Energija denarja: kako narediti baterijo iz bakrenih kovancev. Doma zbiramo sončno baterijo
Zaradi eksperimenta in dokazovanja delovanja te naprave sem se že zdavnaj odločil za izdelavo domače baterije. Fotografije elementa bakrenega vitriola z moje stare strani. Ne bom se spuščal v teorijo, ampak na splošno Na preprost (ne znanstven) način bom razložil princip delovanja te baterije.
Sama baterija je posoda, uporabil sem steklene kozarce, v katerih sta dve elektrodi. Bakrena elektroda je zunaj, znotraj membrane pa bi morala biti cinkova elektroda, ker pa nimam cinka, sem uporabil aluminij (aluminijaste pločevinke izpod pijač). Nalijte v steklen kozarec navadna voda in raztopino soli v membrano. Da bi baterija delovala v kozarcu, morate dodati malo bakrovega sulfata (prodaja se v trgovinah z gnojili). Le vitriola se ne sme dodajati fiziološka raztopina- ne v membrano, kjer je aluminij, ampak v čisto vodo, kjer je bakrena elektroda.
Napetost ene baterije je le 0,4-0,5 voltov, če se namesto aluminija uporablja cink, bo napetost ene pločevinke približno 1 volt, zato morate za doseganje želene napetosti povezati več teh baterij zaporedno. Na primer, 6 pločevink bo dalo tri volte, 10 pločevink bo dalo 5 voltov.
Takšna baterija je bila priljubljena pri radioamaterjih v sovjetski čas, saj je zelo enostavna za izdelavo in za razliko od drugih domačih kemični elementi ima stabilno napetost. Spodaj je risba domače baterijske naprave, imenovane bakrena vitriolna celica. Kot vidite, je vse preprosto, dva cilindra sta ločena z membrano, eden je baker, drugi pa cink, na dnu modri vitriol. Da bi element deloval s polno močjo, morate vitriol stresati z mešalnikom.
Pravzaprav ni baterija, ampak gorivna celica, v katerem kot gorivo služi bakrov sulfat. Mimogrede, baterija vedno deluje, dokler se vitriol v njej popolnoma ne porabi, ne glede na to, ali iz nje porabite energijo ali ne.
Doma sem se odločil ponoviti ta dizajn. Našli smo nekaj majhnih steklene kozarce, izdelane membrane iz kartona. Naredila sem membrano takole, iz kartona sem naredila cilinder, nanj prišila dno z sukanci, tudi iz kartona je. Nato je nastale skodelice prekril s krpo in jih zašil z nitmi. Spodaj je fotografija te sramote, nisem sledil estetiki, želel sem jo narediti hitreje in preveriti delovanje baterij.
>
>
>
>
>
>
Uporablja se kot baker bakrena žica. Doma je zbiral žice in z njih slekel izolacijo, na membrane pa navil žico iz čistega bakra. Kot lahko vidite na fotografiji, je bakra precej izginilo, bakrena elektroda je pozitivni kontakt baterije.
Namesto cinka sem uporabil aluminij, zbiral aluminijaste pločevinke, jih očistil napisov, da bi boljši stik je bil z elektrolitom, ki je fiziološka raztopina. kozarci razrezani in zviti v cev, povezani bakrene napeljave, to je negativni stik. Ko so bili vsi deli narejeni, sem se lotil polnjenja pločevink in dejansko sestavljanja baterij.
Pogasil je pločevinke, spustil membrane z golimi bakrenimi žicami, navitimi okoli njih. Nato sem pripravil solno raztopino, približno žlico soli na 0,5 litra, in raztopino vlil v membrane vseh kozarcev, dobil sem jih 6, nato sem jih vlil v same kozarce čisto vodo. Vse banke sem povezal zaporedno in se brez vitriola odločil preveriti, če je vsaj nekaj, vsaj nekaj napetosti. Ker takrat še ni bilo multimetra, sem se odločil priključiti majhno svetilko, v kateri je 12 LED diod, poraba vsake je 20mA, skupaj 240mA. Priključil sem ga in posledično nisem videl vsaj šibkega sijaja, vendar sem iz nekega razloga upal, da bo zasvetil.
Nato je membrane eno za drugo jemal v kozarce, nalil malo vitriola in premešal s palico, žlico vitriola raztresel v šest kozarcev. Spet sem poskusil priklopiti svetilko in bil zelo vesel, hura!, baterije delajo, svetilka je gorela pri polni svetlosti, kot iz pravih baterij.
