La chimica
 

Batterie rapporto Tensione livello carica

s.spinnaker@gmail.com 16 Set 2017 12:14
Qualcuno sa perchè le NiX hanno tensione costante di 1,2V indipendentemente da
l livello di carica
mentre le Litio varia notevolmente da 2,5v a 4,2v

intendo qual'è il motivo Fisico-Chimico a determinare questo diverso
comportamento

grazie e saluti
Soviet_Mario 16 Set 2017 14:45
Il 16/09/2017 12:14, s.spinnaker@gmail.com ha scritto:
>
> Qualcuno sa perchè le NiX hanno tensione costante di 1,2V indipendentemente
da l livello di carica
> mentre le Litio varia notevolmente da 2,5v a 4,2v
>
> intendo qual'è il motivo Fisico-Chimico a determinare questo diverso
comportamento
>
> grazie e saluti
>

non ti so dire niente di specifico, perché non so
esattamente i dettagli di ciascuna.

Ad ogni modo in generale, la teoria prevede tipologie di
elettrodi di varie specie.
Fermandoci ad elettrodi non gassosi, l'anodo a litio è un
composto di intercalazione e può essere per certi versi
assimilato ad un'amalgama di litio in una matrice inerte.
LA negatività del suo potenziale è proporzionale alla
concentrazione di atomi di litio nell'amalgama.
Se fosse possibile avere direttamente granuli di litio
metallico come forma ridotta, ed un sale insolubile di litio
come forma ossidata, il potenziale anodico sarebbe
"zerovariante"


Esistono infatti elettrodi basati su sali insolubili, come
gli elettrodi di riferimento (SSE, SCE, a argento e cloruro
di argento o *****ogo a mercurio, ma anche molti altri), che
siccome hanno una scorta di sale solido, e siccome la
soluzione è satura, sono in grado di mantenere tutte le
specie chimiche rilevanti per il potenziale a concentrazione
costante pur in presenza di flussi di corrente.
In questo caso la pila vede modificarsi soltanto il
"rapporto quantitativo tra le fasi insolubili" ma non le
concentrazioni degli ioni in soluzione, e è in grado di
mantenere un potenziale circa costante. Tanto più costante
quanto più è bassa la carica o scarica.

Presumo, pur non conoscendo i dettagli che la pila NiX (non
so per cosa stia X, conoscevo solo le NiCd) possa avere una
sorta di elettrodi di terza specie a sali insolubili.

La batteria al piombo è un caso bizzarro. Tutto quanto
contiene il piombo medesimo (la specie elettroattiva) è in
effetti INSOLUBILE e presente in soluzioni sature quindi, e
zerovariante. La concentrazione dello ione solfato, che non
è strettamente elettroattivo ma influisce come
complessante-precipitante del piombo 2 è molto alta e varia
poco percentualmente, ma un po' varia, e quindi il
potenziale non è proprio costante (effetto dello ione a
comune del solfato).
Ma, soprattutto, il catodo a PbO2, nella scarica (subendo
riduzione) coinvolge ben 4 protoni, quindi anche se non
elettroattivo a rigori, il protone entra nelle variabili che
influenzano il potenziale del catodo (e ci entra a gamba
tesa con una quarta potenza). Durante la scarica l'attività
protonica in cella scende e quando la batteria è proprio
esaurita è rimasto poco acido solforico nell'elettrolita.
L'abassamento di acidità è la causa dell'abbassamento di
tensione, pur essendo in effetti, tutte le specie a base di
piombo insolubili e in apparenza zerovarianti.

Se al posto del biossido di piombo, si riuscisse ad usare un
sale insolubile ma che non necessitasse protoni (sparo a
caso : un tetrafluoborato, che probabilmente non esiste
manco), allora la pila nel complesso diventerebbe
zerovariante rispetto alla composizione dell'elettrolita.

Negli elettrodi a gas, anche il controllo della composizione
e pressione dei gas attivi può incidere sulla tensione.

