid, varför en lösning vore en rundvals med dessutom automatiserad kolpulverdosering steget precis innan strömnätet åker in i valsen. På så vis kan färdiga Luftkatoder tillverkas på löpande band...!

Laddning.
Vid pluspolen (Luftkatoden), eller "ladd"-plus (en ev tredje extra laddelektrod), bildas troligtvis hela tiden under laddningen (oavsett laddningsgrad) syrgas från späjlkning utav elytvattnet, då där inte sker något katod-kemiskt arbete (som tex vid plus-Nickel-elektroden i ett Ni-Cd batteri). Vid andra polen, Zink-minus, spjälkas vätgas först när Zinken är färdiguppladdad, vid överladdningen (som i ett vanligt batteri), varpå klassisk "knallgas" bildas (syre från pluspolen, och väte från minuspolen). För knallgaseliminering och återbildande/återförande av det gasformiga vattnet (vätgas + syrgas) till flytande vatten/elyt, finns katalytiskt rekombinerande keramfilter (ytbelagda med tex Silver), som så minimerar explosionsrisk och vattenpåfyllningsbehov. Exempel på detta är Optimas underhållsfria och "slutna" blybatterier som har endast en liten rund ca 1,5 cm diameter rund gråaktig och porös "plugg" på ovansidan. Om dessa Optima-batterier överladdas allt för friskt hinner inte pluggen återbilda alla gaserna till vatten, och batteriet "kokar" så tort och blir obrukbart med tiden... Inte hänga läpp för det, då nytt vatten går att (på eget bevåg och ansvar, naturligtvis...) fylla via ett eget borrat litet hål som efteråt plastas igen...!
Så varför skulle då ev en extra tredje hjälp-laddnings-(plus-katod)elektrod behövas, varför inte bara använda den ordinarie pluselektroden -Luftkatoden..? Då det är syrgas som bildas vid pluspolen, och detta är oxidativt - dvs gärna reagerar med andra ämnen och bildar oxider (tex SilverOxid, AgO2) - kanske (?) risken ökar för en påskyndad "degenerering" av det katalysaktiva Silvret, till att bli just SilverOxid som är ett förmodligen (?) sämre katalytisk ämne än rent Silver...? Kanske dessutom en ökad "diffundering" av nanostora (pyttesmå) Silverjoner sker från Luftkatoden ut i elyten då den inre (negativa) ladd-spänningen drar och sliter i alla positiva Silverjoner...? En tredje nackdel kan också vara den rent termokemiska (elektronfysiska) förslitningen av alla Silverjoner som sitter fast i kolpulvret, så att dessa med tiden lossnar därifrån. Kanske även den bildade syrgasen innuti kolmassan hjälper till att fysiskt slita loss Silverpartiklar och föra dom med sig ut i elyten...?!
Annars, borsett från ovan nackdelar, om inte själva Luftkatoden slits nämnvärt som en ordinarie laddelektrod, finns ju ingen direkt anledning att montera in en extra tredje hjälp-laddnings-(katod)elektrod. Men om, då borde ett vanligt enkelt rostfritt galler/strömnät duga...
Noteras skall att ganska stora mängder (brandfarlig) syrgas återges från det uppladdade Zink:et ! Kanske går detta att (delvis) ackumulera i en liten gasbehållare och använda för uppvärmning på vintern via en gasbrännare (även om det finns mer än tillräckligt med elvärme-energi i Zink-Luftbatterierna...!)....?! Alternativt att den producerade syrgasen ständigt förbränns i en "öppen" brännare (med "avgasrör") och på så vis omedlbart omintetgörs sin brandfarlighet. Huvudsakliga (?) restprodukten vid förbränning av syrgas i vanlig öppen luft är väl Kvävedioxid (NO2)..? med gul låga (som från en gas svets innan Acetylengasen skruvas på...?). (rätta mig gärna..!).
http://sv.wikipedia.org/wiki/Syre

Pressningsstrattegi Silverkol.
Skillnad mellan Mangankolet och Silverkolet är att större mängd (massa) finns av Mangan (ca 11 vikts%) än Silver (ca 4 vikts% ?), emedan Silver å andra sidan förmodligen (?) är mer katalytiskt och så (delvis) kompenserar denna mass-skilnad. Prisbild ännu ej klarlagt för Mangan(nitrat) (MrBlues?). Silver ca 9 SEK per gram.
Den hydrofobiska effekten via Teflonet verkar mkt god tillsammans med den kompakta sammanpressningen, varpå även Silverkolet gör sig passande med detta. Mangan och Silver nyttjar båda lika väl Teflonets hydrofoba effekt, samt den plastiskt kolpulversammanhållande "deg"effekten (så att kolpulvret inte upplöses och lossnar från strömnätet). Teflonet utför alltså två mkt viktiga uppgifter, och kostar (i lågvolym) ca 250 SEK + m per Liter (med 60 % Teflonkoncentration i vatten), vilket räcker till ca 100-talet luftkatoder (inga större pengar mao!).
Strömtätheten är ju Luftkatodens viktigaste egenskap, varför ett optimerat blandningsförhållande mellan ingående ingredienser bör eftersträvas. För mkt Teflon gör dessutom katalysmassan (Silverkolet) ogenomtränglig för elyten, varpå ström-ledningsförmåga och strömtäthet reduceras kraftigt. Idealet torde vara att i själva katalysmassan inte använda mer än absolut nödvändig mängd Teflon för att så endast tillräckligt fysiskt hålla ihop kolpulvret till en stabil enhetlig (plastisk) massa, och på katalysmassans luftsida lägga ytterligare ett tunt kol-lager med så mkt Teflon som möjligt i för att erhålla maximal hydrofobisk effekt. Kanske tom bara 100 % Teflon...Nästa optimering gäller hur hårt och därtill tätt katalysmassan skall pressas. För hårt/tätt så kanske elyten och syrgas får svårt att tränga in i katalysmassan, för löst kanske elyten rinner igenom... Får pröva sig fram här!

Om Teflonet (dispertionen) finns följande att läsa:
http://www2.dupont.com/Teflon_Industrial/en_US/assets/downloads/h03236.pdf
Citerar ur ovan länk:
""Teflon® PTFE 30B fluoropolymer resin is a negatively
charged, hydrophobic colloid, containing
approximately 60% (by total weight) of 0.05 to
0.5 mikrometer polytetrafluoroethylene (PTFE) resin
particles suspended in water. Seen as a milky white
liquid, it also contains approximately 8% (by weight
of PTFE) of a nonionic wetting agent and stabilizer.""
På utvecklad Svenska blir det:
Pyttesmå mjuka hydrofobiska (vattenfrånstötande) ("gummi")plastkulor mellan 50 och 500 nm stora (220 nm i snitt enl datablad), till 60 vikts% utspädd i vatten, inkl 8 vikt% (av Teflonet) icke-jonisk blötläggningskemikalie (ytspänningsborttagare, likt tvål eller såpa), ger allt som allt en mjölkaktig blandning.

När vattnet avgetts från Teflonet (via tex dunstning) kvarstår Teflonet som en småseg men ändå lätt brytbar lerkaka (en slags gummi-lera...!). Då Teflon och kolpulver/katalysmassa blandats väl, torkat tillsammans och pressats ihop i en hydralpress eller en rullvals, förmodas en vatten-genomsköjlning/pressning behövas som så avlägsnar blötläggningskemikalien, vilken annars kanske (förmodligen) stör den hydrofobiska effekten i Luftkatoden!

Jätteföretaget DuPont som tillverkar, säljer och äger detta Teflon, måste först (enl länken ovan) godkänna det tänkta användningsområdet..., här sitter man alltså illa tvunget "i knät" på DuPont som nog om dom vill/får order (rejält med olje-mutor...) inte drar sig för att inskränka leveranser när helst dom vill, eller komma med horibla stämningsansökningar....
Nu kanske jag misstolkade texten...att det bara är själva varumärket Teflon som måste godkännas för att få brukas i ev marknadsföring..., inte till vilket syfte och ändamål (likt ett licensavtal). Vilket som.
Ser olika alternativ till detta Teflon, även om det verkar oslagbart för nu, priset är ju dessutom rimligt lågt (250 SEK + m per Liter).
Kanske inte smartaste bindemedlet, men vanlig cement blandat med finslipad polyesterplast eller glasfiber skulle också kunna binda katalysmassan hyfsat bra, även om den inte alls blir lika plastisk/böjlig...(?!)
Eller Silikon som sprutas genom ett högtrycksmunstycke och bildar mikroskopisa silikon-bollar. Osv.

Räknade ånyo priser på Luftkatoden O-Cat från Evionyx:
http://www.evionyx.com/components.htm
Dom ville då ha ca 200 SEK (inkl frakt och moms) per motsvarande Luftkatod som är 200 cm2 stor.
En grov kostnads-kalkyl på en hemmagjord (Silver)Luftkatod (avseende styckpris, UTAN volymrabatt!):
Strömnät 16 SEK (Överskottsbolaget), Aktivt kol (eller Kimrök) ca 5 SEK, Silver 30 SEK (3 gram á 9 SEK), Teflon 3 SEK.
Summa: 54 SEK.
Då Evionyx-katoden ger 300 mA/cm2 (nominellt, kontinuerligt) tilllåts "projekt"katoden vara 3,7 (200 SEK delat med 54 SEK) gånger sämre i strömvärde, dvs 80 mA/cm2, för att gå jämt upp. Preliminärt har MrBlues Mangan-katod med sina ca 100 mA/cm2 (eller mer!) allså redan uppnått en kostnadsekvivalens med proffskatoderna, per mA och cm2 räknat!

En bild på hur ett Nylonfilter ser ut under mikroskop. I nedan länk finns pormaskor ner till 0,1 mikrometer (100 nanometer).
http://www.advantecmfs.com/filtration/membranes/mb_nylon.shtml

MrBlues-prototyp nr1 -funderingar.
Att strömmen ökar under dom första 10 minuterna beror sannolikt på att elyten succesivt pressar sig in (då ingen elyt i katalysmassan finns från första början), och därmed allt eftersom underlättar (till en viss maxgräns när katalysmassan blivit genomblöt) Hydroxid-jon-transporterna, dvs strömmen. Att strömmen gått ner till 1 A efter en timma torde väl inte bero på att Zinken tagit slut (eller oxiderat ett elektriskt oledande lager...)? Med ca 4 (?) A i snitt under denna timme fås 4 Ah förbrukad Zink, vilket vidare motsvarar ca 5 gram Zink á ca 1 cm3. Om det förekommer en elektrisk skillnad mellan smält/gjutet Zink resp valsad plåt eller elektrolytiskt pläterad, är också ett frågetecken. Kanske den smälta Zinkens yttersta oxidlager utgör en elektriskt oledande fast och hård beläggning.. (prova att skrapa försiktigt)? Normalt sett skall den bildade ZinkOxiden (vitt pulver) lossna lätt från Zinken, och vara porös/mjölaktig. Om den vita ZinkOxiden sitter hårt fast på Zink-smältan kan detta vara en trolig orsak till varför strömmen sjunkit så kraftigt under just denna timmes tid. Men jag tvekar...

I Teflondispertionen ingår förutom Teflon och vatten, även en "blötläggningskemikalie (typ såpa/tvål?, som tar bort vattnets ytspänning), en "nonionic wetting agent".
http://en.wikipedia.org/wiki/Surfactant
Denna torde ju på något sätt sköljas ur katalysmassan varpå annars själva Teflonets hydrofobegenskap omintetgörs... Hade ingen dylik kemikalie funnits i dispertionen, skulle Teflonkulorna förmodligen - vattenfrånstötande som dom är - lagts sig överst flytande på vattnet (som ett mjöl) och så blivit besvärligare att blanda i andra processer..!?
Om inte tanken med ungsbaket (á 160 grader) bla inbegriper eliminering av denna kemikalie...då måste ju den avlägsnas i något annat sammanhang, för att kunna utnyttja Teflonets hydrofoba effekt...!
Vissa tvättmedel (kanske alla..?) ska väl innehålla denna kemikalie för att så effektivare blötlägga och därmed bättre rengöra bla kläder (med tex - hydrofoba - fettfläckar på..!).
Enligt varudeklarationen för PTFE TE-3893 (står bara type 3893 på vår flaska...-är det samma eller?), står det att kemikalien försvinner vid upphettning till 270 grader. Förmodar att kemikalien är en slags alkohol som dunstar bort.
""baked to remove the wetting agent (typically at 270°C)""
http://apps.fz-juelich.de/pax/paxwiki/images/4/49/TEFLON_3893.pdf
""Products utilizing entrained PTFE resin particles only for their
lubricating or hydrophobic properties are dried and baked,
but not heated above the crystalline melting point of the
particles. For example, rope-like products, such as shaft
packings, can be made from braided yarn in a variety of cross
sections. The dispersion wets internal surfaces and promotes
penetration of the extremely small particles.""

Intressant produktions-skillnad våra katoder emellan är att MrBlues dispertion upphetats till 160 (?) grader vilket min inte har, så om denna kemikalies egenskaper/förutsättningar är temperaturberoende, är troligtvis kemikalien (mer) kvar i min katod, än i MrBlues.
337 grader är temperaturen då själva Teflonet (PTFE 30B) smälter.
Nylon smälter som jämförelse runt 250 grader.