>
Nato se je odločil, da bo poskusil napolniti telefon, vendar ni hotel polniti iz šestih pločevink, naredil je še dve pločevinki in polnjenje je potekalo, telefon se je začel polniti. Zanimalo me je, koliko časa se bo telefon polnil, na koncu je bil popolnoma napolnjen v 2 urah in 40 minutah. Kapaciteta baterije je 750 mAh, kar pomeni, da je baterija dala tok približno 300 mAh. Načeloma ni slabo za domačo baterijo, pa še tako slabo izdelano.
>
Nato sem želel preveriti, kako dolgo bo baterija zdržala na eni žlici vitriola. Opral sem vse kozarce in dodal vitriol, priključil svetilko in jo pustil, posledično je svetilka štiri dni svetila, nato je še naprej svetila, vendar je bila že zelo zatemnjena in sem končal poskus.
Kot dokaz delovanja baterije, oziroma bakreno-vitriolne celice, prilagam video.
Na koncu kar želim povedati ta metoda pridobivanje energije je precej učinkovito, tudi ta groba plovila daje energijo. In če naredite vse pravilno, torej vzamete običajno bakreno ploščo in iz nje upognete valj, poiščete debelejši cink ali aluminij, vzamete pločevinke večjih, potem bo moč večkrat večja, število baterij pa lahko se poveča vsaj na 25 kosov, potem dobiš 12 voltov, in ko rabiš baterijo, jo samo napolniš in deluje, vse je preprosto, enostavno in deluje.
Človeštvo sploh ni opazilo, kako se je postopoma spremenilo v generacijo "siss". Strinjam se: ti in jaz smo postali preprosto super odvisni. Najprej iz tehnologije. “Hvala” napredku, da nas večina takoj zagrabi paniko, če se znajdemo nekje brez telefona ali na primer z ugasnjeno svetilko. Verjamemo, da morate biti pripravljeni na vsak razvoj dogodkov. Zato še naprej dopolnjujemo vašo škatlo znanja z različnimi življenjskimi haki za preživetje. In danes vam bomo povedali, kako narediti baterijo iz kovancev.
Nikoli ne veš, kdaj boš potreboval dodatno baterijo. Torej, če smo že tako odvisni od pripomočkov, je bolje, da se navadimo, da vedno nosimo s seboj zunanjo baterijo. In ne pozabite tudi, kako praktično sami izdelate baterijo divje okolje. Na primer iz peščice kovancev.
Boste potrebovali:
1. Več bakrenih kovancev;
2. Karton;
3. Folija;
4. Žice;
5. Lepilni trak;
6. Kis;
7. Sol
Najprej v kisu raztopimo 2-3 žlice soli in močno mešamo. Kovance položite v posodo z raztopino za odstranjevanje umazanije in nato obrišite s prtičkom.
Položite kovanec na karton in obkrožite obris. Naredite devet teh okroglih šablon in jih izrežite.
Zdaj pošljemo kartonske kroge v posodo, napolnjeno s kisom. Naj se tam namakajo približno dve minuti.
Medtem pa nadaljujemo s folijo. List večkrat prepognite, nanj položite kovanec, ga obkrožite s peresom ali svinčnikom in ga izrežite. Potrebujete toliko krogov, kolikor je kartonskih.
Pojdimo k glavnemu delu. Čas je, da vse sestavine zmešate v en sam "sendvič". Za začetek odstranite kartonske kroge iz kisa in preostalo tekočino obrišite s prtičkom. Zdaj položite kovanec, nanj - okrogel karton, na vrhu pa krog iz folije. Na njem - naslednji kovanec in nato po istem algoritmu.
Vzemite dvojno žico. En konec povežite z "dno" našega stolpa za kovance, drugega pa s "streho". Konstrukcijo dobro ovijte s trakom.
V tej video vadnici vam bomo pokazali, kako narediti baterijo z lastnimi rokami. Da bi ga naredili, potrebujemo majhna zmogljivost s pokrovom, soda, voda, polnilec.
V kozarec vitamina nalijte vodo, vanjo nalijte 1,5 čajne žličke Soda bikarbona. Raztopino dobro premešajte. Počistimo varilna elektroda od pokritosti. Od elektrode smo odrezali dva kosa po 7 cm. Konca teh praznin upognemo. Te dele vstavimo v luknje na pokrovu in jih zvijemo v steklenico.
Polnilnik priključimo na konce baterije. Baterijo polnimo 10 minut in preverimo delovanje domače baterije. Ocenjena izhodna napetost je 1,5-2,5 voltov. Ta moč je dovolj pri 3-urnem polnjenju za 20 minut LED-sijaja. Da preprečite, da bi se baterija nabrekla, je ne puščajte nepredušno.