Però non so contestualizzarti in modo esatto al caso
specifico, dovresti dirmi cosa contengono le pile che ti
interessano

--
1) Resistere, resistere, resistere.
2) Se tutti pagano le tasse, le tasse le pagano tutti
Soviet_Mario - (aka Gatto_Vizzato)
nessuno 16 Set 2017 16:35
> Il 16/09/2017 12:14, s.spinnaker@gmail.com ha scritto:
>>
>> Qualcuno sa perchè le NiX hanno tensione costante di 1,2V indipendentemente
>> da l livello di carica
>> mentre le Litio varia notevolmente da 2,5v a 4,2v
>>
>> intendo qual'è il motivo Fisico-Chimico a determinare questo diverso
>> comportamento
>>
>> grazie e saluti
>>
>
> non ti so dire niente di specifico, perché non so esattamente i dettagli di
> ciascuna.

Ma se non ne sai un ******* a cosa serve tutto il pippone che segue?
Ad alimentare il tuo EGO, ti piace sentirti dire:
"appero' questo soviet quante che ne sa": del ******* ne sa. *******
*GB* 16 Set 2017 19:08
Il 16/09/2017 12:14, s.spinnaker@gmail.com ha scritto:

> Qualcuno sa perchè le NiX hanno tensione costante di 1,2V indipendentemente
da l livello di carica
> mentre le Litio varia notevolmente da 2,5v a 4,2v
>
> intendo qual'è il motivo Fisico-Chimico a determinare questo diverso
comportamento

Ohm! Dato che V = R * I è plausibile che il motivo sia che le comuni
batterie al litio da ~3.6V nominali (Li-ion LCO con Co o LMO con Mn)
abbiano una resistenza interna (quella che si oppone al flusso di
corrente dentro la batteria) più elevata delle batterie al nichel (NiCd
e NiMH), come pare da questa tabella qualitativa:

http://batteryuniversity.com/learn/article/secondary_batteries

Specifications NiCd NiMH Li-Co Li-Mn
------------------- -------- ------- -------- --------
******* resistance Very Low Low Moderate Low
Cell voltage (nom.) 1.2V[6] 1.2V[6] 3.6V[7] 3.7V[7]

[6] 1.25V is traditional; 1.20V is more common.
[7] Manufacturers may rate voltage higher
because of low ******* resistance

Dati più quantitativi li troviamo qui:

http://www.elemania.altervista.org/basi/resistenze/res8.html

Battery ******* Resistance
----------- -------------------
9-V lithium 16 Ohm to 18 Ohm
AA NiMH 0.02 Ohm
D NiCad 0.009 Ohm

E puoi farne tu stesso una verifica sperimentale come descritta qui:

http://www.instructables.com/id/How-to-measure-the *******
resistance-of-a-batter/

Nota che se la tua batteria al litio ha l'anodo in coke invece che in
grafite, sotto il 40% di carica la tensione erogata scende ancora più
rapidamente, vedi Fig. 2 in:

http://batteryuniversity.com/learn/article/lithium_based_batteries

Poiché siamo in ISC e non in ISF, info più chimiche sulla composizione
delle batterie al litio si trovano qui:

http://batteryuniversity.com/learn/article/types_of_lithium_ion

Bye,

*GB*
nessuno 16 Set 2017 20:01
> Il 16/09/2017 12:14, s.spinnaker@gmail.com ha scritto:
>
>> Qualcuno sa perchè le NiX hanno tensione costante di 1,2V indipendentemente
>> da l livello di carica
>> mentre le Litio varia notevolmente da 2,5v a 4,2v
>>
>> intendo qual'è il motivo Fisico-Chimico a determinare questo diverso
>> comportamento
>
> Ohm! Dato che V = R * I è plausibile che il motivo sia che le comuni batterie

> al litio da ~3.6V nominali (Li-ion LCO con Co o LMO con Mn) abbiano una
> resistenza interna (quella che si oppone al flusso di corrente dentro la
> batteria) più elevata delle batterie al nichel (NiCd e NiMH), come pare da
> questa tabella qualitativa:
>
> http://batteryuniversity.com/learn/article/secondary_batteries
>
> Specifications NiCd NiMH Li-Co Li-Mn
> ------------------- -------- ------- -------- --------
> ******* resistance Very Low Low Moderate Low
> Cell voltage (nom.) 1.2V[6] 1.2V[6] 3.6V[7] 3.7V[7]
>
> [6] 1.25V is traditional; 1.20V is more common.
> [7] Manufacturers may rate voltage higher
> because of low ******* resistance
>
> Dati più quantitativi li troviamo qui:
>
> http://www.elemania.altervista.org/basi/resistenze/res8.html
>
> Battery ******* Resistance
> ----------- -------------------
> 9-V lithium 16 Ohm to 18 Ohm
> AA NiMH 0.02 Ohm
> D NiCad 0.009 Ohm
>
> E puoi farne tu stesso una verifica sperimentale come descritta qui:
>
> http://www.instructables.com/id/How-to-measure-the *******
resistance-of-a-batter/
>
> Nota che se la tua batteria al litio ha l'anodo in coke invece che in
> grafite, sotto il 40% di carica la tensione erogata scende ancora più
> rapidamente, vedi Fig. 2 in:
>
> http://batteryuniversity.com/learn/article/lithium_based_batteries
>
> Poiché siamo in ISC e non in ISF, info più chimiche sulla composizione delle

