Energia banilor: cum să faci o baterie din monede de cupru. Colectăm o baterie solară acasă
De dragul experimentului și a dovezii de funcționare a acestui dispozitiv, cu mult timp în urmă am decis să fac o baterie de casă. Fotografii cu elementul vitriol de cupru de pe vechiul meu site. Nu voi intra în teorie, dar in termeni generali Voi explica principiul de funcționare al acestei baterii într-un mod simplu (nu științific).
Bateria în sine este un vas, am folosit borcane de sticlă, în care sunt doi electrozi. Electrodul de cupru este exterior și ar trebui să existe un electrod de zinc în interiorul membranei, dar, din moment ce nu am zinc, am folosit aluminiu (cutii de aluminiu de sub băuturi). Se toarnă într-un borcan de sticlă apă plată, și o soluție de sare în membrană. Pentru ca bateria să funcționeze într-un borcan, trebuie să adăugați puțin sulfat de cupru (vândut în magazinele de îngrășăminte). Nu trebuie adăugat doar vitriol soluție salină- nu în membrana unde este aluminiu, ci în apă curată unde este electrodul de cupru.
Tensiunea unei baterii este de numai 0,4-0,5 volți, dacă se folosește zinc în loc de aluminiu, atunci tensiunea unei cutii va fi de aproximativ 1 volt, așa că pentru a obține tensiunea dorită, trebuie să conectați mai multe dintre aceste baterii în serie. De exemplu, 6 cutii vor da trei volți, 10 cutii vor da 5 volți.
O astfel de baterie era populară printre amatorii de radio ora sovietică, deoarece este foarte ușor de fabricat și spre deosebire de alte produse de casă elemente chimice are o tensiune stabilă. Mai jos este un desen al unui dispozitiv cu baterii de casă numit o celulă cu vitriol de cupru. După cum puteți vedea, totul este simplu, doi cilindri sunt despărțiți de o membrană, unul este cupru, iar al doilea este zinc, în partea de jos vitriol albastru. Pentru ca elementul să funcționeze la putere maximă, trebuie să agitați vitriolul cu un agitator.
De fapt, nu este o baterie, dar celule de combustibil, în care sulfatul de cupru servește drept combustibil. Apropo, bateria funcționează întotdeauna până când vitriolul din ea este complet consumat, indiferent dacă consumați sau nu energie din ea.
Acasă, am decis să repet acest design. Am găsit câteva mici borcane de sticla, realizate membrane din carton. Am făcut membrana așa, am făcut un cilindru din carton, i-am cusut fundul cu fire, este tot din carton. Apoi a acoperit cupele rezultate cu pânză și le-a cusut cu fire. Mai jos este o fotografie cu această rușine, nu am urmărit estetică, am vrut să o fac mai rapid și să verific performanța bateriilor.
>
>
>
>
>
>
Folosit ca cupru sârmă de cupru. Acasă, a strâns fire și a dezbrăcat izolația de pe ele și a înfășurat sârmă de cupru pur pe membrane. După cum puteți vedea în fotografie, cuprul a dispărut destul de mult, electrodul de cupru este contactul pozitiv al bateriei.
În loc de zinc, am folosit aluminiu, am colectat conserve de aluminiu, le-am curățat de inscripții pentru a contact mai bun a fost cu un electrolit, care este o soluție salină. borcane tăiate și răsucite într-un tub, conectate cabluri de cupru, acesta este contactul negativ. Când toate piesele au fost gata, m-am apucat să umplu cutiile și să asamblam efectiv bateriile.
Scoase conservele, coborî membranele cu fire de cupru goale înfăşurate în jurul lor. Apoi am preparat o soluție de sare, aproximativ o lingură de sare la 0,5 litri și am turnat soluția în membranele tuturor borcanelor, am primit 6, apoi le-am turnat în borcane în sine. apă curată. Am conectat toate băncile în serie și, fără vitriol, am decis să verific dacă există măcar ceva, măcar ceva tensiune. De vreme ce atunci nu exista multimetru, am decis sa conectez o lanterna mica, in care sunt 12 LED-uri, consumul fiecaruia este de 20mA, in total 240mA. L-am conectat și, ca urmare, nu am văzut măcar o strălucire slabă, dar din anumite motive am sperat că se va aprinde.