Drug način za izdelavo domače baterije
Domače akumulatorska baterija iz improviziranih materialov z najmanj orodja. Predstavljajte si situacijo, ko ni prave podrobnosti, natančneje, obstaja minimum, vendar ste notri terenske razmere ko ni raznolikosti. Pri izbiri materialov se bomo morali eksperimentalno umetno omejiti.
Vzemimo, zaradi pomanjkanja bakra v ploščah, bakreno žico. Izolacijo bomo odstranili s pomočjo ognja. Kos pocinkanega železa smo razrezali na enake plošče. Žice z izolacijo za priključitev vezja. Takoj lahko vzamete prevodno žico brez izolacije. Moramo tudi najti plastična steklenica Vsak dielektrik bo primeren. Prevodna tekoča raztopina (klorovodikova ali kisla, alkalna). Skodelice za enkratno uporabo.
Za začetek zasukamo žico, žarjeno na ognju, da povečamo površino v valj. Po šabloni izrežemo enake plošče iz galvanizacije in jih spremenimo v cilindre (vogal upognemo, da vanj vpnemo kontaktno žico).
Od plastična steklenica režemo material za oblazinjenje, ki se bo nahajal med bakrom in galvanizacijo. Sestavimo baterijske celice, en konec žice pritrdimo na navoj, drugega na cink in dva posamezna. Ena z bakrom je pozitivna, ena s cinkom pa negativna.
Baterijo zbiramo v zaporednem vezju. Za začetek poskusimo napolniti raztopino, nasičeno s soljo. Na terenu bo primerna katera koli fiziološka raztopina, urin in drugo. Napetost 7,74 voltov. Zamenjajmo fiziološko raztopino s kislo, v poskusu smo uporabili namizni kis. Na njivi je za naše primerno kislo vino, poparek kislice, brusnični sok in še kaj. Napetost 8,05 voltov.
Zamenjajmo ga z alkalno raztopino, sodo bikarbono v naravi lahko poskusite zamenjati s pepelom, ki ga damo v vodo (lug), vendar morate poskusiti, da preverite. Napetost 9,65 voltov.
Torej povzamemo: v povprečju od 10 elementov dobimo 8 voltov, ena skodelica je enaka 1,25 voltov. Za zmanjšanje napetosti za polnjenje telefona (5,5 voltov) odstranimo dve skodelici, postopek traja 20 sekund. Ali pa povečajte na 4,5 volta z dodajanjem 5 skodelic. Tako lahko naredite baterijo, ko je ni mogoče kupiti, z lastnimi rokami.
Prvo svinčeno baterijo je izumil in preizkusil francoski fizik Gaston Plante. Dve svinčeni plošči je zvil v zvitek, potem ko je med njima položil ločevalno krpo. Zvitek damo v posodo in napolnimo s slano vodo. Posledično, če na plošče nanesete napetost, se napolni. In potem, če nanjo priključite žarnico ali kaj drugega, potem bi lahko nekaj časa dala shranjeno energijo gorenju te žarnice. Tudi po polnjenju bi se lahko energija v takšni bateriji shranila brez izgube dlje časa. To je pomenilo začetek neke dobe svinčeve baterije.
Toda glavna pomanjkljivost takšne baterije je njena majhna zmogljivost. Kasneje je bilo ugotovljeno, da če se takšna baterija večkrat napolni in izprazni s spremembo polarnosti (+ -), se zmogljivost poveča. To je posledica dejstva, da je na ploščah nastala plast svinčevega oksida, plošče pa so se zmehčale in postale kot goba. Kislina bi zdaj lahko prodrla globlje v plošče, kar bi omogočilo vstop več svinca v kemični proces.
Ti cikli polnjenja in praznjenja, ki se spreminjajo plus v minus in nazaj, so se imenovali oblikovanje plošč. Za izgradnjo debele plasti svinčevega oksida je bilo treba porabiti veliko energije in časa. Toda pozneje se je en mladenič, ki je delal kot pomočnik Plante, odločil, da bo stvari naredil drugače. Odločil se je, da bo plošče takoj nanesel s svinčevim oksidom in tako je takoj dobil zmogljivejšo baterijo. Kasneje je bila ta tehnologija nekoliko izboljšana. Začeli so izdelovati svinčene rešetke, ki so jih v obliki paste namazali s svinčevim oksidom. Iz svinčevega oksida smo pripravili pasto, ki smo ji dodali malo vode ali elektrolita in mešali do goste konsistence.