Kanske ett sätt att samtidigt förbättra strömtäthet och hydrofobeffekt, är att ha minimalt med Teflon i själva katalysmassan (bara så att den blir tillräckligt plastisk) - blir ju dessutom då maximalt med katalytisk massa och därtill strömtäthet - och lägga ett separat tunt lager av enbart Teflon på katodens luftsida..!? Alltså först pressa själva katalysmassan ihop med strömnät för sig, sedan göra om pressningen fast nu med ett ytterligare tunt enbart Teflonlager på luftsidan av katoden...!
Alternativt kvarstår kanske möjligheten att Silikon-impregnera/belägga nylonfilter-membranet (5 mikron) med tex "Viscotene" (99 SEK på Micro) och pressa det samtidigt med övriga katalysmassan/strömnät, att det då kanske fysiskt fastnar i katalysmassan och så håller sig tätt kvar...!?
Dessutom finns metoden att armera katalysmassan med tex cement och finfördelad glas- eller kolfiber (dock dyrt...).

-Om inte en hydrofobisk godatagbar effekt erhålles med 100 % Teflon i ett tunt lager på luftsidan, då vet jag inte vad som är hydrofobiskt.......
Får jag förmoda att vid pressningen, en ojämn och otäckandes fördelning av katalysmassan bidragit till mikropassager för elyten, att katalysmassan helt enkelt blivit ojämn och otät, att noggrannare fördelning och hårdare symetrisk pressning av katalysmassan är nästa steg att pröva...!? Att även överväga en tvålagerskatod, med katalysmassa och strömnät i ena, och på luftsidan det andra av 100% Teflon.

Elytkoncentrationen bör nog vara ca 20 vikts%, dvs den 45 %-iga Kaliumhydroxiden (i plastflaskan) utspädd med lika stor volymmängd destvatten. För stark koncentration kanske annars fräter loss/sönder Silveret/Manganet från kolpulvret, varpå strömtätheten därefter lika mkt avtar..!?

Avståndet mellan Zink och Luftkatod utgör nog mindre betydelse...!? Elyten är ju egentligen bara en enda slags strömledare mellan de båda elektroderna. Längre avstånd innebär längre tid för Hydroxid-jonerna (2OH-) att vandra och så utföra en elektriskt cell-internt sluten cirkel, men tror att 2 cm mot 2 mm kanske bara skiljer i högst 10 % högre reistans och reaktionshastighet..!? Men generellt sett är ju nog otvivelaktigt ett så kort avstånd som möjligt att föredra!

Enl Evionyx och deras Luftkatod visas livslängden som funktion av spänningstapp per laddningscykel (i praktiken antal timmar), varpå i just deras fall katoden tappar 0.2 V (cellspänning) efter ca 3000 timmars bruk...! Alltså är det något som förändras innuti Luftkatoden/katalysmassan som gör att antingen den inre resistansen ökar, och/eller att det katalytiska materialet ändras (kanske oxideras..!?) och så tappar i rellativ potential (spänning) gentemot en referenselektrod...!?
Har ju dock svårt att se att redan under första urladdningen att den aktiva katalysmassan (ManganOxid/kimröks-kolet) skulle förändras kemiskt och så förlora sin katalyseffekt, med tillföljande lägre elektrodspänning och strömtäthet... Om spänningen sjunker efter en timma borde det också ligga i fas med minskad avgiven ström (vilket ju så verkar vara fallet!?), beroendes på att Zinken tar slut eller att syrgasmolekylernas tillträde reduceras, med tillföljande högre innre resistans och ett kemiskt högre spänningsfall.

Troligast orsakerna till ström- och spänningstapp (efter redan en timma) kanske är att (utan rangordning):
- ManganOxiden (MnO2) lossnar från kimröks-kolet (svag "klistereffekt") och ramlar ner till botten.
- Katalysmassan genomdränks av elyten på ett "överdrivet" sätt, varpå syret får svårt att nå alla delar av den, speciellt om det råder ett slags (omvänt?) osmotiskt övertryck som hela tiden trycker/pressar elyten (KaliumHydroxiden, KOH, -saltet i detta fallet...) underifrån upp igenom Luftkatoden -mot syrgasriktningen! (-prova att undersöka pH-värdet på elyten under katoden resp i dom droppar som finns ovanpå...!).
- Zinkytan har bildat en hård Oxidhinna som är elektriskt (jon-)oledande varpå resistansen ökar och strömmen/spänningen minskar.

Hydrofob-haveriet kan (utöver ojämn pressning) bero på att Teflondispertionen inte upphettats tillräckligt (270 grader), varpå blötläggningskemikalien (en alkohol?) inte dunstat bort tillräckligt, och så därmed alltjämt eliminerar Teflonets hydrofoba egenskap (innuti katalysmassan).

Av ovan uppkomna omständigheter nödgas nya konstruktionslösningar utvärderas, dessutom noggrannare, innan prototyp-pressning av Silver-kol nr 3 fullföljs.
-Funderar vidare...


_________________
http://indux.se/ -Din Laddplats i Etern ¤¤ Energi och Transport ¤¤
Till överst på sidan
Användarens profil Skicka personligt meddelande Besök användarens hemsida
MrBlues
Aktiv


Registreringsdatum: 22 januari 2008
Inlägg: 44
Ort: Härryda

InläggPostat: 2008-10-27 14:24:04    Rubrik: Svara med citat

Way to go Anders!
Längsta inlägget hittills?
Inspirationen flödar
_________________
Don´t have the blues,,, listen to it
Till överst på sidan
Användarens profil Skicka personligt meddelande
Anders
Forumstammis


Registreringsdatum: 12 april 2007
Inlägg: 857
Ort: Gbg

InläggPostat: 2008-10-28 04:33:15    Rubrik: Svara med citat

Övertrycksfläkt för syrgasen.
Anledningen till att en övertrycksfläkt tidigare figurerat i diverse inlägg och länkar, för att så förse Luftkatoden med syre, synes härmed finna ytterligare en förklaring.
Vissa typer av membran (för tex Luftkatoden) har sådan liten porösitet att därmed ett rellativt högt luftgenomträngnings-motstånd (luftfriktion, mikroskopisk turbulens) uppstår.
I nedan länk anges för ett Nylonmembran med endast 100 nm stora porer (0,1 mikron), ett minimum-övertryck på 480.000 Pascal (480 kPa, eller 0,48 MPa) för att syret skall kunna strömma genom membranet. Alltså ett tryck på 4,8 gånger det atmosfäriska luftrycket.
http://www.advantecmfs.com/filtration/membranes/mb_nylon.shtml
Cirka 100.000 (100k) Pascal är en lufttrycksdefinition som motsvarar det lufttryck vi dagligen omges av i vår andningsluft, eller 1 Bar, eller 1 kg/cm2. Jämför bildäckets ca 2,5 kg/cm2 (2,5 Bar, eller 250 kPa). Så helt lätt att försöka blåsa igenom ett dylikt membran är det alltså inte...!
Skillnad i tryckbehov blir det genast då porstorleken ökar till tex 5000 nanometer (5 mikron, som i mitt membran), då behövs bara 41 kPa (0,41 Bar, 0,41 kg/cm2) för att orka blåsa igenom syret. Alltså räcker så atmosfärens egna lufttryck på 100 kPa gott och väl för en självmatning/självförsörjning av syrgasmolekyler in i Luftkatoden!
Luftflödet är inte heller överdrivet stort vid porstorlekarna på 0,1 resp 5 mikrometer; 0,6 resp 34 Liter syre/minut och cm2.
Ett undertryck innuti Luftkatodens katalysmassa på ett motsvarande negativt värde (beroende på upptagna syremolekyler som blivit till Hydroxid-joner och stuckit iväg till Zinkanoden), ger kanske ett vakuum som i stället suger in syret genom luftmembranet..!? Tveksam på det dock..., tror att att istället elyten strömmar till och fyller ut den uteblivna syrgasmolekylens plats...!

Katalysmassans porösitets-analogi.
Ett porösitets-beroende luftflöde torde ju då även gälla själva katalysmassan i sig, inte bara det ev luftmembranet...!
Detta betyder att en allt FÖR tätpackad och indirekt sammanpressad katalysmassa riskerar utgöra ett för stort bromsmoment på inrusande syrgasmolekyler! Frågan uppstår också hur en katalysmassa med elyt-indränkta porer (en genomblöt katalysmassa) överhuvudtaget tillfredsställande kan hinna med att transportera syrgasmolekyler från den yttersta katodytan in till alla miljarder (elytfyllda) hålrum och katalysatomer (Silver/Mangan)...!? Börjar få svårt att förstå hur syrgasmolekylerna tillräckligt fort och kvantitativt kan färdas genom den dränkta katalysmassan....! Samtidigt måste ju - paradoxalt nog - elyten finnas tillgänglig på alla platser där syret finns, för att så kunna transportera/(bortföra) och tillföra Hydroxidjoner resp (elyt-)vattenmolekyler, för att katalysprocesser skall kunna ske......... -Jag menar, katalysmassan måste ju innehålla en viss minimumandel elyt för denna viktiga transport-funktion! Kanske en slags kompromiss (eller optimering om man så önskar...), vore en katalysmassa med såpass stora porer, och en bara lagom indränkning som liksom gör katalysmassan till en lagom urpressad slags svamp, där elyten via kapilärkrafter suger sig runt om alla pororers invändiga hålrums-väggar, att i centrum på alla porer en öppen luftkanal därtill finns i vilken syret kan färdas..........-Ungefär som en lagom blöt svamp helt enkelt, inte för blöt (och därmed dränkt/lufttät), och inte för torr (därmed oledande/ströminaktiv)...!
-En till synes praktiskt aningens svår balansgång...!?
Denna balansförutsättning skulle kräva en väl avägd tex Tefloninblandning som precis på håret släpper in lagom mängd elyt (under ett dessutom givet elyt-tryck/nivå), men samtidigt tillräckligt för att göra katalysmassan aktiv och jon- strömledande.
Med denna blötläggningsbalans uppnådd, med samtidig "deg"-funktion (plastisk sammanhållning av kol-/katalysmassan så att den inte luckras upp), torde bästa förutsättningar för en optimal strömtäthet vara uppnådd.
Dessutom ändrar sig katalysmassans kapilärsugande/hydrofoba effekt/balans beroende på okontrollerbara faktorer som omgivningstemperatur (indirekt elyttemp.), inkommande luftens/syrets luftfuktighet, elytkoncentration beroende på ev avdunstning och ev nypåfyllning av destvatten, med tiden/åldern termiska och fysiska rörelse-förslitningar i katalysmassan (mikro-sprickor), osv....

Tanken var ju också en gång att Luftkatoden flexibelt skulle vara upphängd/flyta på elyten för att så slippa genomströmning/läckage, men detta hjälper ju inte om kapilärkrafterna i katalysmassan suger upp och dränker igen alla porer (likt bilden på MrBlues prototyp nr1 ovan), med tillföljande hydrofob- och strömtäthets-haveri....
Sekundärt får därför den hydrofoba effekten anses vara (strömtätheten kommer ju i första hand!), varför sålunda ett andra lager som fyller denna funktion får apliceras sepparat, i ett steg, i en egen process!

Tidigare tanke har ju varit att pressa ett tunt 100 %:igt Teflonlager (eller Silikonbehandlat membran) direkt på katalysmassans luftsida av katoden, som den yttersta hydrofob-funktionen, spärren där ingen elyt under några (normala) omständigheter kan tränga vidare (om mot förmodan katalysmassan skulle läcka, trots sin välbalanserade elytbalans).
Den kanske något smärtsamma insikten är nu att det förmodligen krävs idogt ptraktiskt testande av just vilken koncentration av Teflon och Silver-/Mangankol som fungerar (bäst), samt därtill beroende presstryck, som ger den ideala strömtäthetsfunktionen, innan en fullvärdig prototyp kan erhållas...!
Med så kanske väl många svårberäknade variabler, synes det svårt att lyckas genom bara enkel chansning...., men just nu är det väl det ända vi kan göra, -chansa...!?
-Ännu ett väghinder i projektet, men känns ju i alla fall skönt att vara på rätt spår....(?)

Tror mer och mer på att MrBlues strömtäthets-haveri beror på den dränkta katalysmassan, som så inte kan uppta tillräckligt med syrgas. Som ett test på detta föreslås att låta Luftkatoden torka nästan helt (men med lite fukt/elyt kvar så att ström erhålles från första början senare), nyttja separatormatrialet (glasfibermattan) mellan katod och elyt som en buffert som kanske kan minska kapilärsugeffekten upp i katalysmassan, tillse också att elytnivån är aldeless strax under katoden (ca 1 mm), och låt så glasflossen göra arbetet sista millimetern. Mät sedan strömuttaget (under ca 1 timma) ca var femte minut och notera samtidigt hur ev elytnivån ändrar sig och när den (samt till vilken procentuell mängd) ev syns sippra igenom katalysmassan till ovansidan. Om det gick att mäta elytspridningen noggrant/vetenskapligt, skulle kanske ett direkt samband mellan elytgenomträngning och strömthets-minskning (syrgas-bromsande) kunna erhållas. Då skulle vi klart också veta att det är här i Luftkatodens katalysmassa som en nogrann/välbalanserad hydrofob-effekt behöver åstadkommas för ett bra slutresultat!