> batterie al litio si trovano qui:
>
> http://batteryuniversity.com/learn/article/types_of_lithium_ion
>
> Bye,
>
> *GB*


ma meno male che qualcuno ci capisce.
E non *****ate come quelle del soviet
che pur d'apparire non fa che dire stupidaggini.
s.spinnaker@gmail.com 16 Set 2017 20:08
Il giorno sabato 16 settembre 2017 19:08:13 UTC+2, *GB* ha scritto:
> Il 16/09/2017 12:14, s.spinnaker@gmail.com ha scritto:
>
>> Qualcuno sa perchè le NiX hanno tensione costante di 1,2V indipendentemente
da l livello di carica
>> mentre le Litio varia notevolmente da 2,5v a 4,2v
>>
>> intendo qual'è il motivo Fisico-Chimico a determinare questo diverso
comportamento
>
> Ohm! Dato che V = R * I è plausibile che il motivo sia che le comuni
> batterie al litio da ~3.6V nominali (Li-ion LCO con Co o LMO con Mn)
> abbiano una resistenza interna (quella che si oppone al flusso di
> corrente dentro la batteria) più elevata delle batterie al nichel (NiCd
> e NiMH), come pare da questa tabella qualitativa:
>
> http://batteryuniversity.com/learn/article/secondary_batteries
>
> Specifications NiCd NiMH Li-Co Li-Mn
> ------------------- -------- ------- -------- --------
> ******* resistance Very Low Low Moderate Low
> Cell voltage (nom.) 1.2V[6] 1.2V[6] 3.6V[7] 3.7V[7]
>
> [6] 1.25V is traditional; 1.20V is more common.
> [7] Manufacturers may rate voltage higher
> because of low ******* resistance
>
> Dati più quantitativi li troviamo qui:
>
> http://www.elemania.altervista.org/basi/resistenze/res8.html
>
> Battery ******* Resistance
> ----------- -------------------
> 9-V lithium 16 Ohm to 18 Ohm
> AA NiMH 0.02 Ohm
> D NiCad 0.009 Ohm
>
> E puoi farne tu stesso una verifica sperimentale come descritta qui:
>
> http://www.instructables.com/id/How-to-measure-the *******
resistance-of-a-batter/
>
> Nota che se la tua batteria al litio ha l'anodo in coke invece che in
> grafite, sotto il 40% di carica la tensione erogata scende ancora più
> rapidamente, vedi Fig. 2 in:
>
> http://batteryuniversity.com/learn/article/lithium_based_batteries
>
> Poiché siamo in ISC e non in ISF, info più chimiche sulla composizione
> delle batterie al litio si trovano qui:
>
> http://batteryuniversity.com/learn/article/types_of_lithium_ion
>
> Bye,
>
> *GB*

Non è una questione di resistenza interna, tra l'altro le ultime High Drain e
A123Systems hanno resistenza interna come le NICD se non meno