>
Po več kot 100 letih se tehnologija izdelave baterij načeloma ni spremenila. V proizvodnji se svinčene rešetke izdelujejo tudi z vlivanjem ali žigosanjem ter namažejo s pasto, ki jo sestavljajo svinčev oksid, plus dodatni dodatki, ki preprečujejo razpad paste in dajejo druge želene lastnosti. Izdelani so tudi distančniki med ploščami sodobnih materialov, ki preprečuje izpadanje namaza iz rešetk in preprečuje zapiranje plošč med seboj. V vsaki tovarni in za različne vrste baterije (trakcija, zaganjalnik itd.) imajo svoje tankosti, na splošno pa je tehnologija enaka.
>
Zdaj lahko razmišljate o tem, ali zmorete svinčena baterija doma, tako da je donosno in učinkovito. Najprej gre za svinec, kje ga lahko dobim? V neuporabnih baterijah, če pa se ena avtomobilska baterija stopi, bo proizvodnja le približno 1,5 kg svinca in postalo bo jasno, da na ta način ni donosno pridobivati svinca. Da bi stopili ves svinec, ki ga vsebuje baterija, katerega del je v obliki oksida, sulfata in drugih elementov, ki jih vsebuje rešetka, je potrebna talilna peč ter dodatna kemija in pogoji, tako da doma na ogenj dobiš pločevinko svinca in cel kup žlindre .
Potem lahko kupite svinec, obstaja svinec v pločevinah, v ingotih pa ni drag. Če ga naredite iz svinca, lahko približno ocenite stroške ene baterije. Če se poglobite v literaturo, lahko to ugotovite pri enem kvadratni meter površino plošč, lahko dobite kapaciteto približno 5-10 Ah. Potem je za eno banko s kapaciteto 50-100 Ah potrebnih 10 kvadratnih metrov svinca. Ker je za 12 voltov potrebnih 6 pločevink, je potrebnih približno 60 kvadratnih metrov svinca. Večina tanke liste v prodaji 0,5 mm, teža enega kvadratnega metra takšne svinčeve pločevine je 5,7 kg. Ker površina pločevine deluje na obeh straneh, to pomeni, da za baterijo ne potrebujemo 60 m2, ampak 30 m2. Potem se izkaže, da baterija s kapaciteto 50-100 Ah potrebuje 30 * 5,7 \u003d 171 kg svinca, strošek za 1 kg je približno 150 rubljev, cena samega svinca pa bo približno 25.000 rubljev, kar je 5-6 krat dražja od tovarniške baterije s kapaciteto 100 Ah.
>
Zmogljivost plošč je mogoče povečati z oblikovanjem, s polnjenjem in praznjenjem z zamenjavo plusa in minusa, ni pa znano, koliko ciklov je treba narediti, da se zmogljivost bistveno poveča. Plante je tri mesece oblikoval plošče z elektriko. V tem času bo veliko energije porabljeno za oblikovanje, posledično pa se bo baterija le podražila. Iz vsega tega je jasno, da ekonomsko ni donosno izdelovati baterijo iz svinčene pločevine.
Ja, mimogrede, na račun vzdržljivosti baterije s svinčenimi ploščami. Takšna baterija bo zdržala veliko dlje, saj so plošče trdne in zaradi globokih razelektritev, visokih tokov praznjenja širjenje ne bo zapustilo, kar preprosto ne obstaja, vendar bo sulfacija plošč popolnoma enaka kot pri običajnem baterija, zato je v bistvu ta daljša kot običajno.baterija ne bo zdržala. Res je, da ga je mogoče razstaviti in očistiti bela plošča(sulfat) in lahko nadaljuje z delom.
Težava je v tem, da svinec v pločevini nima oksidne plasti, oziroma ima, zaradi tega svinec postane temen siva barva vendar je ta plast pretanka. Oksid je svinec, oksidiran s kisikom, v proizvodnji ga pridobivamo na različne načine. Toda doma je ta prah težko dobiti. Seveda lahko poskusite navlažiti plošče z vodo, da oksidirajo svež zrak, a kakšno oksidno plast je mogoče zgraditi na ta način in koliko časa bo trajalo, ni znano, tako da lahko pozabite na valjano baterijo iz svinčene pločevine.
Dobra baterija se bo izkazala, če namesto plošč uporabite svinčeno folijo. Torej lahko z enako težo večkrat povečate površino, vendar doma ne morete izdelati folije, čiste svinčene folije pa ni v prodaji in bi stala nekajkrat več od svinčene pločevine enake teže. Torej dobra možnost s folijo izgine. Ali pa si doma nastavite stroj za valjanje in sami naredite folijo.