Noterar vattens genomströmningshastighet genom ett 5 mikron Nylonmembran till 331 milliliter per minut och cm2 (alltså 0,331 Liter, eller 331 cm3). Bra att veta vid ev kommande vidare Silvergenerator-processer med användande av membranfilter för Silverkolet.
http://www.advantecmfs.com/filtration/membranes/mb_nylon.shtml
Olika plastmembrans resistens mot div korrosiva kemikalier.
http://www.advantecmfs.com/filtration/membranes/ChemCompMB.shtml
Teflon sägs klara sig bra i en 20 %:ig Kali-lösning.

......-hopla, så tänkte hjärnkontoret till igen..!
Luftövertrycksprincipen kanske går att hårddra så att ett konstant tillräckligt fläktdrivet luftövertryck hela tiden hålls i batteri-/cellkärlsystemets luftkanaler inklusive mot Luftkatodernas luftsidor, och därmed dels hindrar elyt från att tränga igenom och dränka katalysmassan, dels bättra på syrgastransporten (samt därtill strömtäthet) genom katalysmassan porer! En luftbackventil bibehåller det interna lufttrycket och gör så att fläkten inte behöver gå när ingen batteriström förbrukas, med ett konstant minimum-övertryck innuti alla luftkanaler och mot Luftkatoders luftsida.

Den minnesgoda kanske kommer ihåg en länk beskriven sedan länge tillbaks i denna batteri-projekt-tråd, som handlar om ett Israeliskt Zink-Luftbatteri (Electric Fuel´s) nyttjat i en Opel Corsa Combo, vilket omnämndes besitta en batterikemisk säkerhetsaspekt genom att just själva luftövertrycket upphörde vid en ev kortslutning av cellen, med tillföljande upphörd spänning därifrån som också drev fläkten för ändamålet...!
Härav förstås direkt att i alla fall just den cellkonstruktionen var helt beroende av ett rejält luftövertryck för att få en fungerande Luftkatod..! -Inget övertryck, ingen syrgas (eller ström) in i Luftkatoden!
Får man ponera att i många patent om Luftkatoder som nämnts, har det kanske varit underförstått att det också skall råda ett övertryck . Då är ju frågan varför den hydrofoba egenskapen understryks i vissa andra patent..., kanske för att nyttjas i mindre knappceller som saknar lös flytande elyt (gelad eller liknande).
Här är allstå en ny aspekt att ta i beaktande kring hur en större "traktions"-cell kanske konstrueras anorlunda gentemot mindre engångsceller....!

""Luft utifrån blåses in i cellen av en fläkt varvid zinken reagerar med syret och bildar zinkoxid, 2Zn + O2 -> 2ZnO. Nästan direkt kan fläkten drivas med energi från batteriet vilket är en viktig säkerhetsaspekt. Om batteriet kortsluts stannar fläkten tvärt, vilket gör att cellreaktionen avstannar utan dramatiska följder.""
http://www.e.kth.se/~e98_pro/pright.htm
http://home.swipnet.se/~w-56432/zi-lubat.html

Med utgångsläget att ingen syrgas självmant i större utsträckning kan självtryckas in i Luftkatoden (betänk att även elyt-sidan har ett atmosfäriskt normal-tryck plus sin egenvikt, varpå det råder lika mkt tryck på båda sidor om Luftkatoden), förstås att ett övertryck för att erhålla maximalt möjliga strömtäthet kanske är ett måste...!?
-Följdaktligen så "sugs" inte syrgasmolekylerna i större omfattning in av sig själva i Luftkatoden, något måste forcera dom in!
Att vi har fått ett initialt högt strömvärde vid våra test-prototyper kanske bara speglar hur det är den från början tillgängliga syrgasförekomsten i elyt/destvattnet samt från mikro-luftfickor i mikroporerna i katalysmassan, som utgör ström-underlaget, inte den via luften kontinuerligt tillförda.... Säkerligen dock tillförs åtminstone en liten del syrgas via luften som är närmast katalysmassans direkta yta (härav att strömmen ökade när MrBlues blåste på Luftkatoden, om än ytterst lite...!), samt att när Luftkatoden fått vila en stund att syrgas har hunnit diffundera/vandra genom/via elyten ut till ett flertal områden i katalysmassan, varpå strömvärdet hoppar till extra högt aldeless vid tillslag, men att strömmen just härav den låga/långsamma tillförseln av syrgas genom elyt och katalysmassa, också kraftigt begränsar det kommande kontinuerliga max-strömvärdet...!?

Börjar härav förstå att - för bästa strömtäthet - ett fläktövertryck verkar ofrånkommligt....?!
Då minskar kanske även behovet av Teflon till annat än just för "deg"-effekten, med istället ca 20 % (mot normalt 50 %) inblandning!?
Och av praktiska skäl måste någon form av hydrofobiskt luftmembran finnas då annars påfylld elyt hinner genomtränga Luftkatoden innan ett luftövertryck erhållits i tex nyinstalationen, samt om backventil eller luftkanaler/fläkt fallerar och så tappar övertryck.

Nästan läge att tuta på som vanligt med själva (Silver-)Luftkatoden, och utgå från ett luftövertryckssystem i anslutning till cellen för bästa strömtäthet och (indirekta) hydrofob-effekt....
-Eller!?
_________________
http://indux.se/ -Din Laddplats i Etern ¤¤ Energi och Transport ¤¤
Till överst på sidan
Användarens profil Skicka personligt meddelande Besök användarens hemsida
MrBlues
Aktiv


Registreringsdatum: 22 januari 2008
Inlägg: 44
Ort: Härryda

InläggPostat: 2008-10-30 15:43:51    Rubrik: Svara med citat

En faktor som jag glömde nämna är att i provcellen sitter två st rör, ett för påfyllning och ett för avluftning. Under testet var elytnivån en bit upp i rören och elyten hade således ett övertryck som verkade mot katodens innsida. Alltså raka motsatsen till övertrycksfläkten, detta kan ju bara ha varit av ondo.
_________________
Don´t have the blues,,, listen to it
Till överst på sidan
Användarens profil Skicka personligt meddelande
MrBlues
Aktiv


Registreringsdatum: 22 januari 2008
Inlägg: 44
Ort: Härryda

InläggPostat: 2008-10-31 10:41:39    Rubrik: Svara med citat

Ang. det efterraktade valsverket.
Vanligtvis monterar man två ställskruvar på valsverket, en för vardera ända på den rörliga, övre valsen. Man kan ha en tvingande funktion hos dessa dvs. skruven stoppar direkt mot resp. lagerhus eller en fjädrande funktion där kraftiga fjädrar trycker mot lagerhusen. Den senare är att föredra där man eftersträvar ett jämt tryck över hela presslinjen och den tvingande när tjockleken är viktigast. För att förhindra att lagerhusen åker ner då inget material finns emellan valsarna monteras antingen tryckfjädrar under lagerhusen ( enklast och billigast) som trycker valsen uppåt. Vill man kunna fixera den rörliga valsen så löser man det genom att en kil placeras under resp. lagerhus. Kilen justeras i sidled med en ställskruv och lagerhuset (vars undre yta har samma lutning som kilens) rör sig upp/ner. Kombinerar man ställskruv utan fjäder med kil får man en ställbar/fast vals.
Har letat efter valsverk på nätet utan att hitta ngt som passar. Det bästa hade varit ett valsverk som kunde byggas om för att passa ändamålet, då sparar man massor av tid och pengar.

Har funderat lite på hur man skall få ett jämntjockt lager katodmassa och har några idéer.

En härdad plåt som åker med genom valsverket och fungerar som en slags bärare av materialet.

En platta monteras i nivå med den undre valsens övre yta plattans ände har samma radie som valsen för att fungera som stöd så nära presslinjen som möjligt.

En platta (tj 20 mm) täckt med hål ligger på strömmnätet innan det går in mellan valsarna. Hålen fylls med katodmassa och fyller hålen och maskorna på nätet. När nätet rör sig framåt fylls tomrummen efter hand med katodmassa (behöver ett eget ord för detta) ochdet kan aldrig komma för mycket ”KM” i nätet samt att man kan göra om proceduren med samma katod utan att den för den saken blir tjockare.

Skulle det gå att istället för ståltrådsnät som strömbärare använda ngn. slags stålull som mixas ner med KM. Dessa fibrer skulle då kunna fungera som både armering och ledare, dagens nät fungerar mer som ramar och där tråden tar upp relativt stor katodyta. Skulle det sedan visa sig att KM leder ström tillräckligt bra utan strömbärare så kan man armera med fiber i ngt. annat billigare material, kanske ngn. polymer.
_________________
Don´t have the blues,,, listen to it
Till överst på sidan
Användarens profil Skicka personligt meddelande
Anders
Forumstammis


Registreringsdatum: 12 april 2007
Inlägg: 857
Ort: Gbg

InläggPostat: 2008-11-09 18:28:04    Rubrik: Svara med citat

Luftövertryckets nödvändighet?
Tidigare ovan nyss spekulation kring nödvändigheten av ett fläktmatat luftövertryck för att så förmå syrgasen att nå katalysmassans inre delar, kanske kommer i ett annat perspektiv om man tittar på den kommersiella knappcellen som bara har pyttesmå hål/luftöppningar, helt UTAN fläkt...!?
Kontinuerlig kortslutningsström från denna knappcellen är ca 60 mA (kortvarigt 200 mA toppström), från en Area på ca 1 cm2...! Här fungerar ju bevisligen en Luftkatod helt utan luftövertryck, även om strömvärdet är lågt rellativt proffskatoderna från tex Electric Fuel, EF, (400 mA kontinuerligt nominell ström vid nominell belastning, kan ju bara gissa på dess kontinuerliga kortslutningsström, förmodligen ca 3 A/cm2). Sålunda (bortsett från själva katalysmassans ingående katalys-prestanda) presterar profskatoden (från EF) 50 gånger bättre än knappcellen. Nu är ju nog katalysmassan i EF-katoden avsevärt (?) mer sofistikerad än den i knappcellen, säg ca 5 gg bättre, varpå ett luft-övertryckssystem till EF-katoden troligtvis utgör den övriga faktorn på 10 (...?). Nu vet vi ju dessvärre fortfarande inte vilka vilkor EF´s katod följer, tex ett ev luftövertryck..!? Kanske, glädjande tanke, behövs inget luftövertryck alls..!? Noteras skall att EF´s tidigare Zink-Lufbatteri-projekt helt byggde på luftövertryck!
Knappcellens katod och Zink-massa (Zink-slury) samt dess "elyt" är bara lätt blötlagda. Någon egentlig separat elyt finns inte i knappcellen, den är direkt kombinerad med en lös Zink-sörja (en slags metallisk grovkorning Zink-gröt). Luftkatoden är ytterst lätt blötlagd/indränkt, går inte att pressa ut den minsta droppe därifrån, tillsynes torrare än en våtservett (mer torr än blöt...)! Zink-gröten vilar/trycks direkt mot Luftkatoden via ett tunt elytmembran av plast. Något egentligt hydrofobisk Luftmembran/katalysmassa är därtill helt onödigt, då ingen löst flytande elyt finns närvarande, skulle därtill förenklat kunna säga att elyten är gelad. Denna "gel-lyx" är svårare i en laddningsbar cell då vid laddning bildad syr- och vätgas måste kunna transporteras fritt genom cellen till närmaste avluftningsplats. Kanske detta går att ordna, men är för nu överkurs.

En katalysmassa som är lindrigt och väl avvägt "engångsindränkt" av elyt och ligger i direkt kontakt med den huvudsakliga och flytande elyten (via tex ett jon-genomsläppande elyt-membran), blir på så vis dels inte por-dränkt, dels med ändå tillräcklig ledningsförmåga (av Hydroxid-joner och vattenmolekyler). Detta förutsätter ju då att elytmembranet mkt precist maximalt släpper igenom endast nya vattenmolekyler i jämn takt med i katalysprocessen förbrukade, och inte en molekyl ytterligare... Denna balansgång synes dessvärre kräva idogt testande innan fullgott resultat kan nås...!

Hittade nygammla (?) datablad från EF, lärorika pdf-filer med massa information kring Zink-Luftbatteriet som kanske flera av Er sett tidigare, men jag lyckats missa...
http://www.electric-fuel.com/evtech/papers/pwrsrc99.pdf
Enligt ovan länk (från -99) kostade (uppskattat) då EF´s Zink-Luftbatteri med 240 Wh/kg endast ca 600 SEK/kWh (se sid 13)!
-Att inte detta batteriet omdanat elbils- och batterivärlden för länge sedan är ett obegripligt mysterium...!
Kanske (enl en källa på någon blogg, om jag minns rätt...) beror detta på "nedläggnings"-mutor från oljeindustrin...
Notera även prototyp-batteriet (med massa lufthål) till Motorola (sid 14) som utklassar samtliga konkurrenter...!
-Ett mer eller mindre färdigt batterikoncept som är tre gånger så energitätt, samtidigt (!!!!) femtedelen så dyrt.....