Apoi, scoțând pe rând membranele în borcane, a turnat puțin vitriol și a amestecat cu un băț, a împrăștiat o lingură de vitriol în șase borcane. Am incercat din nou sa conectez lanterna si am fost foarte fericita, ura!, bateriile merg, lanterna a ars la luminozitate maxima, ca de la baterii adevarate.
>
Apoi a decis să încerce să încarce telefonul, dar nu a vrut să încarce din șase cutii, a mai făcut două cutii și încărcarea a continuat, telefonul a început să se încarce. Mă întrebam cât se va încărca telefonul, până la urmă s-a încărcat complet în 2 ore și 40 de minute. Capacitatea bateriei este de 750 mAh, ceea ce înseamnă că bateria a dat un curent de aproximativ 300 mAh. În principiu, nu e rău pentru o baterie de casă și chiar atât de prost făcută.
>
Apoi, am vrut să verific cât de mult ar dura o baterie cu o lingură de vitriol. Am spalat toate borcanele si am adaugat vitriol, am conectat lanterna si am lasat-o, drept urmare, lanterna a luminat patru zile, apoi a continuat sa straluceasca, dar era deja foarte slaba si am terminat experimentul.
Ca dovadă a funcționării unei baterii sau a unei celule de cupru-vitriol, atașez un videoclip.
Pana la urma ce vreau sa spun aceasta metoda obținerea energiei este destul de eficientă, chiar și acest meșteșug aspru dă energie. Și dacă faceți totul bine, adică luați o placă normală de cupru și îndoiți un cilindru din ea, găsiți zinc sau aluminiu mai gros, luați cutii mai voluminoase, atunci puterea va fi de multe ori mai mare, iar numărul de baterii poate fi fi crescut cu cel puțin până la 25 de bucăți, apoi primești 12 volți, iar când ai nevoie de o baterie, doar o umpli și funcționează, totul este simplu, ușor și funcționează.
Omenirea nici nu a observat cum s-a transformat treptat într-o generație de „fărășoare”. De acord: tu și cu mine am devenit pur și simplu super dependenți. În primul rând, din tehnologie. „Mulțumesc” pentru progres că cei mai mulți dintre noi vom intra imediat în panică dacă ne aflăm undeva fără telefon sau, de exemplu, cu o lanternă moartă. Credem că trebuie să fii pregătit pentru orice întorsătură a evenimentelor. Prin urmare, continuăm să vă umplem cutia de cunoștințe cu diverse hackuri de supraviețuire. Și astăzi vă vom spune cum să faceți o baterie din monede.
Nu știi niciodată când vei avea nevoie de o baterie suplimentară. Deci, dacă suntem deja atât de dependenți de gadget, este mai bine să ne facem un obicei de a purta mereu o baterie externă cu noi. Și amintiți-vă, de asemenea, cum să faceți o baterie practic mediu sălbatic. De exemplu, dintr-o mână de monede.
Vei avea nevoie:
1. Mai multe monede de cupru;
2. Carton;
3. Folie;
4. Fire;
5. Bandă adezivă;
6. Otet;
7. Sare
Mai întâi, dizolvați 2-3 linguri de sare în oțet, amestecând energic. Pune monede într-un recipient cu o soluție pentru a îndepărta murdăria și apoi șterge cu un șervețel.
Pune moneda pe carton și încercuiește în jurul conturului. Faceți nouă dintre aceste șabloane rotunde și decupați-le.
Acum trimitem rondele de carton într-un recipient umplut cu oțet. Lăsați-le să se înmoaie acolo aproximativ două minute.
