Baterías prototipo de iones de sodio en 18650 celdas
Investigadores franceses han anunciado un prototipo de una batería de iones de sodio 18650. Si compró una linterna LED potente, un paquete de baterías recargables o, ejem, un puntero LÁSER más fuerte de lo habitual, probablemente tenga baterías 18650. A menudo los encuentra en baterías portátiles y, como es sabido, el vehículo eléctrico Tesla funciona con unos pocos miles de estas celdas. El número puede parecer una elección extraña, pero se asigna por tamaño de celda (18 mm de diámetro y 65 mm de largo).
Las baterías suelen utilizar tecnología de iones de litio. Sin embargo, el litio no es la única opción posible para las pilas recargables. El litio tiene muchas ventajas. Tiene un alto voltaje de funcionamiento y es liviano. Sin embargo, tiene un gran inconveniente: es un elemento relativamente raro. Es posible producir baterías de iones de sodio, aunque existen algunas ventajas de diseño. Pero el sodio es mucho más abundante que el litio, que constituye aproximadamente el 0,06% de la corteza terrestre en comparación con el sodio (2,6%). Mejor aún, el agua de mar está llena de cloruro de sodio (al que llamamos sal), que puede usar para crear sodio.
Los investigadores mantienen algunos de los detalles de la construcción hasta ahora en secreto comercial. Como vehículo eléctrico, corre un gran riesgo y es probable que otros usos de las baterías aumenten significativamente en los próximos años. Sin embargo, citan una densidad de energía de 90 Wh / kg y más de 2.000 ciclos de recarga. En comparación, una batería de iones de litio típica tiene aproximadamente 110 Wh / kg y supera los 1200 ciclos de recarga. Sin embargo, para ser justos, algunas baterías de iones de litio (como las de iones de litio de cobalto) pueden alcanzar más de 160 Wh / kg.
¿Qué significa esto para los piratas informáticos? Solo algunos de nosotros fabricaremos nuestras propias baterías (aunque lo hemos visto más de una vez). Sin embargo, muchos de nosotros construimos con energía portátil, y el ión de sodio puede ser, si no la próxima gran novedad, otra opción en su arsenal de baterías. Puede ver un breve video sobre la nueva tecnología a continuación.
carcanhol dice:
¿Qué pasa si entran agua / humedad? explotan verdad?
vitomakes dice:
El litio tampoco es muy acuoso. El polímero de litio es probablemente un poco más estable, pero el LiPo también explota ocasionalmente.
pelrun dice:
¿Cuándo fue la última vez que puso agua en sus baterías de litio?
marcas47 dice:
La última vez que quiso ver explotar una batería, probablemente.
Pedro dice:
El sodio metálico explotaría al entrar en contacto con el agua, pero esto no se usa necesariamente en la batería. El metal de litio explota al contacto con el aire, pero en general no se utiliza en baterías de litio, excepto en algunos prototipos.
De todos modos está en una lata herméticamente cerrada.
TacticalNinja dice:
Tal vez apuntaste a iones de litio, pero incluso entonces hay baterías de litio que no son recargables y no son un prototipo que contenga litio que realmente explotará / encenderá en contacto con el agua. Busque "Bomba de batería de litio".
Pedro dice:
Sí, pensé en baterías secundarias, la cosa sigue vigente.
marcas47 dice:
Es posible que desee buscar en YouTube antes de tener que hacerlo. 🙂 Hay un video en el que se le muestra muy específicamente cómo separar una de las energizantes baterías de litio (no recargables, se lo doy) y sacar una bonita hoja de litio.
Martín dice:
Se oxida fácilmente en contacto con el aire y necesitas prevenir la oxigenación si quieres hacer algo útil con él. Pero no explota ni se enciende espontáneamente.
Stefan_Z dice:
Mira algunos videos de piercings de LiPo ...
El litio es incluso más reactivo que el sodio ...Cierto dice:
Es al revés: http://www.chemguide.co.uk/inorganic/group1/reacth2o.html
Marcos dice:
No, no es. Los metales alcalinos se reactivan más a lo largo de la columna. El sodio es más reactivo que el litio, el potasio es más reactivo que el sodio, etc.
tekkieneet dice:
Mientras que los elementos más pesados (K, Na) son más reactivos que el Li, su masa atómica es mayor. Entonces, para la misma cantidad de liberación de electrones en una reacción, tiene una gran ventaja. peso atómico Li: 7 vs Na: 23 vs K: 39
http://www.science.co.il/PTelements.aspvidyadhara buddhiraju dice:
quizás el peso de los iones que transportan energía no sea la mayor parte del peso de la batería.
Baxter dice:
Está usted equivocado. Deja de silenciar este sitio con tus comentarios. Estoy seguro de que hay algunos sitios web parroquiales más a los que puede unirse.
DainBramage dice:
¿Me quedo solo, preguntándome cuál es el voltaje de funcionamiento de estas nuevas baterías de iones de sodio? Quizás lo pasé por alto en alguna parte.