Lahko poskusite narediti plošče, kot to počnejo v tovarni, ni težko vliti rešetke. So debele in kalup za ulivanje je enostaven za izdelavo. A problem je v namazu, ker je sestavljen iz svinčevega oksida, a kako ga narediti doma. Na primer, nekaj, da bi svinec zbrisali v prah, ali drobne sekance, nato ga prelijte z vodo ali elektrolitom in nenehno mešajte v nekakšni posodi, da oksidira na kisik, vendar je to doma težko in nesmiselno narediti, saj Končna baterija bo izšla veliko ceneje.
To je verjetno vse, kar sem hotel na kratko povedati. Zase sem tako zaključil DIY svinčena baterija možno, vendar zamudno in ni donosno, zato lahko v tem primeru varno postavite veliko in krepko točko. Tudi, ko sem prebral veliko informacij o drugih vrstah baterij, sem prišel do zaključka, da nič normalnega doma in uporaba razpoložljivih in poceni materialov ne bo delovala. Če imate vprašanja ali kakršne koli zaključke, pustite komentarje.
Eden od avtorjev pod psevdonimom "Oborotez" je predlagal možnost, kako narediti preprosto in zmogljivo baterijo, ki lahko deluje na slanica. Iz takšne baterije lahko napolnite svoj mobilni telefon, vklopite radio, osvetlitev in veliko več. Poznavanje načela delovanja takšne baterije zagotovo nikoli ne bo motilo tistih, ki se ukvarjajo s turizmom.
Materiali in orodja za izdelavo baterije:
- kovine za ustvarjanje galvanskega para (magnezij in baker);
- sol;
- voda;
- ohišje iz stare baterije;
- soda;
- primež;
- nožna žaga;
- multimeter;
- LED diode in drugi porabniki za preverjanje baterije.
Postopek izdelave:
Prvi korak. Priprava trupa
Kot ohišje za novo baterijo je avtor uporabil plastično baterijsko ohišje iz skuterja. Stare baterije lahko brezplačno vzamete na tistih mestih, kjer popravljajo skuterje. Najprej je treba kislino previdno izprazniti iz baterije. V tem primeru morate biti izjemno previdni, saj kislina ob stiku s kožo povzroči opekline. Za nevtralizacijo kisline se uporablja soda bikarbona. Prav tako je na koncu postopka najbolje umiti roke z vodo in raztopljeno sodo.
Drugi korak. Priprava galvanskega para
Kot galvanski par se uporabljata dve kovini, kot sta baker in magnezij, saj je v tem primeru mogoče doseči največji tok in napetost 1,2-1,4 V. Kar zadeva baker, ga ne bo težko najti, bakrena žica je kot nalašč za te namene, le iz nje jo morate odstraniti premaz z lakom sicer baterija ne bo delovala.
Kar se tiče magnezija, so tukaj stvari nekoliko bolj zapletene. Jeklo z visoko vsebnostjo magnezija najdemo v starih nemških avtomobilih, veliko magnezija pa je tudi v ohišju motorja avtomobila Zaporožec. Če takšnih elementov ni, so elementi iz grelnikov vode popolni. Imenujejo jih tudi magnezijeve anode.
Od anod morate odrezati dodatne zatiče in same anode razrezati na dele, posledično se bo iz treh anod izkazalo šest majhnih.
Tretji korak. Sestava baterije
Zdaj morate vzeti bakreno žico in jo zdrobiti, kot je na sliki. Večja kot je žica, večja je kontaktna površina in posledično je višja moč toka. Nato je bakrena žica zaporedno povezana z magnezijevimi anodami in nameščena v predelkih ohišja baterije. V tem primeru bo baker tvoril pozitiven potencial, magnezij pa negativen. Na zadnji stopnji se posoda napolni s slano vodo. Če je voda topla, je to dobro, saj se bo povečal tudi tok.
Testiranje baterije
To je vse, baterija je sestavljena, lahko nadaljujete s testiranjem. Pri priključitvi multimetra je avtor dobil rezultat 7,7 voltov, kar je precej dobro, tok kratkega stika pa je bil 70 mA. Moč toka je mogoče prilagoditi z manipulacijo plošč. Eksperimentalno je bilo mogoče doseči tok 150 mA. Bližje kot so in večja kot je njihova površina, več energije bo proizvedla baterija.
Iz takšne baterije brez težav prižgeta dve diodi po 0,2 vata s svetlo lučjo.