Enligt sid 3 i ovan länk anges det teoretiska max-energiinnehållet för Zink-Luftelektroden till 1350 Wh/kg ( ! ).
-Hur fick dom fram det värdet då?
Jo, först har vi den specifika elektrod(cell-)spänningen mellan just Zink och Syre vilken är 1,65 V , sedan har vi antalet Ah som 1 kg Zink besitter vilket är 824 Ah (se tidigare beräkningar!), som gångrat med 1,65 V ger antal Watt under en timme = 1360 Wh/kg.
Det kompletta batteriets teoretiska max-energitäthet sjunker när man räknar in batterikärl, elyt, Luftkatod osv, och stannar då runt 800 Wh/kg om jag minns rätt... Spänningsfall pga inre resistans sänker dessutom också slutligt praktiskt värde. EF själva ansåg sig -99 utan problem nå 300 Wh/kg...!

-Vore det därför helt fel att hoppas på kanske runt 400 Wh/kg praktisk nominell energitäthet (C3, under tre timmars urladdning) i detta projekts slutliga prototyp (behöver "drömma" lite nu för att hålla batteri-lågan vid liv, medans rullpress-planerna finslipas...)...!?

Hittade dessutom EF´s ingående material (vid den externa laddningen) i anod (nickel-ram-galler) resp katod (magnesium-plattor), samt elytkoncentrationen 7 M KOH.
När Zinken återvinns i EF´s externa process, används elektrolys-spänningen 2,2 V, med en strömtäthet på 100-200 mA/cm2 (förmodar strömtäthet vid urladdning motsvarar detta värde också). I ett metall-luftbatteri anges alltså inte i- och urladdning i förhållande till cellens Ah (tex max kontinuerlig urladdningsström C1, dvs antal A lika med nominelt antal Ah/kapacitet, vid normalt 20 timmars urladdningstid, C2 innebär sålunda dubbla strömuttaget, alltså 2 x antal Ah/C20, osv), utan som skilda värden i sig baserade på mestadels själva Luftkatodens ström-begränsningar, helt oberoende mängden Ah (indirekt vikten Zink).
Däremot, likt alla batterier, minskar tillgängligt antal Ah ur batteriet med ökat strömuttag, beroende på innre resistans och spänningsfall innuti cellen. Så innbär tex 100 A belastning att tex 200 Ah går att få ut, mot kanske istället 250 Ah vid 50 A belastning. Denna egenskap illustreras med termen C1, C2 osv (kapacitet i Ah per specat antal timmars urladdningstid), och motsvarande angivet antal tillgängliga Ah. Ett "ordinärt" Blybatteri (tex Trojan T105) specar (normalt) sina 180 Ah (och 6 V) under en urladdningsperiod om ca C/20, dvs en 20-timmars-period, med tillföljande specifikt genomsnittligt strömuttag (tex 9 A). Normal logik skulle ju då tro att dubbla strömuttaget (18 A) ger samma antal tillgängliga Ah (180), fast under halva tiden, dvs C/10 (10 timmars urladdning)... Men icke! Uppskatta istället ca 130 Ah (?). Den ökade strömmen ökar även på dom inre förlusterna i batteriet varpå mindre av batteriets energi kommer den yttre lasten (tex elmotorn) till nytta, som istället värmer upp ingående cell-komponenter...!
Man kan säga att batteriets spänning med ökad ström lägger sig mer över sitt eget inre motstånd, än över lasten, med därtill förkortad urladdningstid, och minskat tillgängligt energiinnehåll. Energin som en gång laddats in i batteriet försvinner naturligtvis inte spårlöst bara för att inte alla Ah som laddats in inte kommer ut, däremot försvinner tillgänglig spänningen (över batteripolerna) vid den ökade belastningen (strömuttaget).
Fenomenet kallas Peukerts Lag.
http://en.wikipedia.org/wiki/Peukert's_law
Så även Zink-Luftbatteriet lyder denna lag om minskat tillgängligt energiinnehåll (indirekt Ah) vid ökat (indirekt påskyndat) strömuttag.

Silvergeneratorn.
Fann info om elektrolysteknik som inbegriper ena elektroden bestående av en inert metall/strömledare, såsom tex Platina (eller en kol-stav?). Kanske så mängden oönskad Silveroxid kunde minskas avsevärt, samt därtill halverad Silverförbrukning/kostnad..!?

Ytterligare EF-länkar (pdf-filer):
http://www.electric-fuel.com/evtech/papers.shtml
http://www.electric-fuel.com/evtech/papers/paper11-1-98.pdf
http://www.electric-fuel.com/evtech/papers/iecec97b.pdf
http://www.electric-fuel.com/evtech/papers/IECEC97A.pdf
http://www.electric-fuel.com/evtech/papers/paper2.pdf
http://www.electric-fuel.com/evtech/papers/paper1.pdf

Såg i texten till EF´s luftkatod-datablad att dom refererar till att deras katoder används i primär-celler.... Innebär det att deras Luftkatod är av engångs-slag, måttligt indränkta i elyt? Dessutom anges där vara tre separata lager i Luftkatoden; katalysmassa, Teflon och (elyt)separator (membran). Förefaller alltså som om den hydrofobiska effekten inte är direkt inbakad i själva katalysmassan, utan i ett separat Teflon-lager..!?
http://www.electric-fuel.com/airelectrode/E4spec.html

Primärceller.
Marknaden för oladdningsbara primärbatterier i elfordonsbranchen spås en lovande framtid i och med Project Better Place´s (PBP) planerade batteri-utbytes-stationer i bla Israel och Danmark! Batterier som ingår i ett sådant bytessystem behöver inte vara laddningsbara, utan kan på plats (lokalt) vid stationen återvinnas/tillverkas i en enkel process till ett nytt fungerande engångsbatteri. I princip endast Zink´en (ZinkOxiden) och en gelad elyt behöver plockas ur cellen och ersättas med ny(återvunnen) Zink/elytgel. Luftkatod och cellkärl håls hela tiden intakta och oförändrade. Ena ändan, "toppen", görs skruvbar så att Zink/elyt-massan följer med som i en kasset när man drar ut ändan, och skruv i tillbaks igen med ny Zink/elyt -snabbt och enkelt.
Ser framför mig hur stavformade (cylindriska) Zink-Luftbatterier ( ca 5 cm diameter och 10 cm långa) matas in i bilens "batteri-rör" via en slang och tryckluft. Det hela kan liknas vid att stoppa in två R6 stavbatterier i en stavformad ficklampa!
I detta fallet med något större celler, och tex 120 st till antalet kopplade i serie på samma sätt som i ficklampan, för att erhålla en för elbilen praktisk nominell batterispänning på 120 V (1 V/cell).

Utmaningen torde ligga i att erhålla tillräcklig strömtäthet ur den rellativt begränsade Luftkatod-arean som erbjuds i en såpass lite cell. Ett måste är nog då att Luftkatoden placeras ytterst, samt kanske en i mitten mellan yttre vägg och centrum, med Zinkén mellan dessa två, samt i mitten. Se skiss. 150 cm2 erhålls från den yttre katoden, och 180 cm2 från den dubbelsidiga (2 x 90 cm2) inre katoden, summa = 330 cm2. Med en teoretiskt tänkt nominell (kontinuerlig) strömtäthet på 0,2 A/cm2 fås ca 60 Ampere, (vid 0,4 A/cm2 erhålls 120 A, osv.), vilket får anses som fullt godkänt, -nästan för bra för att vara sant (räknefel..!?)!
Det som vidare är så skönt säkerhetsmässigt med dessa 1,4 V-batterier är att just den låga spänningen på cirka 1 Volt (eller ännu mindre) vid ev kortslutning, som inte orsakar någon reell värmeutveckling i yttre kortslutande objekt (som tex en järntråd) pga dess rellativt (spänningen på bara 1 Volt) höga resistans, varpå dels endast låg ström flyter, dels med låg effektutveckling pga den låga spänningen! Kan liknas vid den tacksamma säkerheten ett vanligt 1,5 V alkali-batteri åtnjuter...!

Räknade på antal troliga Ah i denna ovan cell till 575 Ah (och 1,4 V). Volymen ca 200 cm3, varav Zinken uppskattas till 140 cm3, i en slags finkornig gel-sörja vägandes 5 g/cm3 (mot 7 g för solid Zink) netto vilket ger 5 g x 140 cm3 = 700 g Zink, gånger 0,824 Ah/g = 575 Ah ! Hela cellen väger alltså 700 g (Zink/elyt) + cellkärl ca 50 g + Luftkatoder ca 100 g = 850 g. Rundar av jämt till 1 kg, och med (praktiska) energiinnehållet 1 V x 575 Ah = 575 Wh. Samma värde utgör den specifika energidensiteten per kg, dvs 575 Wh/kg (mot tex 100 Wh/kg för Li), med nominellt kontinuerligt strömuttag på 60 A...!
120 st seriekopplade sådana här celler (modell större ficklampsbatterier) ger 120 V nominell (praktisk) spänning (1 V/cell), och kräver två parallellkoplade sådana serier för att erhålla 120 A nominell ström, och tre för 180 A, osv.
Effektmässigt motsvarar varje 120 V seriekoppling 120 V x 60 A = 7,2 kW, två serier = 14,4 kW, tre serier 21,6 kW, osv. Vikten för en 120 V serie är 120 st celler x 1 kg = 120 kg, för två serier 240 kg och för tre 360 kg. Motsvarande respektive praktiskt nominellt energiinnehåll är; 120 V x 575 Ah = 69 kWh (...!); 138 kWh samt 207 kWh...!
Respektive volymen; 0,2 L (200 cm3/cell) x 120 = 24 L; 48 L samt 72 L. vilket också ger effekttätheten = 300 W/L (1 V x 60 A = 60 W per 0,2 L , x 5 = 300 W/L).
Som jämförelse har ett Ni-Cd batteri STM-100 (6 V och 100 Ah = 600 Wh) volymen ca 7 L och väger 13 kg, energidensiteten 54 Wh/kg, samt effekttätheten 200 W/L.

-Det börjar likna något, åtminstone på pappret...!

Något naivt kanske (...) "avslöjar" jag mina "affärsmässiga" produktplaner (samt varumärkesnamn) genom nedan produktblads-bilder ur den tänkta kommande produkt-broschyren, över detta Zink-Luftbatteri tillverkat i Estlands-fabriken.
Skulle väl kunna säga att det bara är saknade pengar emellan mig och en färdig konkret produkt (inom 1 år)...

"Rullpressen" dröjer tyvärr, har ännu inte hittat en lämplig gjutjärns-mangel att använda för Luftkatod-pressningen, allt övrigt är färdigt för montage i cellen, bara rullpressningen av katalysmassan mot strömnätet kvar!

Har för övrigt tagit ganska exakt ett år nu sedan denna tråden (från "Batterientrprenör sökes") startades. Ett års envetet arbete som börjar resultera i mer konkreta OCH teoretiska belägg för batteri-konceptets faktiska betydelse som ett reellt elfordons-batteri (om jag får säga det själv...). Återstår ju dock aningens mer arbete innan just Du kan montera in ett Zink-Luftbatteri i ditt elfordon, beklagar djupt denna väntan...








_________________
http://indux.se/ -Din Laddplats i Etern ¤¤ Energi och Transport ¤¤
Till överst på sidan
Användarens profil Skicka personligt meddelande Besök användarens hemsida
EvWannabe
Passiv


Registreringsdatum: 16 november 2008
Inlägg: 1

InläggPostat: 2008-11-16 22:35:19    Rubrik: Svara med citat

Hallå

Long time reader, first time poster osv...

Väldigt intressant läsning detta. Tänkte mest höra mig för hur era tankar går kring finansiering av att eventuellt göra tillverkning osv? Hur mycket pengar skulle behövas till startkapital?

Möjligt att jag har en eller annan idé hur man kan få ihop lite pengar för att kicka igång något.
Till överst på sidan
Användarens profil Skicka personligt meddelande
pm_dawn
Elbilsguru


Registreringsdatum: 17 mars 2008
Inlägg: 1727
Ort: Östersund

InläggPostat: 2008-11-17 11:16:11    Rubrik: Svara med citat

Tjenixen Anders och andra!

Jag tycker att du borde kolla på en modell som utgår ifrån STM cellens mått. Köra med stående cellstruktur och med flera celler i ett paket.
Ta tex STM -100 MRE cellen. 246x123x260, med den skulle man kunna få till en katod med måtten 230x250 vilke ger ca 575 cm2 per sida åsså gör man den dubbelsidig så att katoden helt omsluter Anoden, då är man uppe i 1150cm2 vilket skulle ge ca 230A uttag per cell, sedan använder man tunna plastväggar inuti paketet för att kunna packa cellerna lite mer.
Jag tror att man skulle kunna få plats med 10-12 celler STM paket.
Då skulle man ha ett grymt trevligt block. 12v 575ah förutsatt att man använder samma mängd zink som i din cell.
Anoden skulle kunna vara en lite tjockare plåt med stansade hål i som sedan omsluts med den gelade elektrolyten innan man trycker in den i "Katodpåsen". Katodpåsen skall även ha små distansfenor för att hålla ut katoden från plastväggen så att luften(syre) kommer åt lättare. Samma sak under cellen ner mot botten på packen.