Comentario aleatorio dice:
El hecho de que estén abandonando eso es preocupante. Sin embargo, no sé si es necesariamente maligno. Lo único que he encontrado hasta ahora es un documento vinculado en Wikipedia que encontró el voltaje para NaFePO4F alrededor de 3.60 V y para LiFePO4F alrededor de 3.55 V. No sé si el papel está detrás de una pared de pago, pero si puede encontrar es un gráfico excelente que muestra que el cambio de Li a Na no afecta en absoluto la curva de descarga de voltaje.
https://eo.wikipedia.org/wiki/Sodium-ion_battery
http://www.nature.com/nmat/journal/v6/n10/full/nmat2007.htmlRicardo dice:
Eso tiene sentido. La electronegatividad del sodio y el litio es muy cercana. La diferencia es de aproximadamente 0,05 V, y el sodio produce un voltaje más alto, en igualdad de condiciones. Fuente: una mirada a la tabla periódica.
Un dron dice:
Bueno. ¿Por qué esto no estaba en el OP?
anlumo dice:
Ese sería un excelente nivel de voltaje para dispositivos electrónicos. Puede manejar todas las cosas lógicas de 3.3V con esta gama completa sin ninguna regulación, a diferencia de LiPoly y LiIon.
tekkieneet dice:
Lo vi mencionado solo en un lugar en una wiki para una química específica de 3.6V. Apéguese a LDO decente fabricado en los últimos años y obtendrá una buena eficiencia (~ 91%) para piezas de 3.3V.
https://eo.wikipedia.org/wiki/Sodium-ion_battery
> Se han reportado celdas de iones de sodio con un voltaje de 3.6 voltiosSuele haber un intercambio entre la capacidad y el número de ciclos. Puede hacer mucho para llenar más sustancias químicas activas en un tamaño fijo. Lo creeré cuando alcancen la densidad requerida y el número de ciclos de carga / descarga en piezas de producción completa.
Miguel dice:
Inserte cualquier regulador de línea y habrá proporcionado su eficiencia. Claro, los más nuevos tendrán una corriente silenciosa más baja, pero esa es la menor de sus preocupaciones si transforma todo su voltaje superior en calor.
Artenz dice:
Dejar caer 0.3V como calor significa un 91% de eficiencia. Bastante bien, de hecho, incluso en comparación con el cambio de reguladores.
QWERTY dice:
Es cierto, pero un regulador lineal no emitiría 3,3 V cuando el voltaje de la batería cae por debajo de ese valor. Un convertidor de impulso mixto funcionaría.
tekkieneet dice:
La topología de aceleración de topología tiene una eficiencia ligeramente menor que el modo de transformación, por lo que si no es necesariamente una ventaja en el sistema, puede producir un voltaje más alto. Hay muy poca energía al final cuando la batería cae por debajo de 3.3V ...
http://www.eetimes.com/document.asp?doc_id=1273123 análisis muy detallado.
> Los programas portátiles de iones de litio que requieren 3.3V para un micro disco duro no siempre mostrarán una mayor duración de la batería al reemplazar un convertidor reductor por un convertidor reductor elevador. En esta prueba, la duración de la batería Buck superó la duración de la batería Buck Boost en nueve minutos cuando se opera una salida de 3.3V cargada a un nivel típico de disco duro de 300mA.> La mayoría de las baterías de iones de litio se estabilizan a un nivel de voltaje suficiente para que un convertidor reductor se regule a 3.3 V durante la mayor parte de la vida útil de la batería. Más allá de la región de la meseta, queda muy poca carga de batería, lo que minimiza la ventaja del vasto voltaje de entrada de un transformador elevador reductor. Una batería con una meseta por debajo de 3.3V es más adecuada para un convertidor reductor-elevador y es más probable que proporcione una mayor duración de la batería para aplicaciones de 3.3V.
Orfeo dice:
Estoy de acuerdo con qwerty en que sería difícil (si no imposible) encontrar un regulador de línea que * de manera estable * produzca 3.3V desde 3.6V en el mundo real. Algunas hojas de datos de algún regulador lineal VLDO (Very Low Trigger) pueden parecer sugerir que pueden hacer esto, pero encuentro que la confiabilidad / regulación sufre mucho con la renuncia citada más baja posible en el banco, y en el mundo real fuggedabouddit.
Agradezco a tekkieneet por el artículo citado (estoy deseando leerlo en su totalidad, pero creo que hay una nota: fue escrito en 2006, y estamos a solo unos días de 2016. Mi convertidor / regulador de voltaje favorito * familias * no Estoy de acuerdo con los principios anteriores: lograr un 90% de eficiencia con buck-boost es difícil con un voltaje de entrada tan bajo. El% de edad que se muestra en la parte superior de la hoja de datos es un valor de entrada óptimo.
