Fingers elektrische Welt

Ich lese immer wieder von Nickel-Eisen-Akkus und ihren hervorragenden Eigenschaften. Hat jemand schonmal versucht, selbst einen zu bauen? Ich meine nicht so einen kleinen Schul-Demoaufbau, sondern größere Dimensionen, zur Zwischenspeicherung von Solarstrom. Es gibt Hersteller dafür, das habe ich gesehen. Allerdings sind die Preise astronomisch und stehen in keinem Verhältnis zum Materialaufwand.

Ja : http://www.noonco.com/edison/

Ich war auch mal auf den Nickeltrip, bis meine Katze sich an der Lauge verletzt hatte...
Aber irgendwo habe ich auch noch ne Sammlung von Patenten rumfliegen.

Der grösste Kostenpunkt ist das Nickel. Da machste einfach nix.

Naja, klar, dass die Sache gekapselt sein muss, sonst bleibt die Lauge auch nicht lange Lauge. Wegen des Nickels, da zählt wahrscheinlich die Oberfläche, oder? Also moglichst Lochblech oder Folie? Oder elend langer Draht? Wie weit bist du gekommen?

Kilo Nickel kostet beim "Edelschrott" ungefaehr 15-20Euro.
Allerdings liegt da nur ausgesprochen selten Nickelblech rum.
Kenne mich mit NiFe-Akkus nicht wirklich aus, wieviel Nickel braucht man denn da so ungefaehr fuer eine Ah?

Das ist die große Frage. Ich gehe mal davon aus, dass es nur auf die Oberfläche ankommt, wobei ein Kompromiss gefunden werden muss, weil Folie eventuell einfach zerbröselt, durch die unterschiedlichen Eigenschaften der beteiligten Reaktionsprodukte.
Die Frage ist auch, wie rein die Metalle sein müssen.

Wenns nur um die Oberfläche geht, dann wären natürlich Galvanikpelletts ideal. Allerdings wird man da schon mal mindestens Faktor 10 beim Preis rechnen dürfen.

Oh... da stellt sich das jemand zu einfach vor..
(jedenfalls wenn er an AH denkt.. )
Schau Dir mal an, was Chemisch passiert :
http://de.wikipedia.org/wiki/Nickel-Eisen-Akkumulator

Ne.. die Elektroden sind nicht einfache platten.. die Nickelverbindungen werden z.B. bei Edision in "taschen" aus Nickelblech gelagert.
Habe eben mal geschaut.. ich finde zum teufel nicht meine Patentsammlung von NiFe Akkus.. da musst Du wohl selber Google Patents bemühen.
Tip : Edision hat damals sein Wissen immer schön brav zum Patentamt getragen.
Und die waren so weise, und haben google gestattet das ganze mal zu indizieren.

https://www.google.de/?tbm=pts

Die Herstellung der Elektroden ist scheinbar sehr kompliziert, deshalb auch der hohe Preis.
Aber wie wäre es mit einem Zink-Iod-Akku, da ist der Aufbau der Elektroden scheinbar völlig unproblematisch.
Siehe: http://www.chemieunterricht.de/dc2/echemie/znjakkuv.htm

Einen "Wirtschaftlichen" Akku würde ich mir dann so vorstellen:
-Horizontaler Aufbau; Anode unten, damit das entstehende Iod auch unten bleibt.
-Anode aus Grahpit, Kathode aus Zinkblechen.
-Anordnung der Elektroden so, dass entstehende Gasblasen gut entweichen können.

Gasbildung ist bei Selbstbau-Akkus scheinbar ein großes Problem, da die Blasen die Elektroden zusetzen.
Bei käuflichen Akkus ist die Gasbildung durch Chemische Zusätze stark reduziert.

Gruß

Laut Literatur soll die Gasbildung auch bei Käuflichen NiFe System im vergliech zu NiCd oder Bp sehr hoch sein.
Das schlägt sich auch auf den Wirkungsgrad aus... oder aber, man nutzt den Akku noch gleichzeitig als HHO Generator..
Nun, was aber zum teil gemacht wird: Katalysator, der das HHO wieder zu H2O reduziert.
Aber all das würde ich erst mal zurrückstellen, denn die Herstellung der Elektroden wird interessant.
Mir fällt da was ein... das müsste ich noch haben.. ein Sowjetisches Patent, mit Sinterlektroden... das könnte man man noch mit einem kleinen Muffelofen selbst herstellen... (das hatte ich mal noonco geschickt)

Chemische Zusätze : Lithiumhydroxid.
Achja.. abdichten gegen CO2 Silikonöl.

Achja.. hier da ist das :
http://patentscope.wipo.int/search/en/d ... c&maxRec=3

und

https://data.epo.org/publication-server ... ument.html

Update zum Thema: https://www.youtube.com/watch?v=g7YJUecrjGs
So kommt man günstig an Nickelblech. Die Konstruktion ist verbesserungswürdig, vor allem würde ich keine NiCds zerlegen... Auch mit Handschuhen ungern. Statt löten Punktschweißen, wer weiß wie das Blei/Zinn in der Suppe wirkt. Brölio um die Lauge vom CO2 fernzuhalten ist wohl auch keine gute Idee.