si parla di tensione a vuoto FEM che varia in funzione del livello di carica
sulle Litio e sulle Piobo mentre No sulle NI-cd-mh
Soviet_Mario 16 Set 2017 20:36
Il 16/09/2017 20:08, s.spinnaker@gmail.com ha scritto:
> Il giorno sabato 16 settembre 2017 19:08:13 UTC+2, *GB* ha scritto:
>> Il 16/09/2017 12:14, s.spinnaker@gmail.com ha scritto:
>>
>>> Qualcuno sa perchè le NiX hanno tensione costante di 1,2V indipendentemente
da l livello di carica
>>> mentre le Litio varia notevolmente da 2,5v a 4,2v
>>>
>>> intendo qual'è il motivo Fisico-Chimico a determinare questo diverso
comportamento
>>
>> Ohm! Dato che V = R * I è plausibile che il motivo sia che le comuni
>> batterie al litio da ~3.6V nominali (Li-ion LCO con Co o LMO con Mn)
>> abbiano una resistenza interna (quella che si oppone al flusso di
>> corrente dentro la batteria) più elevata delle batterie al nichel (NiCd
>> e NiMH), come pare da questa tabella qualitativa:
>>
>> http://batteryuniversity.com/learn/article/secondary_batteries
>>
>> Specifications NiCd NiMH Li-Co Li-Mn
>> ------------------- -------- ------- -------- --------
>> ******* resistance Very Low Low Moderate Low
>> Cell voltage (nom.) 1.2V[6] 1.2V[6] 3.6V[7] 3.7V[7]
>>
>> [6] 1.25V is traditional; 1.20V is more common.
>> [7] Manufacturers may rate voltage higher
>> because of low ******* resistance
>>
>> Dati più quantitativi li troviamo qui:
>>
>> http://www.elemania.altervista.org/basi/resistenze/res8.html
>>
>> Battery ******* Resistance
>> ----------- -------------------
>> 9-V lithium 16 Ohm to 18 Ohm
>> AA NiMH 0.02 Ohm
>> D NiCad 0.009 Ohm
>>
>> E puoi farne tu stesso una verifica sperimentale come descritta qui:
>>
>> http://www.instructables.com/id/How-to-measure-the *******
resistance-of-a-batter/
>>
>> Nota che se la tua batteria al litio ha l'anodo in coke invece che in
>> grafite, sotto il 40% di carica la tensione erogata scende ancora più
>> rapidamente, vedi Fig. 2 in:
>>
>> http://batteryuniversity.com/learn/article/lithium_based_batteries
>>
>> Poiché siamo in ISC e non in ISF, info più chimiche sulla composizione
>> delle batterie al litio si trovano qui:
>>
>> http://batteryuniversity.com/learn/article/types_of_lithium_ion
>>
>> Bye,
>>
>> *GB*
>
> Non è una questione di resistenza interna, tra l'altro le ultime High Drain e
A123Systems hanno resistenza interna come le NICD se non meno
>
> si parla di tensione a vuoto

ovviamente a nessuno verrebbe mai in mente di misurare la
tensione ai capi di un generatore nel mentre che eroga ai
carichi per ottenere un dato caratteristico del generatore
stesso.

> FEM che varia in funzione del livello di carica sulle Litio e sulle Piobo
mentre No sulle NI-cd-mh

non ti convince l'ipotesi della zerovarianza di certi tipi
di elettrodi ? Secondo me è plausibile perché in vari
contesti funziona, e i solidi puri hanno tutti attività
unitaria per definizione.

>


--
1) Resistere, resistere, resistere.
2) Se tutti pagano le tasse, le tasse le pagano tutti
Soviet_Mario - (aka Gatto_Vizzato)
*GB* 16 Set 2017 21:00
Il 16/09/2017 20:08, s.spinnaker@gmail.com ha scritto:

> Non è una questione di resistenza interna, tra l'altro le ultime High Drain e
A123Systems hanno resistenza interna come le NICD se non meno
>
> si parla di tensione a vuoto FEM che varia in funzione del livello di carica
sulle Litio e sulle Piobo mentre No sulle NI-cd-mh

Se lo dici tu, sarà forse così... comunque io adesso leggo:

http://batteryuniversity.com/learn/article/confusion_with_voltages

Applying a charge or discharge places the battery into the closed
circuit voltage (CCV) condition. Charging raises the voltage and
discharging lowers it, simulating a rubber band effect. The voltage
behavior under a load and charge is governed by the current flow and the
******* battery resistance. A low resistance produces low fluctuation
under load or charge; a high resistance causes the voltage to swing
excessively. Charging and discharging agitates the battery; full voltage
stabilization takes up to 24 hours. Temperature also plays a role; a
cold temperature lowers the voltage and heat raises it.

E bada bene che non l'avevo letto prima di proporre la mia spiegazione.
Se questa interpretazione non ti convince, io non ne so abbastanza per
fare altre ipotesi. Potresti provare a riproporre il tuo quesito in
it.scienza.fisica (moderato).