Rimligen borde vikten för en sådan packe bli mellan 10 och 12 kilo beroende på hu många celler man kan klämma in i packen.
Då skulle man kunna stoppa in 20 sådanan block direkt i en Clio och få 120v ca 1100ah dvs 132kWh energi och man skulle kunna plocka ut ca 450Adc kontinuerligt ur packet och definitivt dom 180Adc som Clion vill ha under kontinuerlig drift.

Jag tror att det skulle vara en bättre ide för då kan man till och med kanske köra med endast en slinga paket dvs ca 10-12 block med 575Ah och få 230Adc kontinuerligt, som jag förstår så räcker ju det till Clions behov under kontinuerlig drift. och cellerna kan kanske leverera dom där sista 70A som behövs när man kör plattan i botten för en stund.

Med endast en serie av 120 celler så skulle totala packen väga bara ca 120kg och få plats i främre och halva bakre lådan.

Vad gäller laddning och laddtider blir väl det en tråkig sida. Men man får väl se det såhär. Om man nu har en elbil som kan ta sig ca 30-40 mil på en laddning så kanske man får godta att det tar en stund att ladda. Kör man bara kortare sträckor kommer man nog inte att ha några som helst problem med laddningen eftersom bilen oftast står rätt mycket på natten och kanske även över dagen.

Finansiering !!!
Anders Du skall definitift ta kontakt med Almi och med NUTEK.
NUTEK har pengar som bara väntar på att sättas i bruk för miljövänlig forskning. Om du vill att mera tips så PM:a mig

Jag är ju självklart grymt intresserad av denna batteriteknologi om man kunde få tag på och stoppa in i min bil.

Hur mycket vill du ha för att bygga ett färdigt fungerande packe till min bil enligt dom specar som jag föreslog ????

Mina fem cents
/Per
Till överst på sidan
Användarens profil Skicka personligt meddelande Skicka e-post
Anders
Forumstammis


Registreringsdatum: 12 april 2007
Inlägg: 857
Ort: Gbg

InläggPostat: 2008-11-27 01:39:50    Rubrik: Svara med citat

Mkt att hålla reda på...ursäkta den omfattande röran!
Inget ännu av egentligt värde att meddela, text nedan torde ändå delges.

Katod-dränkningen.
MrBlues ovan bild på Luftkatoden full med elyt-droppar ovanpå, kan bero på att först sugande kapilärkrafter i katalysmassan sugit upp underliggande elyt till knappt synliga droppar, att sedan dessa mikro-droppar pga osmoseffekten (likt ett saltkorn suger vatten, -KaliumHydroxid är också ett slags salt!) dragit till sig omgivande luftens fukt/vattenånga och så ytterligare ökat dropparnas storlek till det vi ser på bilden. Detta går att bekräfta genom syra- (pH) eller konduktivitetsmätning.
Det ytterst lilla övertryck som elyten i påfyllningsröret/"expantionskärlet" utövar underifrån mot Luftkatoden åstadkommer osannolikt tillräckligt med kraft i sig för att lyckas pressa elyten igenom den ändock rellativt täta (och sammanpressade)katalysmassan. Den hydrofoba effekten från Teflonet är nog också omintetgjord då förmodligen vätningskemikalien inte förmått avdunsta pga för låg "baknings"-temperatur.

Knappcells-dissikering.
Plockade ånyo isär en knappcell för att se hur ev blöt och indränkt katalysmassan är där; -snustorr! Det enda som är blött är Zinkmassan (finkorning sörja) och en tygaktig glasfiberduk mellan Zinksörjan och Luftkatodens elytmembran (i plast). Men innuti själva Luftkatoden i katalysmassan är det helt tort. Katalysmassan i sig är alltså helt torr, förutom den plastiska mjuka gummistrukturen den har, men likväl torr! Detta är anmärkningsvärt då katalysfunktionen mig veterligen kräver vatten (från elyten) för att kunna fungera..!? Är där inget vatten i katalysmassan/Luftkatoden, sker heller ingen katalys och ingen ström kan så uppstå! Men knappcellen fungerar ju ändå bevisligen....
-Ett mysterium ytterligare...!
Det enda jag kan tänka mig är att lösa enskilda vattenmolekyler (elektrostatiskt/hydroskopiskt?) dras igenom elytmembran in till katalysmassan, och vidare leds/tvingas igenom katalysmassans porer till områden där katalys vill äga rum genom sammanslagning av en H2O och en O till 2OH-, som sedan i sin tur vandrar genom den torra (..!) katalysmassan tillbaks till Zinksörjan....
-Aningens långsökt, men enda möjliga förklaringen..!?

Detta skulle innebära att Luftkatoden i sig skall vara helt torr...! Att H2O och OH- -joner leds mikroskopiskt innuti katalysmassan oberoende elyt-blötläggning!
Vid närmare eftertanke så innehåller ju luften förutom Syre och Kväve även vattenånga! Om det nu är detta vattnet från luften som tillsammans med Syret som ger förutsättningar för en riktig cell-funktion, då skall även vikts- och volymförändring av elyten räknas därtill! För varje Syrgasmolekyl som inngår i en katalysreaktion, upptas då från luften även en vattenmolekyl. Tidigare uppgifter säger att elytvolymen ökar 30 % från laddat till urladdat pga Syret som reagerar med Zinken, nu skall kanske även lika mkt (?) ökad volym (och vikt) läggas till pga det utifrån tillförda vattnet. Detta skulle ju också innebära en varierande elytkoncentration beroende på med ökad urladdning ökat upptag av vatten... Om detta har dock aldrig stått att läsa i batterilitteratur eller patent..!? Upptag av luftfuktighet till elyten, utan någon katalytisk reaktion inblandad, kan innebära en förstorad elytvolym, på samma sätt som en torr omgivningsluft kan "suga" fukt ur elyten och därtill minska volymen, men i rellativt mindre omfattning än om allt inkommande vatten skedde via katalys.

En kanske mer logisk förklaring till varför inte elyt kan förekomma i Luftkatodens katalysmassa (och dess porer), är då att heller inte rimligtvis luft/Syrgasmolekyler får möjlighet att "flyga" omkring i katalysmassans porer till aktiva katalysområden, utan sker endast då via en långsam och intensitetsbegränsad diffundtion (genomträngning), likt Syre binds i stormande havsvatten och så låter fiskar kunna "andas" detta genom sina gälar...
Vidare om ingen elyt skall finnas i katalysmassan och den hålls åtskild genom ett elytmembran, så behövs inte Teflonet annat än för den ihophållande (klistrande) effekten av katalysmassan, inte för att vara hydrofobisk, och kan därtill hållas på en minimal nivå för att så maximera mängden aktiv katalysmassa per cm2 och cm3.

http://micro.magnet.fsu.edu/electromag/electricity/batteries/zincair.html
http://www.electric-fuel.com/defense/UVS02.pdf

Förbryllande fakta i nedan länk (sid 146), som anger annorlunda kemiska reaktioner mot tidigare uppgifter...!
http://books.google.com/books?id=i7U-0IB8tjMC&pg=PA146&lpg=
PA146&dq=zinc+air+hydrophobic&source=web&ots=wj97M5
WdO&sig=JBpg2HDsUSno2QiM4IrHj2sLgTQ&hl=en&sa=X&oi=book_res
ult&resnum=7&ct=result
Dels påstås elyten vara 30 %:ig KaliumHydroxid (KOH) som är mättad med ZinkOxid (ZnO).... ZnO är ju resultatet av urladdad cell, då Zn reagerat med O och blivit till just ZnO... Dels att elytvolymen ändrar sig i takt med att vatten ingår i reaktion med Zn och bildar Zn(OH)2 (Zink-di-Hydroxid...). Tidigare har ju framgått att vatten förbrukas i katoden och frigörs vid anoden via en plus-minus-noll-balans! Nåja, kanske länken är gammal och omodern information...

Bulgariskt universitet som kan mkt om Zink-Luftbatteriet: "Primary metal-air cells are developed and are in production"!
http://www.bas.bg/cleps/DEPARTMENT%20of%20El
ectrochemistry%20of%20the%20Biocatalytic%20and%20Me
tal%20Air%20Systems.htm
http://www.bas.bg/cgi-bin/e-cms/vis/vis.pl?s=001&p=0170&n=000017&g=
Ett studiebesök där hos professor Anastassia Kaisheva vore nog inte fel, samt kanske tom fått köpa en färdig cell av dom, dessutom betala dom en (Bulgariskt fördelaktig) slant för lite konsultation (genomsnittslönen är en tiondel av Sveriges!)..!? EU-land som det numera är (i vilket dom också har billigaste maten!)!
Funderar på att plita ihop ett brev om dessa funderingar och skicka iväg inom kort...
Tillsynes har universitetet bedrivit samarbete med numera (?) kursade tyska Zink-Luftbatteri-företaget ZOXY Energy Systems AG:
http://www.fuelcellmarkets.com/fuel_cell_markets/member_view.aspx?articleid=2354&subsite=1&language=1

Räknade ju tidigare praktiskt energiinnehåll på den kommersiellt tänkta Zink-Luftcellen i stavformat (1,4 V och 575 Ah), vilket blev 575 Wh/kg. El-Skodans orginal blybatterivikt varier beroende på 84 eller 96 V systemspänning mellan 462 och 528 kg, säg avrundat 500 kg, vilket i Zink-Luftbatterivikt skulle motsvara energiinnehållet 500 kg x 0,575 kWh/kg = 288 kWh. Räckvidden vid körning i hastigheten 55 km/h (som då förbrukar ca 80 A vid 84 V, dvs effekten 6,7 kW, med därtill 1,22 kWh/10 km), ger 288 kWh delat med 1,22 = 2360 km, 236 mil.
Sveriges längd (fågelvägen) är 1572 km, 157 mil.
På en laddning skulle sålunda El-Skodan kunna köra från Sveriges sydligaste spets Smygehuk till den nordligaste Treriksröset, inräknat den faktiska vägsträckan på ca 1800 km (180 mil), enl en grov avståndsuträkning via Stadskartan:
http://www.stadskartan.se/start/kartor/index.asp?page=measure
Nu finns det väl inga vägar ända fram till Treriksröset (?), men hypotetiskt vore det alltså ändå möjligt! Finns även god marginal att köra fortare, kanske 85 km/h i snitt (så länge genomsnittliga energiförbrukningen stannar under 1,5 kWh/10 km).
-Vem gnäller då på dåliga elbilsbatterier, eller behöver förbränningsdriven hybridbil.....!?

Ekonomiska tröskeln.
För att (åtminstone delvis) kommersiellt komma igång med detta Zink-Luftbatteri-projekt, behövs en kommun/ett företag/en instutition (eller välbemedlad privatperson...) som mkt förmånligt kan släppa till små lämpliga lokaler, litet kontor med portförsed verkstadslokal med enkla verktyg och maskiner. El, telefon och hyra "subventionerat" en minimum-period (ca 6 månader?), med marknadsmässig hyra normaliserad efter tex ett år. Ett utlånat eller skänkt "rörelsekapital" som ger utrymme för resor, materiel-inköp och konsultarvoden/patentgranskning, samt löpande praktiska och administrativa utgifter. Ev behövs ett helt nytt AB (i Estland OU) nybildas.
Deltidsanstäld kemi/allt-i-allo-personal senast efter 1 mån, vars lönekostnad företrädesvis hanteras via kommunalt/statligt åtgärdspaket åtminstone första året. Dröjer innan vinst kan täcka lönekostnader, varför Estland med låga löner och lokalhyror är att föredra. Ett AB (OU) i Estland kostar dessutom endast 9900 SEK.
http://www.blocket.se/vi/18271110.htm?ca=15_s

Att hamna i etablisemangets händer (snarare klor, kanske....) och bli styrd, hämmad och kontrollerad är absolut inget önskemål...! Bara att förutsättningslöst få lokal- och ekonomi-hjälp, utan att behöva sitta i knät på någon med suspekta (självändamålsenliga resultat-destruktiva) intressen.... Ju mindre inblandning från det etablerade (indirekt infiltrerade och korrupta) systemet (hela kedjan från bla förbrännings-rellaterade storföretagen som sitter i högskole-ledningarna, som reglerar bidrag och engagemang i så kallad grön-teknologisk grodd-företagssamhet och "utveckling"...), desto bättre!
-Bara ett enkelt genuint företagsstöd ("grönt" utvecklingsstöd) utan riktade krav på "samarbete" med andra än de vi själva väljer!

Behövt startkapital beror på (personal, delägare/kompanjoner/medhjälpare, geografi, volym), men hamnar på ca 100.000 SEK (plus lokaler) för ett första handtillverkat batteripaket på 60+ kWh för montage i befintlig elbil, som så agerar demoex för ev vidare invensterare/bidragsgivare inför fortsatt utveckling och produktion. Luftkatoden kan köpas färdig såväl självproduceras, vilket utvärderas framgent. Beräknar en tidsperiod på tre månader från start till körbara Zink-Luftbatterier. 6-12 månader för en produktionsfärdig automatiserad mindre fabrik som omfattande producerar Zink-Luftbatterier...som tillverkas antingen kompletta med väl grundade patenträttigheter (kostsamma licensavtal), eller i byggsats modell IKEA.