Între timp, să trecem mai departe cu folia. Îndoiți foaia de mai multe ori, puneți o monedă pe ea, încercuiți-o cu un pix sau creion și tăiați-o. Ai nevoie de atâtea cercuri câte sunt din carton.
Să ajungem la partea principală. Este timpul să amestecați toate ingredientele într-un singur „sandwich”. Pentru început, scoateți rondelele de carton din oțet și ștergeți lichidul rămas cu un șervețel. Acum puneți o monedă, pe ea - o rotundă de carton, iar deasupra - un cerc de folie. Pe ea - următoarea monedă și apoi conform aceluiași algoritm.
Luați un fir dublu. Conectați un capăt la „partea de jos” a turnului nostru de monede, iar celălalt la „acoperiș”. Înfășurați bine structura cu bandă adezivă.
În acest tutorial video, vă vom arăta cum să faceți o baterie cu propriile mâini. Pentru a o face, avem nevoie capacitate mică cu capac, sifon, apa, incarcator.
Turnați apă într-un borcan de vitamine, turnați 1,5 lingurițe în el bicarbonat de sodiu. Se amestecă bine soluția. Să facem curat electrod de sudare din acoperire. Decupăm două bucăți de 7 cm din electrod, îndoim capetele acestor semifabricate. Introducem aceste semifabricate în găurile din capac și le răsucim într-o sticlă.
Conectam încărcătorul la capetele bateriei. Încărcăm bateria timp de 10 minute și verificăm funcționarea unei baterii de casă. Tensiunea de ieșire estimată este de 1,5-2,5 volți. Această putere este suficientă atunci când se încarcă timp de 3 ore pentru 20 de minute de strălucire LED. Pentru a preveni umflarea bateriei, nu o faceți etanș.
Un alt mod de a face o baterie de casă
De casă acumulator din materiale improvizate cu un minim de unelte. Imaginați-vă o situație în care nu există detaliile potrivite, mai exact, exista un minim, dar esti in conditiile de teren când nu există diversitate. Va trebui să ne limităm artificial în mod experimental la alegerea materialelor.
Să luăm, din lipsă de cupru în plăci, sârmă de cupru. Vom îndepărta izolația cu ajutorul focului. Tăiem o bucată de fier galvanizat în plăci identice. Fire cu izolație pentru conectarea circuitului. Puteți lua imediat un fir conductor fără izolație. Trebuie să găsim și noi sticlă de plastic Orice dielectric va face. Soluție lichidă conductivă (clorhidric sau acidă, alcalină). Pahare de unica folosinta.
Pentru început, răsucim sârma recoaptă pe foc pentru a mări suprafața într-un cilindru. Tăiem plăci identice din galvanizare conform șablonului și le transformăm în cilindri (îndoim colțul pentru a fixa firul de contact în el).
Din sticlă de plastic tăiem material de amortizare, care va fi situat între cupru și galvanizare. Asamblam celulele bateriei, fixăm un capăt al firului pe fir, celălalt pe zinc și două simple. Unul cu cupru este pozitiv și unul cu zinc este negativ.
Colectăm bateria într-un circuit în serie. Pentru început, să încercăm să umplem o soluție saturată cu sare. Pe teren, orice soluție salină, urină și multe altele vor fi potrivite. Tensiune 7,74 volți. Să înlocuim soluția salină cu una acidă; în experiment a fost folosit oțet de masă. În câmp, vinul acru, infuzia de măcriș, sucul de merișor și altele sunt potrivite pentru ale noastre. Tensiune 8,05 volți.
Să-l înlocuim cu o soluție alcalină, puteți încerca să înlocuiți bicarbonatul de sodiu în natură cu cenușă pusă în apă (leșie), dar trebuie să experimentați pentru a verifica. Tensiune 9,65 volți.