Bye,

*GB*
not1xor1 17 Set 2017 06:47
Il 16/09/2017 19:08, *GB* ha scritto:
>   Battery       ******* Resistance
>   -----------   -------------------
>   9-V lithium   16 Ohm to 18 Ohm
>    AA NiMH       0.02 Ohm
>     D NiCad      0.009 Ohm

la tabella proposta è priva di qualunque significato

le celle da 9V nominali sono fatte da più celle di piccola capacità in
serie mentre per le altre la resistenza interna è funzione della
capacità in quanto maggiore è la capacità e maggiore è la superficie
di conduzione degli elettrodi e di conseguenza minore è la
resistenza... in pratica celle (di simile tecnologia) ma di capacità
maggiore equivalgono a tante celle di capacità minore in parallelo

la resistenza di più resistenze in parallelo è uguale
a 1/(1/R1+1/R2+...1/Rn), o a 1/(R*n) se si hanno n resistenze uguali,
mentre le resistenze in serie semplicemente si sommano

comunque nel caso delle batterie non si può ridurre tutto ad una
semplice questione chimica dell'elettrolita

ci sono tanti fattori che concorrono al risultato finale

--
bye
!(!1|1)
not1xor1 17 Set 2017 07:03
Il 16/09/2017 16:35, nessuno ha scritto:
> Ma se non ne sai un ******* a cosa serve tutto il pippone che segue?
> Ad alimentare il tuo EGO, ti piace sentirti dire:
> "appero' questo soviet quante che ne sa":  del ******* ne sa.
> *******

lo psicopatico di turno...
ci manca solo che proponi di mandarlo dalla Boldrini o di mandare la
Boldrini da lui...

--
bye
!(!1|1)
not1xor1 17 Set 2017 07:04
Il 16/09/2017 20:01, nessuno ha scritto:

> che pur d'apparire non fa che dire stupidaggini.

una proiezione psicologica?

--
bye
!(!1|1)
not1xor1 17 Set 2017 07:09
Il 16/09/2017 20:08, s.spinnaker@gmail.com ha scritto:
> Non è una questione di resistenza interna, tra l'altro le ultime
> High Drain e A123Systems hanno resistenza interna come le NICD se
> non meno
>
> si parla di tensione a vuoto FEM che varia in funzione del livello
> di carica sulle Litio e sulle Piobo mentre No sulle NI-cd-mh

a me non risulta che la tensione non vari (basta leggere un po' di
datasheet o misurare un po' di batterie), semmai la curva è meno
lineare di quella delle batterie al litio (vedi anche in questo caso i
datasheet)

ovviamente su una tensione nominale di 1.2/1.25V la questione è meno
evidente rispetto ai 3.6/3.7V di una batteria a ioni di litio, ma se
si prende, per esempio una Ni-MH da 9V nominali (quelle che ho io
contengono 7 celle) si vede che la tensione varia gradualmente (con
l'autoscarica nel corso di mesi) da quasi 10.5V a 8V e meno

ovviamente la tensione a vuoto è funzione della temperatura, della
carica e del modello di batteria

con gli strumenti adatti si possono ricavare le curve caratteristiche
della batteria in questione e programmare uno dei tanti moduli che si
trovano su ebay per riportare lo stato di carica sul solito LCD
alfanumerico

--
bye
!(!1|1)
not1xor1 17 Set 2017 07:18
Il 16/09/2017 20:36, Soviet_Mario ha scritto:
>> si parla di tensione a vuoto
>
> ovviamente a nessuno verrebbe mai in mente di misurare la tensione ai
> capi di un generatore nel mentre che eroga ai carichi per ottenere un
> dato caratteristico del generatore stesso.

nei datasheet vengono proposti diverse curve tipiche (V f(t)) rispetto
a carichi di C (corrente pari alla capacità della batteria per un
ora), multipli di C e/o frazioni di C

la differenza tra tensione a vuoto e sotto carico può essere un altro
sistema utile per stimare il livello di carica perché con la scarica
spesso aumenta anche la resistenza interna della batteria

--
bye
!(!1|1)
VITRIOL 17 Set 2017 07:33
Il 17/09/2017 07:03, not1xor1 ha scritto:

> ci manca solo che proponi di mandarlo dalla Boldrini o di mandare la
> Boldrini da lui...