Enbart materialinköp för ett komplett batteripaket (60 kWh) med en färdig kommersiell Luftkatod (EF eller Evionyx) hamnar på runt 80.000 SEK. Hemmagjord Luftkatod resulterar i motsvarande ca 30.000 SEK
Det kostar runt omkring också; specialverktyg, lokaler osv, varpå i runda slängar: 100.000 SEK med färdiga proffsluftkatoder, och 50.000 SEK med hemmagjorda, för ett färdigt batteripaket om 60+ kWh (antalet kWh beror huvudsakligen på mängden Zink som är billigt och lätt att variera mängden på utifrån vald batterivolym), 120 V, 500+ Ah och 180 A kontinuerligt strömuttag, färdigt att stoppa i lämplig elbil.
Med reservation för laddningsfunktion och livslängd som ännu inte verifierats i detta digra utvecklingsarbete...!

Kommersiellt och seriöst intresserade kompanjoner som åtminstone deltidsmässigt kan bidra till batteriprojektet är välkomna.
Enskilda direkt-finansierande privatkonsumenter likaså.

Blötläggningskemikalien i Teflondispertionen.
Rimligtvis måste "såpan" avlägsnas från själva Teflonet (mikro-plastkulorna), varpå annars dels den hydrofoba funktionen kanske omintetgörs, dels adsorberas troligtvis denna såpa i det aktiva kolets ev kvarvarande mikroporer och gör det ännu svårare för vattnet/elyten/syrgasen att fysiskt transporteras i katalysmassans mikroporer.
Metod att fysiskt tvätta bort såpan vore att upprepade gånger skölja Teflonet genom ett finmaskigt filtermembran (tex 5 mikrometer) och så hoppas på att såpan, men inte Teflonkulorna, rinner igenom filtermaskorna, . Slipper också på så vis hetta upp till 270 grader. Såg nu senare (längre ovan) att genomsnittsstorleken på Teflonkulorna är 220 nm (0,220 mikrometer), varför ett membran på 5 mikron är för grovmaskigt och därigenom även släpper igenom Teflonet... Verkar dessutom vara svårt att finna andra tillräckligt finmaskiga membran för dessa små Teflonkulor, finaste att få tag på från IFAB är på 200 nm (0,200 mikrometer). 0,1 mikrometer (100 nm) membran finns i nedan länk, vilket kräver nästan 5 kg övertryck för att släppa igenom vattensåpan... Således aningens klurigt att separera såpan från Teflonet. Bäst hade varit om det gick att få såp-fritt tort Teflon direkt från tillverkaren (DuPont).
http://www.advantecmfs.com/filtration/membranes/mb_nylon.shtml
Kolet och det nu förmodat torrra och såpfria Teflonet blandas därefter helt mekaniskt i en mixer, utan att såpans blötläggningsegenskap behövs då inget vatten förekommer. När kol- och Teflon(pulver) (ca 80/20-blandning) är väl blandat pressas det jämnt och homogent i en hydraulisk rullpress mot strömnätet.
Förhoppningsvis skall katalysmassans hydrofoba egenskap nu vara fullgod, och "kapilärsugande" såpan eliminerad.

Nickel-Järnbatteri (Ni-Fe) som även det likt Ni-Cd, Ni-Zn samt Zn-O2 har en elyt av KaliumHydroxid (KOH). Förefaller dessvärre ha samma låga energidensitet som bly-syra, dvs 30 Wh/kg. Likaså priset är avskräckande, ca 4000 SEK/kWh (plus ev frakt och moms). Nickel är ju som bekant en dyr metall. Däremot livslängden verkar vara fenomenal! Varta-teknologi tillverkad i Kina. En del intressant och Zn-O2 rellaterad info i nedan länkar:
http://www.beutilityfree.com/batterynife/Flyer.pdf
http://www.beutilityfree.com/content/index.php?option=co
m_content&view=article&id=44&Itemid=129&2d2032cd2ec
b66e70133da726df4f0c0=1f5cc6a2249c647bd2bda3dd9d948566

Laddningsbara Nickel-Zinkbatteri från Optimum Company, Kina, med 72 Wh/kg. Pris, effekttäthet och antal cykler okänt!?
http://www.optimumchina.com/en/Products_zn.html
http://www.ryderelectronics.com/index.asp
http://www.alibaba.com/product-gs/211024866/Ni_Zn_battery_12V_AA_500.html
GPBM Nordic AB, Göteborg, säljer Ni-Zn AA primärceller (ej laddningsbara!) för konsumentelektronik, tre gg så mkt energi mot vanliga alkalibatterier, och med högre effekt/jämnare spänning.
http://www.gpbatteries.se/index.jsp
http://www.gpbatteries.se/gulliver/documents/gpbatteries.se/Pressreleaser/PressreleaseDigi1.pdf
Även Panasonic säljer Ni-Zn batterier, 4 st Panasonic ZR6 Batterier Oxyride AA för 50 SEK.
http://glbatterier.se/catalog/-p-472.html?osCsid=5f2684fe783745ba84ca20f811085038
http://www.battery-force.co.uk/detail_PAAAYY004A.html

De strömvärden (strömtäthet) vi hittills erhållit - om än ännu vid bara ett tillfälle - kanske blir duktigt högre vid ett rejält luftövertryck som så forcerar in syrgasen i Luftkatoden..!? Ponera att också EF´s proffskatod kanske anger sin nominella strömtäthet vid ett specifikt luftövertryck, då finns möjligheten att de värden vi hittills erhållit i själva verket är i paritet med eller tom ännu bättre än EF´s..!? Vad som också är besynnerligt är den helt uteblivna specifikationen på detta ev luftövertryck från EF´s del, det borde ju vara självklart att ange just vid vilket övertryck strömvärdet i så fall erhålls...
Detta leder till följande beräkningar på nödvändigt luft-/gasövertryck för en specifik porösitet av den kompletta Luftkatoden:

Luftmängd per cm2.
Om vi ponerar/gissar villt att genomsnittliga porösiteten i en normalhårt pressad Luftkatod (katalysmassa av Silver- eller Mangankol) är 0,22 mikrometer (220 nm), krävs ett luftövertryck på 0,34 MPa (3,4 kg/cm2) för att erhålla 1,7 Liter genomlupen luft/syrgasvolym per cm2 per minut, och detta gäller ett membran med tjockleken endast 120 mikrometer (120.000 nm...) -alltså väldigt tunt! Antar vi en tjocklek på Luftkatodens katalysmassa på 0,5 mm (500.000.000 nm, eller 500.000 mikrometer), dvs ca 4200 gånger tätare, fås det teoretiskt antal högre lufttryck eller antal mindre Liter Syre per minut = 3,4 kg/cm2 x 4200 = 14280 kg/cm2 (...) eller 0,4 milliliter (0,0004 L)/minut/cm2... -Sifror som omöjligt kan duga för en tillräckligt bra eller praktiskt möjlig strömtäthet...!? Har mkt svårt att se hur ett såpass rellativt syrgas-ogenomträngligt membran som katalysmassan utgör, tillräckligt omfattande kan försörja syrgasatomer till katalysmassan...!

Cirka 200 mA i strömtäthet skall varje sekund alstras per cm2. Med ovan beräkningar kommer vid ett luftövertryck på 3,4 kg/cm2, ungefär 0,000.0067 L (6,7 milli-cm3) Syre (0,0004 L/minut delat 60 s = 0,000.0067 L) in per sekund
Molvolym 22,4 L O2/Mol. Antalet atomer i en Mol = 6,023x10exp23 st. 0,000.0067 L Syre delat med 22,4 Mol-liter = 0,3 mikroliter (0,000.000.300 L), x 6,023x10exp23 = 1,807x10exp17 (180.700.000.000.000.000 st Syreatomer O....). 1 Ampersekund innehåller 6,25x10exp18 st elektroner, vilket ger antal ampere per cm2 och sekund = 1,807x10exp17 delat med 6,25x10exp18 = 0,0289 Ampere. Cirka 30 mA strömtäthet per cm2, genom ett 0,5 mm tjockt Luftmembran/katalysmassa som har genomsnittliga porösiteten 220 nm.
Teflonkulorna i sig är i snitt också (helt slumpmässigt) 220 nm i diameter, samt själva kolpulvret kanske 20.000 ? nm (20 mikrometer, mikron) i snitt. Härav antogs rent spekulativt i början ovan på denna beräkning just detta storleksförhållande med tillhörande gissade 220 nm stora porer genom katalysmassan som helhet. En uppskattning alltså!
Denna beräkning kanske inte är helt ute och seglar, då 30 mA inte är långt från de behövda/kalkylerade 200 mA! Nu fås ett bättre hum om hur stor mängd/volym och antal syrgasatomer som kontinuerligt förbrukas varje sekund per cm2 (och 0,5 mm tjock samt 220 nm porös katalysmassa), och hur därtill stort lufttryck och luftflöde som krävs för denna strömtäthet, dvs 3,4 kg/cm2 och 0,000.0067 L Syre/sekund/cm2.
Går nu också att räkna baklänges utifrån en annan tjocklek och porösitet, att kanske vid vissa värden inget luftövertryck alls behövs, men att då i gengäld porösiteten får vara motsvarande högre och/eller tjockleken tunnare...!
Då 30 mA är en knapp sjundedel (6,67) av 200 mA, ger tex en sjundedel så tjock (0,5 mm delat med 7 = 0,07 mm) Luftkatod 200 mA under övrigt samma förhållanden (3,4 kg/cm2). Eller 7 gånger så stora porer (Arean från en cirkel med diametern 220 nm) = 3,14 (Pi) x r x r (radien) x 7 ger nya pordiametern = 580 nm, med kanske endast 1,5 kg behövt luftövertryck (beroende på lägre luftfriktion genom större porer, än mot mindre porer).
Deta är teoretiska värden. Tittar man i membran-tabell ökar luftflödet mer än bara linjärt med ökad porstorlek. Vid porstorleken 0,65 mikrometer sker ett ganska stort hopp i ökat luftflöde, där också något luftövertryck inte längre behövs. Idealet (för nylonmembran/filter) synes ligga vid 0,80 mikrometer (800 nm) pormaskor. Till detta kommer hydrofob-aspekten, då allt för stora porer lättare släpper igenom (den ev) elyten.
Observera att den totala luftmängden som behöver strömma in genom batterisystemets alla luftkanaler och celler i praktiken är 5 gånger så högt då Syret i luften bara utgör 20 %!

Llämplig/ideal tjocklek på Luftkatod/katalysmassa samt porstorleken däri, torde hamna på ca 0,25 mm resp 500 nm. Då behövs inget luftövertryck för att erhålla 200 mA/cm2, med samtidigt tillräckligt bibehållen hydrofobeffekt.
-Stämmer detta?

Syrgas O2 (i gasform) löser sig max 0,489 L O2/L vatten H2O. En 20 %:ig elyt som stått ett tag och tagit upp/mättats av atmosfäriskt Syre, besitter teoretisk tillgång på ca 73.000 sekunder (ca 20 timmar) av 30 mA till 1 cm2 Luftkatod, eller ca 0,6 Ah. Härav förstås (delvis) varför våra testluftelektroder ger en i början kortvarig högre strömpuls efter att cellen har fått vila sig en stund (dvs sugit upp Syre från luften in i elyten).
http://www.advantecmfs.com/filtration/membranes/mb_nylon.shtml

Numera vilande (?) företaget Metallic Power, USA, tidigare Zink-Luftbatteri-tillverkare mellan -98 och -04 (observera deras sajt är inaktiv), vars "Zink-elgenerator" zinc regenerative fuel cell (ZRFC) övertagits av Kanadensiska gruvbolaget Teck Cominco Limited.
http://www.metallicpower.com/
http://findarticles.com/p/articles/mi_m0EIN/is_/ai_79342781
http://www.teckcominco.com/
http://www.teckcominco.com/Generic.aspx?PAGE=Products+%26+Services+Pages%2fBattery+Technology&portalName=tc
Upplever det dessvärre som Teck köpt upp ZRFC bara för att lägga ned...., snackas bara om blybatterier i ovan länk....