Deci, să rezumam: în medie, din 10 elemente obținem 8 volți, o cană este egală cu 1,25 volți. Pentru a reduce tensiunea de încărcare a telefonului (5,5 volți), scoatem două căni, procedura durează 20 de secunde. Sau creșteți la 4,5 volți adăugând 5 căni. Așa că poți face o baterie atunci când nu ai cum să o cumperi, cu propriile mâini.
Prima baterie plumb-acid a fost inventată și testată de fizicianul francez Gaston Plante. El a răsucit două plăci de plumb într-un sul, după ce a așezat o cârpă de separare între ele. Ruloul a fost pus într-un vas și umplut cu apă sărată. Ca rezultat, dacă aplicați tensiune plăcilor, atunci acesta este încărcat. Și apoi, dacă conectați un bec la el, sau altceva, atunci de ceva timp ar putea da energia stocată la arderea acestui bec. De asemenea, după încărcare, energia dintr-o astfel de baterie ar putea fi stocată fără pierderi pentru o perioadă lungă de timp. Aceasta a marcat începutul unei ere baterii cu plumb acid.
Dar principalul dezavantaj al unei astfel de baterii rulou este capacitatea sa mică. Ulterior s-a constatat că dacă o astfel de baterie este încărcată și descărcată de mai multe ori schimbând polaritatea (+ -), atunci capacitatea crește. Acest lucru se datorează faptului că pe plăci s-a format un strat de oxid de plumb, iar plăcile s-au înmuiat, devenind ca un burete. Acidul ar putea pătrunde acum mai adânc în plăci, permițând să intre mai mult plumb în procesul chimic.
Aceste cicluri de încărcare-descărcare, care se schimbă în plus în minus și înapoi, au fost numite formarea plăcilor. Pentru a forma un strat gros de oxid de plumb, a trebuit cheltuit multă energie și timp. Dar mai târziu, un tânăr care lucra ca asistent la Plante a decis să facă lucrurile altfel. A decis să aplice imediat oxid de plumb pe plăci, astfel a obținut imediat o baterie mai încăpătoare. Ulterior, această tehnologie a fost ușor îmbunătățită. Au început să facă grătare de plumb, care au fost unse cu oxid de plumb sub formă de pastă. Din oxid de plumb s-a preparat o pastă, la care s-a adăugat puțină apă sau electrolit și s-a amestecat până la o consistență groasă.
>
După mai bine de 100 de ani, tehnologia de fabricare a bateriilor nu s-a schimbat în principiu. În producție, grătarele de plumb sunt realizate și prin turnare sau ștanțare, și unse cu o pastă formată din oxid de plumb, plus aditivi suplimentari care împiedică dezintegrarea pastei și conferă alte proprietăți dorite. De asemenea, distantele dintre placi sunt realizate din materiale moderne, care împiedică împrăștierea să cadă din grătare și împiedică închiderea plăcilor între ele. În fiecare fabrică și pentru tipuri variate bateriile (tracțiune, starter etc.) au propriile subtilități, dar în general tehnologia este aceeași.
>
Acum te poți gândi dacă poți face baterie plumb acid acasă, astfel încât să fie profitabil și eficient. În primul rând, este vorba despre plumb, de unde îl pot obține? În bateriile inutilizabile, dar dacă o baterie de mașină este topită, atunci producția va fi de numai aproximativ 1,5 kg de plumb și va deveni clar că nu este profitabilă extragerea plumbului în acest mod. Pentru a topi tot plumbul conținut în baterie, din care o parte este sub formă de oxid, sulfat și alte elemente care sunt conținute în grătar, atunci este nevoie de un cuptor de topire și de chimie și condiții suplimentare, deci acasă pe un foc primești o conserve de plumb și o grămadă întreagă de zgură.