No, povero Mario. Quella donna è simpatica come una visita dal proctologo.

--
Saluti
VITRIOL
*GB* 19 Set 2017 00:05
Il 17/09/2017 06:47, not1xor1 ha scritto:

>>    Battery       ******* Resistance
>>    -----------   -------------------
>>    9-V lithium   16 Ohm to 18 Ohm
>>     AA NiMH       0.02 Ohm
>>      D NiCad      0.009 Ohm
>
> la tabella proposta è priva di qualunque significato

Mica tanto. Le differenze negli ordini di grandezza sono tali che, anche
considerando le tue giuste precisazioni, è comunque palese che la
resistenza interna nelle batterie Li-Co è maggiore che nelle NiMH, che a
sua volta è maggiore che nelle NiCd.

> comunque nel caso delle batterie non si può ridurre tutto ad una
> semplice questione chimica dell'elettrolita

No, ma se nei tuoi data sheet riesci a trovare l'indicazione della
resistenza interna (in genere la omettono per ragioni di marketing),
vedrai che c'è una buona corrispondenza. Ad es. le ultime batterie al
litio hanno una bassa resistenza interna ma hanno anche un più lento
decremento di tensione al diminuire del livello di carica. Guarda per
esempio il grafico di scarica delle batterie LiFePO4:

http://www.archimede-energia.com/it/component/content/category/80-tecnologie

"Come si nota dal grafico di scarica, le celle LiFePO4 sono
caratterizzate da una tensione nominale di esercizio di 3,2 V. Questa
tensione viene mantenuta con notevole costanza durante tutta la fase di
scarica della cella, caratterizzando il comportamento della chimica per
cui durante l’80% del ciclo di utilizzo mantiene una tensione
praticamente costante."

Bye,

*GB*
not1xor1 19 Set 2017 07:44
Il 19/09/2017 00:05, *GB* ha scritto:
> Il 17/09/2017 06:47, not1xor1 ha scritto:
>
>>>    Battery       ******* Resistance
>>>    -----------   -------------------
>>>    9-V lithium   16 Ohm to 18 Ohm
>>>     AA NiMH       0.02 Ohm
>>>      D NiCad      0.009 Ohm
>>
>> la tabella proposta è priva di qualunque significato
>
> Mica tanto. Le differenze negli ordini di grandezza sono tali che,
> anche considerando le tue giuste precisazioni, è comunque palese che
> la resistenza interna nelle batterie Li-Co è maggiore che nelle NiMH,
> che a sua volta è maggiore che nelle NiCd.

ordini di grandezza???
una AA NiMH ha una resistenza interna doppia di una D NiCd non mi pare
sia questione di ordini di grandezza
inoltre le celle a ioni di litio spesso includono circuiti di *******
(limitazione scarica, corrente e temperatura) che incidono
sulla resistenza interna

ma facciamo qualche esempio pratico:
<http://www.tme.eu/it/Document/5cfd5a72a362c113ec96c529bfcd200b/ACCU-D_11000-GP.pdf>
batteria Ni-MH format D - impedenza 4-8mOhm (11000mAh capacità)
BTW e dai grafici si vede anche come la tensione cambia in funzione
della capacità residua

per le batterie "classiche" a ioni di lito queste sony da soli 2600mAh
(paragonabili con alcune AA) dichiarano 13mOhm
<http://www.tme.eu/it/Document/3c1a74ca2bc117b8a4c82130ce8ab214/sony_US18650VTC5.pdf>

> http://www.archimede-energia.com/it/component/content/category/80-tecnologie
>
>
> "Come si nota dal grafico di scarica, le celle LiFePO4 sono
> caratterizzate da una tensione nominale di esercizio di 3,2 V. Questa
> tensione viene mantenuta con notevole costanza durante tutta la fase
> di scarica della cella, caratterizzando il comportamento della chimica
> per cui durante l’80% del ciclo di utilizzo mantiene una tensione
> praticamente costante."