"Handbok" (från -03) hur konstruera en ultratunn (0,15 mm) Luftkatod för ett Zink-Luftbatteri finns att få mot onlinebetalning (?), en förgranskning erbjuds dock gratis enl nedan länk:
http://www.springerlink.com/content/h6515015685184x8/
http://www.springerlink.com/content/h6515015685184x8/fulltext.pdf?page=1
""Because oxygen is poorly soluble at atmospheric pressure, a three-phase reaction zone is required to provide oxygen in concentrations suitable for higher current densities""
-Översatt: Då Syre är måttligt lösbart under atmosfäriskt lufttryck, behövs för en högre lämplig strömtäthet en tre-fas-reaktions-zon som så ökar syrgaskoncentrationen.
Med tre-fas-reaktions-zon menas nog tre lager som tillsammans utgör den kompletta katalysmassan. Ett som släpper igenom OH- men håller ute elyten, ett som släpper in Syre men håller inne OH-, och ett som är själva katalysmassan (Silverkolet)...??
""For most gas-depolarized electrodes the PTFE content is no more than 30%, so that the active layer is only partly wetted by the electrolyte. The barrier layer is normally unsintered porous PTFE film. Zinc–air batteries were not commercially feasible until the development of Teflon, which allowed the oxygen electrode to operate efficiently. With Teflon, the oxygen electrode could be made thinner""
-Delvis översatt: Sällan mer än 30 % Teflon i gas-opolariserade elektroder, så att katalysmassan därtill bara delvis blötläggs av elyten.
Verkar alltså som om områden med Teflonet (hydrofobiskt) delvis stöter undan elyten och så därmed upplåter elytfria porer/hålrum som så ger Syret fri lednings/transportväg! Det innebär att Teflonets primära uppgift i själva katalysmassan är att "leda" Syre, inte att förhindra elyt-läckage igenom Luftkatoden, för vilket det finns separata lager..!? Det innebär att Teflonet eliminerar behovet av volymiösa och porösa Luftelektroder (likt Varta´s tidigare ovan kostängsel-batteri), då katalysmassan nu kan pressas samman mkt tunt med mikroskopiskt bibehållen porösitet och därtill elytfria porer! Förmodar att kapilärsugande effekt annars utan Teflon helt dränker Silverkolet...
Cirka 25 % såpa-fritt Teflon i Silverkolet då alltså (fortfarande dock ingen bra effektiv metod att avlägsna såpan...).

Silver-Kol-publikation:
http://www.springerlink.com/content/q7346r7436643874/?p=8c7d9e02eb9e47d598494ab06cfdbb91&pi=0
http://www.springerlink.com/content/q7346r7436643874/fulltext.pdf?page=1
""At ambient temperature and atmospheric pressure, a current density of 150 mA/cm)2 was obtained at electrode potential 1.2 V vs zinc (0.75 vs HE). A correlation between electro catalytic activity and wetted surface area of the electrocatalysts was found.""
-Översatt: Vid atmosfärtryck erhölls 150 mA/cm2 och 1,2 V. Direkt samband råder mellan graden elytdränkt katalysmass-area och strömtäthet.

Förefaller som en Luftkatods katalysmassa kan och ursprungligen (historiskt sett) har bestått av enbart aktivt kol...! Med en extra tillsatt (adsorberad) katalysmetall, som tex Silver, har strömtätheten kunnat ökats tre gånger, alltså ger enbart aktivt kol i Luftkatoden ca 50 mA/cm2...! Effektivast är Platina som har använts till 7-15 vikts-%, vilket dessvärre är alltför kostsamt.
http://www.springerlink.com/content/m519154g47641523/fulltext.pdf?page=1

Återstår fortfarande frågetecknet om elytnärvaro eller inte i katalysmassan. Knappcellen förefaller 99 % helt torr. Om där finns elyt är den så liten att det inte märks för blotta ögat (eller på annat sätt), vilket innebär att ett tunt kapilär-"utsmetat" elytlager, bara ett par molekyllager tjockt på sin höjd, sparsamt täcker ytorna innuti alla porer innuti kolet (utom där Teflonet finns). Möjligheten finns ju dock att atmosfäriskt vatten/ånga följer med syrgasen/luften in i alla porer...!? Rent hypotetiskt skall ingen katalys eller ström kunna förekomma i en katalysmassa utan elyt/vatten! Har därför fortfarande mkt svårt att förstå hur katalysen fungerar i knappcellen...!

En "tanke-mina" (?) påpekade plötsligt att när alla syreatomer katalytiskt förbrukats i porerna innuti katalysmassan så återstår ju bara en massa kväveatomer (80 %) som så rimligtvis borde stoppa vidare katalys då inget syre självmant längre kan komma till i de nu neutralt inaktiva kvävgasfyllda porerna...!? (fundera gärna en stund...).
När luftens alla 20 % syrgasatomer förbrukats i en por och samtidigt, likt vakuumeffekten i en damsugare, sugit till sig 20 % ny luftvolym från den yttre/bortre ändan av poren, så tar det rimligtvis tid innan dom nya syreatomerna självfördelar sig in bland alla kväveatomer, och så vidare kan underhålla katalysreaktionerna. Det sker alltså i porerna en kontinuerlig gasblandning mellan kväv- och syrgas, som förmodligen är en del av förklaringen till den fysiska tröghet strömtätheten lider av i en Luftkatod. Om enbart ren syrgas tillförts Luftkatoden skulle nog en högre kontinuerlig strömtäthet erhållas!
Blandningsfunktionen mellan kväv- och syrgas i porerna kan liknas vid pop-corn-majskornen i en het kastrull som skjuter omkring som skållade kulor i hög fart, fast på en mikroskopisk nivå. Gasatomerna är alltså ingalunda stillastånde, utan studsar villt omkring mot varandra och fördelar sig likformigt/jämt slumpmässigt mkt snabbt. Härav är det lättare att förstå hur dom nya tillträdande syreatomerna kontinuerligt förmår "pressa" sig in i dom kvävgasfyllda porerna.
Skulle vara intressant att någon gång jämföra strömtätheten beroende på luft eller enbart syre, men är för nu oprioriterat.

Noterar vidare, enligt ovan gasfördelnings-funktion, att det ovan beräknade syrgasflödet per sekund och cm2 för en given strömtäthet, enbart består av just syrgas, då inget kväve förbrukas i Luftkatoden (det är rellativt sett hela tiden samma kväve som stannar kvar i porerna). Det flödet som (netto) går in i Luftkatoden är alltså endast syrgasatomer, härav att luftvolymsberäkningen in i Luftkatoden inte behöver gångras med 5), däremot den luftvolym som passerar precis utanför i alla cell- och luftkanaler.

En nationell säkerhetsaspekt med Zink-Luftbatteriet är att det kan tillverkas inhemskt, då alla råvaror finns i landet (Zink, trä-kol, Silver, Mangan, Järn/stål, Nickel, Kalium-hydroxid, bio-plast) och energin likaså (vind, vatten). Ett (energi)transportteknologiskt oberoende.
När världen slåss om (5-10 år) det sista svindyra Lithium´et, vältrar vi oss i ett överflöd av "Zink:anska" kilowatttimmar!
Dessutom, hur passande vindkraftsbuffert ett Zink-Luftbatteri placerat direkt vid snurran är, som för varje Ton (1000 kg) Zink lagrar 1.000.000 Wh (1000 kWh), till volymen ca 0,5 m3.

Teflon utan "såpa" är ett måste, hur separera dessa två bäst, alternativt erhålla enbart Teflon från DuPont. Vid 270 grader "dunstar"/försvinner "såpan", men Teflon smälter vid 337, vilket kräver en nogran ugn med precisa termometrar (vilket inte kan sägas om kökspisen)...!.... Stektermometer kanske duger för ändamålet...! Stoppa in Teflonet i ugnen, ställa tempen på strax över 300 grader, titta noga på stektermometern som placeras direkt i Teflonet, och när ca 280 grader uppnås dra ner spisvredet tills termostaten slår av och på så vis erhålla en maxtemp om 280 grader..! Hur länge Teflonet skall stå i denna temp är ovist, men åtminstone en halvtimme..!? Köksspisen har ett tempvred som bara går upp till precis 275 grader..., återstår att se vad en nyinköpt stektermometer säger... 129 SEK på CO.

Skäms lite över att det går så långsamt och segt. För många frågor att lösa (själv). För mkt praktiskt/maskinellt tillkortakommande. För lite resurser helt enkelt.
Med en miljondel av de (dessutom Statliga) resurser vissa andra storföretags-skojare leker med (...) hade här för länge sedan varit en storindustriell batteri(Zink-Luft)produktion med hundratals nya arbetstillfällen...!

"Turboeffekt"
Då en tillfälligt högre ström (indirekt strömtäthet) behövs från Zink-Luft batteriet (vid tex acceleration), kan en från tidigare laddningsalstrad och sparad (i högtrycks-gastub) syrgas tillföras luftkanalsystemet istället för den vanliga luften, med en därtill högre uthållig nominell/kontinuerlig strömtäthet, på kanske det dubbla ordinarie strömvärdet.
-"Strömbo".
_________________
http://indux.se/ -Din Laddplats i Etern ¤¤ Energi och Transport ¤¤
Till överst på sidan
Användarens profil Skicka personligt meddelande Besök användarens hemsida
Anders
Forumstammis


Registreringsdatum: 12 april 2007
Inlägg: 857
Ort: Gbg

InläggPostat: 2008-12-06 08:33:07    Rubrik: Svara med citat

Diverse skriveri.

Internationell intresseorganissation (konsortium) i Beligen för Zink-baserad energi-lagrings-teknologi.
http://www.zincenergystorage.org/index.html
Dom dänger även till Lithium-batteri-industrin (sin värsta konkurrent/antagonist?!) med en bredsida eftersom råvarutillgången på grundämnet inte räcker för världens behov:
http://tyler.blogware.com/lithium_shortage.pdf
Får ju dock betänka att speglingen är sett partiskt ur Zink-industrins synvinkel...!

Vill ytterligare belysa Zink-Luftbatteriets ypperliga funktion som vindkrafts-buffert, eller sol-buffert för den delen också.
Nämnde ovan tidigare hur ett ton (1000 kg) Zink motsvarade 1000 kWh lagrad elenergi.
1000 ton (1 miljon kg) Zink skulle motsvara 1 GWh (1 GigaWatttimme) med energi (1.000.000 kWh, 1 miljon kWh).
Ett normalsvenskt hushåll (villa) förbrukar ca (?) 20.000 kWh per år, vilket ger 50 st villor försörjda med "Zink-el" årligen.
Lämpligtvis är elen från Zinkbatteriet direkt växelriktad till 400 V 3-fas, ut till närliggande "abbonenter", via ett eget ledningsnät, inom en radie av ca 5 km. VIndkraftverk, Zinkbatteri och ledningar bygger på ett enhetligt "servitut-andelskoperativ".

I katalysreaktionen inblandad vattenmängd per Ah avgiven ström:
Per 30 mAs strömförbrukning åtgår (enl tidigare ovan) 0,299x10exp-6 mol syre , x 18 g/mol-vatten = 5,38x10exp-6 g, ger lika mkt del cm3 (då vatten väger 1 g/cm3), alltså 5,38x10exp-6 cm3 , 0,000.005.380 cm3, i runda slängar 5 miljondels cm3. Detta värdet gäller för 30 mAs, för 1 Ah blir vattenmängden = 1 As delat med 0,030 As, x 3600 s (på en timme) = 120.000 , gånger 5,38x10exp-6 cm3 = 0,645 cm3 behövt vatten per förbrukad Ah. Alltså drygt en halv kubikcentimeter vatten som omsätts för varje uttagen Ah. Det skall dock (enligt litteratur) råda en kontinuerlig nettojämnvikt mellan i katoden förbrukat vatten och från anoden avgivet vattten. Elytkoncentrationen är på så vis konstant. Detta förutsätter att från anoden frigjort vatten kan röra sig fritt till katoden, och så bilda ett slutet kretslopp. Hur detta går till i en ev gelad elyt undras dock...! Möjligtvis om vattenmolekylerna på något sätt är "polariserade" (elektriskt laddade) att dom dras till katoden, likt hydroxidjonerna OH- (som är elektriskt laddade) dras till anoden. Den totala vätskevolymen som behöver transporteras innuti katodens katalysmassa är tvådelad; först måste 0,645 cm3 vatten komma in i katoden, sedan måste 0,645 cm3 hydroxidjoner komma ut ur katoden -en total vätskemängd per Ah om ca 1,3 cm3.

Med nu känd vätske/elyt-mängd/volym som behöver pasera katalysmassans porer per antal Ah, går det att bedömma rimligheten därtill, beroende på aktuell pordiameter.
Vid 0.22 mikrometer (220 nm) porstorlek i ett membran 120 mikrometer tjockt krävs minimum 3,4 kg:s övertryck per cm2 för att därigenom förmå pressa 9,9 ml (cm3) vatten (elyt) per minut. Enl tidigare beräkningar ges för ett membran som är 0,5 mm tjockt, dvs 4200 gånger tätare, ett motsvarande 4200 gånger lägre elyt-flöde, dvs 2,35x10exp-3 cm3 (0,002.350 cm3) per minut, och 0,000.039 cm3 per sekund, samt 0,141 cm3 per timma, vilket är för lite mot de behövda 1,3 cm3. Räknar man istället baklänges utifrån 1,3 cm3 (per timma), delat med 60 (ger per minut) = 0,022 cm3 per minut, gånger 4200 för att få tabellvärdet på porstorleken utifrån ett 4200 gånger tjockare membran, vilket ger 92,4 cm3 per minut och cm2, som i sin tur träffar i membrantabellen en porstorlek på drygt 0,8 mikrometer (800 nm). Då specifierat lufttryck vid detta flödesvärde är 0,89 kg/cm2, dvs mindre än det nominella atmosfärstrycket på 1,0 kg/cm2, ges att en mindre praktisk porstorlek kan brukas eftersom ovan beräkningar bygger på 3,4 kg´s övertryck. Gissar på att ca 700 nm porstorlek vid normalt atmosfärstryck räcker för att släppa igenom 1,3 cm3 elyt per 1 Ah och per cm2 Luftkatod som är 0,5 mm tjock.
http://www.advantecmfs.com/filtration/membranes/mb_nylon.shtml

Summerar "röran" (observera grova generalliserande siffror!):
För att erhålla en strömtäthet på 30 mA med en 0,5 mm tjock Luftkatod med en genomsnittlig porstorlek om 700 nm som arbetar vid normalt lufttryck (1 kg/cm2), behöver 1,3 cm3 elyt (0,645 H20 + 0,645 OH-) passera igenom katalysmassan för att cellen ska kunna leverera 1 Ah (vilket tar 33 timmar). Under samma tid och förutsättningar genomströmmas Luftkatoden av Syre till mängden 0,000.0067 L Syre/sekund/cm2 x 3600 s/timma x 33 timmar = 0,8 L Syre/cm2. Behövd atmosfärisk luftmängd (bestående av 1 femtedel Syre och 4 femtedelar Kväve) blir gånger 5 dvs 4,0 L luft, som för varje Ah måste kunna strömma i tillkommande luftkanaler till cellen.
-Även summeringen blir rörig, dessutom lite osäker på en hel del beräkningar, är säkert fel någonstans....!