Apoi puteți cumpăra plumb, există plumb de foaie, iar în lingouri, nu este scump. Dacă îl faceți din foaie de plumb, atunci puteți estima aproximativ costul unei baterii. Dacă te aprofundezi în literatură, poți afla asta dintr-unul metru patrat zona plăcilor, puteți obține o capacitate de aproximativ 5-10Ah. Apoi, pentru o bancă cu o capacitate de 50-100Ah este nevoie de 10 mp de plumb. Deoarece sunt necesare 6 cutii pentru 12 volți, sunt necesari, respectiv, aproximativ 60 de metri pătrați de plumb. Cel mai foi subțiri la vânzare 0,5 mm, greutatea unui metru pătrat dintr-o astfel de foaie de plumb este de 5,7 kg. Deoarece suprafața foii funcționează pe ambele părți, înseamnă că nu avem nevoie de 60 mp, ci de 30 mp pentru baterie. Apoi se dovedește că o baterie cu o capacitate de 50-100 Ah are nevoie de 30 * 5,7 \u003d 171 kg de plumb, costul pentru 1 kg este de aproximativ 150 de ruble, iar prețul numai pentru plumb va fi de aproximativ 25.000 de ruble, adică De 5-6 ori mai scumpă decât o baterie din fabrică cu o capacitate de 100Ah.
>
Este posibilă creșterea capacității plăcilor prin turnare, prin încărcare și descărcare prin schimbarea plus și minus, dar nu se știe câte cicluri trebuie făcute pentru a crește semnificativ capacitatea. Plante a turnat plăcile cu electricitate timp de trei luni. În acest timp, se va cheltui multă energie pentru turnare și, ca urmare, bateria va crește doar prețul. Din toate acestea reiese clar că nu este rentabil din punct de vedere economic să faci o baterie din tablă de plumb.
Da, apropo, în detrimentul durabilității bateriei cu plăci de plumb. O astfel de baterie va dura mult mai mult, deoarece plăcile sunt solide și de la descărcări profunde, curenți mari de descărcare, răspândirea nu va pleca, ceea ce pur și simplu nu există, dar sulfatarea plăcilor va fi exact aceeași cu cea a unei baterii convenționale. bateria, prin urmare, de fapt, aceasta este mai lungă decât de obicei.bateria nu va dura. Adevărat, poate fi dezasamblat și curățat de placă albă(sulfat) și poate continua să lucreze.
Problema este că plumbul nu are un strat de oxid, sau mai bine zis, are, din cauza asta plumbul devine întunecat culoarea gri dar acest strat este prea subțire. Oxidul este plumbul oxidat de oxigen, se obține în diferite moduri în producție. Dar acasă, acest praf este greu de obținut. Desigur, puteți încerca să umeziți farfuriile cu apă, astfel încât acestea să se oxideze aer proaspat, dar ce strat de oxid poate fi construit în acest fel și cât timp va dura nu se știe, așa că poți uita de o baterie laminată din tablă de plumb.
O baterie bună se va dovedi dacă folosiți folie de plumb în loc de plăci. Deci, puteți crește suprafața de mai multe ori cu aceeași greutate, dar nu puteți face folie acasă și nu există folie de plumb pur la vânzare și ar costa de câteva ori mai mult decât foile de plumb de aceeași greutate. Asa de o opțiune bună cu folie dispare. Sau configurați o mașină de rulat acasă și faceți singur folie.
Puteți încerca să faceți plăci așa cum se face la fabrică, nu este dificil să turnați grătare. Sunt groase și matrița de turnare este ușor de realizat. Dar problema este în răspândire, pentru că constă din oxid de plumb, dar cum să-l faci acasă. De exemplu, ceva pentru a șterge plumbul în praf sau așchii mici, apoi turnați-l cu apă sau electrolit și amestecați-l constant într-un fel de recipient, astfel încât să se oxideze cu oxigen, dar acest lucru este dificil și inutil de făcut acasă, deoarece bateria terminata va iesi mult mai ieftina.