questa è LiFePO4 da 2500mAh e ha una resistenza interna di 6mOhm
rispetto ai 13mOhm del precedente mio link non mi pare una differenza
mostruosa
<http://www.tme.eu/it/Document/41d9c1871b12a9f4191e36b6e6929c59/ACCU-ANR26650M1B.pdf>

l'impedenza interna sicuramente concorre, ma non è l'unico fattore

--
bye
!(!1|1)
not1xor1 19 Set 2017 08:39
Il 19/09/2017 07:44, not1xor1 ha scritto:
> l'impedenza interna sicuramente concorre, ma non è l'unico fattore

tanto più che l'impedenza interna varia in funzione della carica e che
la variazione di tensione in funzione della carica dipende anche da
come questa viene misurata (batteria scaricata a resistenza costante o
a corrente costante, tensione sotto carico o misurata a intervalli di
tempo in cui la batteria viene momentaneamente scollegata dal carico)

--
bye
!(!1|1)
Elio Fabri 20 Set 2017 16:36
Soviet_Mario ha scritto:
> ...
> La negatività del suo potenziale è proporzionale alla concentrazione
> di atomi di litio nell'amalgama.
Lo so che sono passati 4 giorni, ma solo oggi mi riesce di scrivere...
Un giorno sì e l'altro pure scrivo che la chimica non la so, ma questa
è molto più termodinamica che chimica...

Il potenziale è strettamente legato all'energia libera (c'è di mezzo
solo un fattore pari alla carica) per cui io mi aspetto che la var.
del potenziale sia prop. al log del rapporto delle concentrazioni:
DV = (kT/ze) ln(c1/c2).
(Dovrei usare le attività al posto delle concentr., ma - questa sì che
è chimica - non ho idea di quando sia lecito confonderle e che errore
si fa.)
Facendo i conti a 300 K, per z=1, si vede che per avere una variazione
di 0.5 V occorre c1/c2 = 2.5x10^8.
Nessuno ha commentato la tua frase, il che mi farebbe sospettare di
aver sbagliato, ma :-)


--
Elio Fabri
Elio Fabri 20 Set 2017 16:37
*GB* ha scritto:
> Se lo dici tu, sarà forse così... comunque io adesso leggo:
>
>http://batteryuniversity.com/learn/article/confusion_with_voltages
>
> Applying a charge or discharge places the battery into the closed
> circuit voltage (CCV) condition. Charging raises the voltage and
> discharging lowers it, simulating a rubber band effect. The voltage
> behavior under a load and charge is governed by the current flow and
> the ******* battery resistance. A low resistance produces low
> fluctuation under load or charge; a high resistance causes the voltage
> to swing excessively. Charging and discharging agitates the battery;
> full voltage stabilization takes up to 24 hours. Temperature also
> plays a role; a cold temperature lowers the voltage and heat raises
> it.
E leggi una bella schifezza.
Il tizio confonde la variazione della f.e.m. tra batteria carica e
scarica con la variazione della d.d.p. agli eletrodi *durante* carica
o scarica.
Sembra non sapere che la f.e.m. va misurata a corrente nulla.
Idealmente con un contropotenziale (è per questo che il potenziometro,
inventato se ricordo bene da Poggendorf proprio a questo scopo, si
chiama così).
Naturalmente coi voltmetri moderni non ci sono problemi, vista
l'altissima resistenza interna.

Tanto che ci sono: anche a parlare di "res. interna" di una batteria
bisognerebbe andarci cauti.
Primo: le batterie sono oggetti *non lineari*: non è affatto detto che
soddisfino DV = R*DI
Secondo la d.d.p. agli elettrodi una batteria in scarica cambia non
solo perché la batteria si scarica, ma anche perché si *palarizza*,
ossia perché si formano gradienti di concentrazione degli elettroliti.
La verifica è immediata: se si sconnette il carico, la tensione risale
bruscamente (effetto della res. interna) ma poi continua a salire più
lentamente, mentre la diffusione elide i gradienti di concentrazione.


--
Elio Fabri
Soviet_Mario 20 Set 2017 17:47
Il 20/09/2017 16:36, Elio Fabri ha scritto:
> Soviet_Mario ha scritto:
>> ...
>> La negatività del suo potenziale è proporzionale alla
>> concentrazione
>> di atomi di litio nell'amalgama.
> Lo so che sono passati 4 giorni, ma solo oggi mi riesce di
> scrivere...
> Un giorno sì e l'altro pure scrivo che la chimica non la so,
> ma questa
> è molto più termodinamica che chimica...

:) mi pare un distinguo bizzarro !