Luftkatoden vid strömtätheten 30 mA/cm2:
Katodtjocklek 0,5 mm.
Porstorlek 700 nm.
Atmosfärstryck.
Syrgasförbrukning 0,8 L/cm2/Ah.
Elyt-cirkulation 1,3 cm3/cm2/Ah.

Teflonets blötläggnings-"såpa".
Gjorde pizza i köksugnen (225 grader), och tänkte att det kanske är lika bra att testa vad som händer med Teflonet vid ca 275 grader (enl ugns-vredet, någon riktig termometer ännu inte inhandlad...). Började genast lukta mystiskt bränt eller brända kemikalier av något (ohälsosamt) slag... Kanske är ett "gott" tecken på att blötläggnings-kemikalien ("såpan") (torr)dunstar och så avlägsnar sig. Teflonet är i helt torr pulverform (utan vatten, -har innan stått och lufttorkat). Lade in ca 1 gram, utspritt i smulor, som efter ca 5 minuter ännu inte påvisade någon (svartaktig, bränd) missfärgning. Också ett gott tecken. Inte heller verkar Teflonet synligt smälta och flyta iväg, det är alltjämt efter 10 minuter i fast pulverform. Ett ytterligare "gott" tecken är att det luktade mest i allra första början, nu luktar det efter 10 minuter inte nämnvärt jämfört med i början, vilket skulle kunna tyda på att blötläggningskemikalien tidigt dunstade iväg, och att nu efter ca 15 minuter kvarstår endast Teflonet...!? Tog ut Teflonet efter 15 minuter, pressade medans varmt på småbitarna och fann dom mjuka/plastiska, ovilliga att pulvrisera sig, blev snarare som ett slags suddgummi, fastlåst i sin egen struktur genom långa kedjor....
När det bakade Teflonet lades i ljumet vatten (i muffins-formar) ville det bara ligga på vattenytan, var helt omöjligt att förmå sjunka och bli blött! Så delmålet att bli av med blötläggningskemikalien synes härmed uppnått! Däremot är frågan om Teflonet blivit för varmt, då det synes vara sammansmällt (på mikronivå) när det pressas samman och bildar en slags massiv plastbit?! Möjligt att med lite lägre temperatur, samt vid blandningen mellan kolpulver och Teflonet i den snabbt roterande mixern, att Teflonpulvret delar sig i mindre partiklar, snarlikt den ursprungliga mkt finkorninga (mjöliga) strukturen. Notera även att färgen på det bakade Teflonet är något mörkare/gråare än det obakade (kritvita).
Mkt viktig aspekt från detta test är hur fullkomligt hydrofil (alltså motsatsen till hydrofob!) det obakade Teflonet med kvarvarande blötläggningskemikalie är, se bild! Det kritvita Teflonet löser sig väldigt fort och homogent i vattnet, nästan som om vore det papper eller gelatin.....! Detta innebär att rätt bakningstemperatur är av HÖGSTA betydelse!!!! Är det för låg temp försvinner inte "såpan" tillräckligt och hydrofobeffekten ersätts med en istället elyt-sugande "kapiläreffekt", varpå katalysmassan ofrånkommligt dränks..... - Vad tror MrBlues om det som orsak till tidigare cell-"haveri"..? Temperaturen i Mangan-baket var väl max 160 grader..!? Prova att värma nytt enbart Teflon till 160 grader (i ca en kvart), och undersök sedan om detta är villigt eller inte att blanda sig i ljummet vatten. (mer info nedan!)
Avser själv göra lite olika temperatur-tester för att få Teflonet hydrofobiskt men samtidigt i ursprunglig mjölform (så att det blandar sig väl kolpulvret). I detta första uppvärmningsförsök blev nog temperaturen för hög (ca 300 grader?), varpå Teflon-mikrokulorna troligen "klistrade" fast vid varandra. Förmodligen härav "tvungen" att invenstera en hundring i en digital stektermometer...

Teflon-baket.
Efter 15 minuter i 175 grader försvann såpan, eftersom Teflonet flöt på ytan och ej ville blanda sig med vattnet, samtidigt som mjöligheten fanns kvar en aning -dvs ej nämnvärt sammansmälta mikrokulor. Vid 125 grader försvann såpan bara lite/delvis, enär Teflonet sjönk till botten och gick att smula sönder ungefär som vanligt obakat Teflon -alltså fortfarande hydrofilt (såpa-bemängt). Vid 150 grader blev resultatet som vid 175 grader, inte heller någon noterbar missfärgning, alltså altjämt i princip kritvitt..
Sammanfattningsvis krävs/förutsätts minimum/maximum 150 grader i minst 15 minuter för att avlägsna blötläggnings-kemikalien (såpan) från Teflonet, och samtidigt bibehålla mikrokulornas mjölighet utan att dom klistrar/smälter fast vid varandra och så gör Teflonet obrukbart. Kanske räcker det med 5 minuter? Ur praktiskt hänseende bör Teflonet (den flytande dispertionen), som skall befris från såpan i ugnsbaket, hällas ut i ett tunt och jämt lager över en större yta (tex en bakplåt) för att så när vattnet och såpan dunstar kvarbli i ett tunt finmjöligt "sand"-lager som går att borsta och samla upp som just ett fint pulver, istället för de annars mindre - med kolet - blandningsbenägna alstrade Teflonklumparna.
Denna temperatur stämmer väldigt bra med den som MrBlues nyttjade i sitt Mangankol-bak på 160 grader. Den långa baktiden på ca 1 vecka (?) i det fallet berodde sålunda uteslutande på att Mangan-nitratet (MnNO3, flytande) skulle få tid på sig att omvandlas till rent Mangan, då temperaturen med tiden bryter ner MnNO3 till först MnO och sedan till Mn. Alltså en klar skillnad i hur atomärt (nano-aktigt) katalysämne/metall appliceras på det aktiva kolet, jämfört med elektrolysmetoden för Silverkolet. Troligtvis går det att göra med Mangan på samma vis som med Silver, om nu en energi/miljökostnad per tillverkat gram skulle räknas in i Luftkatodens totala slutpris. Vad som fortfarande är okänt i Mangan-baket är hur MnNO3 och MnO undgår fastna i det aktiva kolet...., är det temperaturen som bryter loss alla ämnen från kolet tills det att det slutliga Manganet när det svalnar blir det som sist och permanent fastnar i kolet... -troligen...!? I så fall förklaras indirekt på vad sätt en Luftkatod och dess katalysmassa kan degradera samt återvinnas. ÄVen "såpan" (förmodligen en alkohol) i Teflodispertionen torde ju adsorberas av kolet, men att förmodligen den höga temperaturen även förmår denna att släppa från kolet och dunsta (?). Läste även (lite löst) att Väteperoxid (H2O3) kan bildas vid katalysen, att denna är ytterst korrosiv och kanske så därtill står för mkt av den med tiden avtagande katalysfunktionen i Luftkatoden.
Återstår att se...

Att det finns ett optimalt blandningsförhållande mellan kol och Teflon kontra katodtjocklek och presstryck är ganska säkert.Tex innebär för lite Teflon att för lite elyt-fria porer finns som kan vara öppna och leda luft-syre ut till alla katalyserande skrymslen. Samtidigt får det inte vara för mkt Teflon på beskostnad av aktiv katalysmassa varpå strömtätheten avtar. Ett för högt sammanpressningstryck kan också göra porerna (mellan kolkornen) för små varpå "membran"-tätheten innebär allt för svårt för luftsyret att tränga in tillräckligt snabbt/omfattande i katalysmassan, med tilllika reducerad strömtäthet. Motsatsen för lågt presstryck gör katalysmassan för porös och dränkningsbenägen, samt med ökad inre resistans då kolkornen ligger mindre ihoppackade.
Förefaller som mängden Teflon enl litteratur skall ligga på runt 40 volymprocent. Presstrycket runt 400-600 kg/cm2, samt tjockleken mellan 0,15 till 0,7 mm.

Ang tidigare dränkning (ovanpåliggande vatten- eller elytdroppar) på MrBlues senast gjorda Luftkatod, kanske frågan är om det beror på från baket kvarvarande Nitrat (NO3) som likt salt suger till sig omgivande luftens fuktighet...? Eftersom Teflonet som alltjämt kapilärsugande/hydrofil effekt är utesluten (i enlighet med ovan temperatur-resonemang), är enda (?) kvarvarande orsaker i övrigt kapilärsugning från kolet i sig, eller beroende på det pyttelilla övertryck orsakat av påfyllningsrörets elyt.
Detta framgår ev vid kommande Silverkols-prototyp (nr 3), som nu kommer baseras på Silverkol-blandning med 160-graders-upphettat Teflon (25 volymprocent) och en hyffsat jämn rullpressning. Om ändock samma dränkningsproblem uppstår även då, beror det iaf inte på Nitratet...!
Viktigt även att Teflonet är jämt fördelat i kolet så att inte områden utan Teflon så blir mindre syreåtkomliga/strömaktiva.
I princip skulle Silverkol och Teflondispertion (i vätskeform) kunna blandas direkt i sina givna proporttioner och bakas på samma sätt MrBlues ManganNitrat. Förefaller som om Silvret oavsett uppvärmningen, mot slutet alltjämt fastnar/adsorberas på kolet...(?)
Vilket som duger rådande metod gott för nu.

(bifogar bilder senare)
Edit 08-12-27, bilder som utlovat:





_________________
http://indux.se/ -Din Laddplats i Etern ¤¤ Energi och Transport ¤¤


Senast ändrad av Anders den 2008-12-27 14:29:52, ändrad totalt 1 gång
Till överst på sidan
Användarens profil Skicka personligt meddelande Besök användarens hemsida
tjus
Elektrisk


Registreringsdatum: 18 oktober 2008
Inlägg: 103
Ort: Göteborg / Wuppertal

InläggPostat: 2008-12-11 17:54:06    Rubrik: Svara med citat

http://www.dn.se/DNet/jsp/polopoly.jsp?d=3130&a=862680

Det borde väl vara till såna här projekt som de tre miljardrarna ska gå till?
jag är inte kemist, men väl fysiker och rejält sugen på att få jobba med ett sånt viktigt arbete!
Till överst på sidan
Användarens profil Skicka personligt meddelande
Anders
Forumstammis


Registreringsdatum: 12 april 2007
Inlägg: 857
Ort: Gbg

InläggPostat: 2008-12-18 15:11:43    Rubrik: Svara med citat

STOPPA PRESSARNA -- EXTRA --EXTRA ! ! ! !
Koreanska elfordon med Zink-Luftbatterier från Power Air (USA) ! ! ! ! ! ! !
Ingen direktlänk, följ denna anvisning (Leo Motors): rullgardinen "EVolution" och klicka på "Power Storage".
http://www.leomotors.com/
http://www.poweraircorp.com/
_________________
http://indux.se/ -Din Laddplats i Etern ¤¤ Energi och Transport ¤¤
Till överst på sidan
Användarens profil Skicka personligt meddelande Besök användarens hemsida
Visa inlägg nyare än:   
Skapa nytt ämne   Svara på ämnet    Forumindex -> Lite av varje Alla tider är GMT + 1 timme (svensk normaltid)
Gå till sida Föregående  1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9  Nästa
Sida 6 av 9

 
Hoppa till:  
Du kan inte skapa nya inlägg i det här forumet
Du kan inte svara på inlägg i det här forumet
Du kan inte ändra dina inlägg i det här forumet
Du kan inte ta bort dina inlägg i det här forumet
Du kan inte rösta i det här forumet


Skapa forum | Supportforum | Användarvillkor | Integritetspolicy | Cookiehantering | Kontakta oss |




SwiftBlue Theme created by BitByBit
Powered by phpBB © 2001, 2002 phpBB Group
Swedish translation by phpBB Sweden and Virtuality © 2003-2005
Sidan tog 0.29 sekunder att ladda.