Probabil că asta este tot ce am vrut să spun pe scurt. Pentru mine, am concluzionat că Baterie plumb DIY posibil, dar consumator de timp și nu profitabil, așa că în acest caz, puteți pune în siguranță un punct mare și îndrăzneț. De asemenea, citind o mulțime de informații despre alte tipuri de baterii, am ajuns la concluzia că nimic normal în casă și folosirea materialelor disponibile și ieftine nu va funcționa. Dacă aveți întrebări sau concluzii, vă rugăm să lăsați comentarii.
Unul dintre autorii sub pseudonimul „Oborotez” a propus o opțiune despre cum să faci o baterie simplă și puternică care să poată funcționa pe saramură. Dintr-o astfel de baterie vă puteți încărca mobilul, porni radioul, iluminatși mult mai mult. Cunoașterea principiului de funcționare a unei astfel de baterii cu siguranță nu va interfera niciodată cu cei care sunt angajați în turism.
Materiale și instrumente pentru crearea unei baterii:
- metale pentru crearea unei perechi galvanice (magneziu și cupru);
- sare;
- apa;
- carcasa dintr-o baterie veche;
- sifon;
- viciu;
- ferăstrău;
- multimetru;
- LED-uri si alti consumatori pentru verificarea bateriei.
Proces de fabricație:
Primul pas. Pregătirea carenei
Ca husă pentru o baterie nouă, autorul a folosit o carcasă de plastic pentru baterie de la un scuter. Bateriile vechi pot fi luate gratuit în acele locuri unde se repara scutere. În primul rând, acidul trebuie scurs cu grijă din baterie. În acest caz, trebuie să fii extrem de atent, deoarece dacă intră în contact cu pielea, acidul provoacă o arsură. Bicarbonatul de sodiu este folosit pentru a neutraliza acidul. De asemenea, la sfârșitul procedurii, cel mai bine este să vă spălați mâinile cu apă și sifon dizolvat.
Pasul doi. Pregătirea unei perechi galvanice
Ca pereche galvanică, se folosesc două metale precum cuprul și magneziul, deoarece în acest caz este posibil să se obțină un curent și o tensiune maximă de 1,2-1,4 volți. În ceea ce privește cuprul, nu va fi greu să-l găsești, firul de cupru este perfect pentru aceste scopuri, doar că trebuie să-l scoți din el acoperire cu lac altfel bateria nu va funcționa.
Cât despre magneziu, lucrurile sunt puțin mai complicate aici. Oțelul cu un conținut ridicat de magneziu poate fi găsit în mașinile vechi germane și există, de asemenea, mult magneziu în carcasa motorului mașinii Zaporozhets. Dacă nu există astfel de elemente, atunci elementele de la încălzitoarele de apă sunt perfecte. Se mai numesc anozi de magneziu.
Din anozi, trebuie să tăiați știfturile suplimentare și să tăiați anozii înșiși în părți, ca urmare, șase mici vor ieși din trei anozi.
Pasul trei. Ansamblu baterie
Acum trebuie să luați firul de cupru și să-l zdrobiți ca în imagine. Cu cât firul este mai mare, cu atât aria de contact este mai mare și, ca urmare, cu atât puterea curentului este mai mare. În continuare, firul de cupru este conectat în serie cu anozi de magneziu și plasat în compartimentele carcasei bateriei. În acest caz, cuprul va forma un potențial pozitiv, iar magneziul va fi negativ. În etapa finală, recipientul este umplut cu apă sărată. Dacă apa este caldă, este bine, deoarece și curentul va crește.
Testarea bateriei
Asta e tot, bateria este asamblată, poți trece la testare. La conectarea unui multimetru, autorul a obținut un rezultat de 7,7 volți, ceea ce este destul de bun, iar curentul de scurtcircuit a fost de 70 mA. Puterea curentului poate fi ajustată prin manipularea plăcilor. Experimental, a fost posibil să se obțină un curent de 150 mA. Cu cât sunt situate mai aproape și cu cât suprafața lor este mai mare, cu atât bateria va produce mai multă energie.
Dintr-o astfel de baterie, două diode de 0,2 wați fiecare se aprind cu o lumină puternică fără probleme.