>
> Il potenziale è strettamente legato all'energia libera (c'è
> di mezzo
> solo un fattore pari alla carica) per cui io mi aspetto che
> la var.
> del potenziale sia prop. al log del rapporto delle
> concentrazioni:
> DV = (kT/ze) ln(c1/c2).

> (Dovrei usare le attività al posto delle concentr., ma -
> questa sì che
> è chimica - non ho idea di quando sia lecito confonderle e
> che errore
> si fa.)

credo che tu abbia centrato molto bene il punto di possibile
discrepanza

> Facendo i conti a 300 K, per z=1, si vede che per avere una
> variazione
> di 0.5 V occorre c1/c2 = 2.5x10^8.
> Nessuno ha commentato la tua frase, il che mi farebbe
> sospettare di
> aver sbagliato, ma :-)

non conosco sufficientemente bene lo status reale degli
atomi intercalati per poter dire in che modo vari la loro
energia in funzione della "concentrazione *****itica
apparente" (quella macroscopicamente misurabile a
prescindere da ogni dettaglio interno).
Ho il sospetto che si spazi in regioni di conc. molto ampie
tali da non poter garantire la sostanziale "non interazione"
tra gli atomi intercalati, né la lontananza dalla
"saturazione" del mezzo intercalante (che creerebbe qua e là
sorta di transizioni di fase o quantomeno di clustering ...
non lo affermo, lo ipotizzo in maniera debole, sulla base ad
es. del crearsi degli ioni di Zintl in certe leghe
particolari (come potassio o so***** in silicio, benché
strutturalmente non siano affini al litio in grafite o altri
materiali a strati).

Un'altra cosa su cui ho forti dubbi (eventualmente anche per
altre ragioni diverse da quelle ipotizzate sopra) è che in
un ampio range di concentrazioni dell'intercalato possano
mantenersi i gamma (coefficienti di attività) abbastanza
costanti.
LA capacità donatrice (intesa come carica totale trasferita)
di un cluster metallico poliatomico normalmente è inferiore
a quella della somma degli atomi singoli. Esistono anche
cationi polimetallici (anche se quelli noti in soluzione
sono a base di metalli piuttosto pesanti, tipo stagno e
piombo ad es.). Ma qui non siamo in soluzione cmq : i
requisiti dimensionali del sistema host contano

Certo nelle more di una vera soluzione diluita (e di non
interazione tra le particelle del soluto) è sicuramente vero
quel che dici. Non saprei però in che misura siano
soddisfatte le condizioni iniziali.

Il fatto che a volte le celle al litio si cortocircuitino
per la formazione di dendriti di litio metallico, imho
suggerisce che la quantità di atomi stipati nell'anodo sia
alta per poter assimilare lo scenario a una soluzione (o
amalgama) diluita e a coefficienti di attività costanti.
Come metallo bulk, la capacità di cessione di elettroni
scende ulteriormente rispetto alla somma dei contributi di
atomi isolati. Dovrebbe quindi calmierarsi il potenziale
entro certi limiti (o avere tratti variabili, tratti
lentamente variabili, e soglie critiche varie)

La formazione di fasi metalliche vere e proprie anche più
grandi di poche decine (o centinaia ?) di atomi, già fa si
che la concentrazione attiva, dispersa, e la concentrazione
*****itica apparente (quella che però costituirebbe il grosso
della scorta nel senso di carica accumulata), divergano
inesorabilmente.

Non ricordo più che rapporto stechiometrico avesse
l'intercalare grafite - potassio senza clusterizzazione del
metallo (butto là un KC6 ma proprio a naso).
Nelle celle a litio reali, c'è molto più litio, diversamente
non raggiungerebbero alte densità energetiche.
Circa invece altri mezzi (come il fosfato ferrico o altri
come MnO2) non ho mai saputo praticamente niente.

Sostanzialmente, rispetto agli elettrodi composti di sali
insolubili, che operano perennemente in regime di
saturazione (e con una transizione di fase che congela la
variabilità della composizione della soluzione satura),
nell'intercalazione potrebbero esserci zone di conc. nelle
quali non si è in saturazione, e zone critiche, separate
magari da fasi diverse.
Sto speculando, sottolineo ancora ...


>


--
1) Resistere, resistere, resistere.
2) Se tutti pagano le tasse, le tasse le pagano tutti
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