Edit: Gibt sogar noch ein älteres Video: https://www.youtube.com/watch?v=K84PywMwjZg

Hier: http://www.earthineer.com/blog/29533/th ... attery-diy werden Gitter-Elektroden mithilfe einer Graphen-Epoxid-Mischung mit Fe/Ni-Oxid beschichtet, das klingt nach einem guten Weg (falls Epoxid in Kalilauge langzeitstabil ist). Einen Stapel so beschichtete Siebgitter könnte man noch in eine "Tasche" packen, damit da nix abfällt- etwa so.
Experimentierergebnisse:
http://www.noonco.com/edison/white_paper_01.pdf
http://www.noonco.com/edison/white_paper_02.pdf

So wie ich das sehe.. muss ich meinen Nachbarn mal nach Nickelelektrolyt noch mal anhauen.
Epoxy ist gegen fast alles beständig.
Daher eine Idee :
Als Elektroden PCB's nehmen. Die vernickeln, und beschichten. Mit löchern könnte sogar die emulsion besser haften.

Noch eins : Ein Problem ist noch das wähend des Entladens Lands sich Nickel oder Eisenoxyd ausdehnt oder schrumpft.
Diese mechanische belastung soll der hauptgrund dafür sein, das Sinterlektroden nicht soo langlebig sind.
Versuch macht klug !

Das mechanische Arbeiten von Elektroden bei Ladung und Entladung ist ein Problem.

Ansonsten sind Akkus meistens für den mobilen Einsatz auf möglichst viel Kapazität pro Volumen bzw. Gewicht optimiert worden.

Wenn man einen stationären Ewigkeits-Akku bauen möchte, kann man wahrscheinlich auf viele dieser Optimierungen verzichten. Der Aufbau wird dann einfacher und preiswerter. Lade- und Entladeströme sind z.B auf C/10 begrenzt. Und man hätte einen ordentlich igoristischen Batterieraum im Keller.
Oder doch Kombinationen von ollen Edison-Patenten und neuartigen Materialien wie Nano-Röhrchen probieren? Vermutlich fehlt es wieder an der Zeit für intensive Forschung... Ob man sowas mittlerweile mit dem PC simulieren kann?

Wie wäre es hiermit?

http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs ... tt.6b00295

Auf den ersten Blick suspekt:
Die Stahl-Messing-Zelle soll 1,8V liefern (Aus der Spannungsreihe und meinen Erinnerungen an einen Elektrospielkasten sind 0,7V eher realistisch) und das ganze bringt bei sichtbaren Krokoklemmen eine blaue LED (die unter 3V nichts tut) zum Leuchten...

Hier gibts die "etwas" genauere Beschreibung:

https://ndownloader.figshare.com/files/6607017

Und den leichter verdaulichen Artikel von Heise:
https://www.heise.de/make/meldung/Hochl ... 60259.html

Ich habe mir vorgenommen, das mal nachzumachen, "wenn ich mal Zeit habe" ™

Unbedingt !

Mich würden solche Versuche sehr interessieren.
Messing könnte noch den Nachteil haben, das es nicht "wetterfest" ist... irgendwo draussen z.b. an einer antenne zerlegt sich das zeugs gerne.

Ach... noch eine Idee : Gegen das Mechanische Arbeiten der Elektroden, könnte eventuell 2k Silikon als Bindemittel helfen.
Okay okay.. ich werde heute Abend noch mal meinen Nachbarn anhauen, da er etwas Elektrolyt und Nickel mal besorgt.

Wie man Nickelelektrolyt selber macht steht in dem Gitterelektroden/Graphen Link, starke Essigsäure mit Salz leitfähig machen und dann zwei Nickelelektroden bei 3V reinhängen. Wenn sich der Kram genug in blaugrüne Soße aufgelöst hat das Werkstück (Kupfersiebstücke) statt Opferelektrode reinhängen und mit 1,5V den Prozess umkehre . Fertiges Elektrolyt geht natürlich möglicherweise besser...

Ich frag mich welches Grundmaterial da am besten ist zum vernickeln. Wenn das Kupfer an einer Stelle freigelegt wird, könnte das rumsauen, an Jans alten NiCds hat jemand einen Zellenverbinder mit Masseband ersetzt, das ist komplett dunkelblau geworden und jetzt durchgerissen. Vielleicht besser (Edel)stahl, waren die Laugenbehälter früher nicht daraus gefertigt?

2k Silikon als Bindemittel? Ich kenn das Zeug nicht aber wenn man es leitfähig macht und es die Lauge aushält... Epoxid ist ja auch in geringem Maße elastisch je nach Zusammensetzung. Es gibt wohl auch bereits leitfähiges "silver epoxy" dann spart man sich die Anmischerei mirt Graphen.
Wenn man die aktive Masse in Taschen packt, sollte das Volumenherumgeiere egal sein oder? Wenn man sie so baut, dass die nicht aufplatzen also etwas Platz drin ist. Dann kann höchstens noch aktive Masse durch Reibung abbröseln und sich unten in der Tasche sammeln.

Die Krokoklemmen in der Messing-Kalilaugenbatterie machen mich stutzig... in irgendeinem Bastellink hatte ich gestern gelesen, dass normale Krokos nach einem Tag im NiFe Akku weggefault waren. Vllt sind sie ja vernickelt.

Ich guck mal gleich, wenn er nach Hause kommt..
Wenn ich das zeugs irgendwann mal hier habe, dann kann ich Euch mit dann hoffentlich mit Nickelelektroden zukacken..
Das Elektrolyt soll in der lage sein, auch souverän stärkere Nickelschichten zu erzeugen.

Aber erst mal muss sich die Suppe erst mal hier im 1. Stock befinden.

Nur selber habe ich an Akkus mit offener Kalilauge erst mal keinen Spass.
Seit meine Katze da mal eine Pfütze gelaufen ist, und ne ziemlich grosse Wunde davongetragen hat, bin ich sowas von vorsichtig !