Si tuviera que hacer frente a este requisito, miraría los chips de recolección de energía. Son más caros que los chips regulatorios (pero solo alrededor del precio de una celda de litio), y están diseñados para entradas de voltaje bastante bajo (por ejemplo, 200 mv para el LTC30i8 que ahora tiene 5 años), por lo que para ellos una batería es una limpieza Calle facil. Tienden a estar limitados a una corriente de salida baja, pero también tienen muchas características enriquecidas (fijadas correctamente) que facilitan el funcionamiento de un sistema de administración de energía muy avanzado.
Los chips de recolección de energía que uso no te darán más del 90%, pero esa generación está envejeciendo, y espero que haya nuevos chips que aún no he visto, o que pueden llegar muy pronto (ciertamente mucho antes de Na -se comercializarán células de iones). La demanda del mercado es fuerte; la investigación sobre el desarrollo de CI ha sido sólida.
tekkieneet dice:
SMPS tiene flujos de corriente silenciosos más grandes (fácilmente en los cien uA y más dependiendo del tipo y tamaño) porque tiene que cargar y descargar capacitancias de compuerta MOSFET cada vez que cambian. Algunos de los chips SMPS necesitan cambiar el modo PWM para cargas ligeras para evitar esto. Al final de sus dispositivos electrónicos pasan mucho tiempo en modo de suspensión, esas corrientes silenciosas se suman.
También necesitaría elegir SMPS que pueden acercarse al 90% de los ciclos de impuestos, ya que nunca alcanzará una salida de 3.3V incluso antes de las pérdidas I * R. Deben estar en el 99% o funcionar al 100% con modos de disparo.
tekkieneet dice:
Haga el cálculo: 3.3V / 3.6V = 91.2% Los términos actuales son nulos.
Si bien puede obtener alrededor del 95% o más por un SMPS bien diseñado, no gana mucho. Se utiliza la mayor parte del LDO más nuevo Un solo dígito de uA de potencia silenciosa y tiene 0,1 V o menos caídas.
W dice:
O simplemente no inserte un regulador en absoluto. Es una pieza rara de 3.3V que no agradará a 3.6V.
delmadord dice:
Estoy confundido: ¿3.6 V es el voltaje nominal o el máximo? En el caso de las baterías de base de litio estas no son iguales (normalmente un máximo es 4.1 para un nominal 3.6, 4.2 para un nominal 3.7 y hay algunos químicos que también permiten un máximo de 4.35 V). Su parte podría estar contenta con 3.6 V pero probablemente no con 4.2 V. ¿O me equivoco aquí? Por favor, alguien que explique.
Pedram Azimaie dice:
Panasonic NCR18650A
225 Wh / kg
http://industrial.panasonic.com/lecs/www-data/pdf2/ACA4000/ACA4000CE254.pdfDimitri dice:
Hay 18650B y 3800mAh más nuevos ahora.
kael29 dice:
No confiaría en el 3800, ya que suelen ser de notorios comerciantes chinos. El Panasonic / Sanyo 18650B tiene alrededor de 3400-3500 mAh.
Cuando se trata de baterías, definitivamente debes elegir una marca confiable y Panasonic es muy confiable.
Búfalo dice:
Estoy de acuerdo, compré algunas celdas Panasonic y Sanyo 2600mAh y cuando hice una prueba de descarga a 1A obtuve exactamente esa capacidad. Cuando compré un Ultrafire desagradable o algo así (algunos incluso afirman tener una capacidad de 10000 mAh), generalmente están por debajo de los 2000 mAh, a veces incluso por debajo de los 500 mAh. Probablemente se trate de células recicladas de baterías portátiles agotadas.
rewolff dice:
No. Probablemente no. Los teléfonos celulares reciclados generalmente se acercan a 2000-2500. Mucho mejor que la porcelana barata.
O simplemente son celdas "mal diseñadas", dice una fábrica que aún no ha encontrado la capacidad. O tienen una pequeña batería de 500 mAh escondida allí junto con un poco de arroz o arena.
Martín dice:
Se hizo clic aleatoriamente en "informe" porque falta el botón correspondiente. Muchos otros foros tienen el botón de respuesta a la derecha.
NO quise reportar el comentario de rewollff.
Solo quería decir que no tienen por qué estar mal diseñados, solo son una mierda fabricada. O, más probablemente, son los que no han pasado el control de calidad, mientras que los demás se venden como marcas reconocidas.
dana dice:
Relacionado, "Baterías de agua salada" disponible AHORA.
http://www.aquionenergy.com/Greenaum dice:
¿Son el tipo habitual de "batería de agua" en la que solo se activan con el agua, no con ella? Suelen tener un electrolito soluble seco, el agua lo disuelve y permite reaccionar la fuente de energía real, los metales del electrodo. Una vez que se agotan los electrodos, no hay más energía. Es nuevo, con algún tipo de uso real ocasional de baterías que deben almacenarse durante mucho tiempo sin autodescarga.
Miré y las pilas son recargables. No estoy seguro de cuál es el punto o el atractivo de un solvente electrolítico sobre otro. No sobre nada que nadie se merezca. La belleza ambiental del agua salada desaparece después de que comienzas a disolver los químicos en ella. No me gustan las plantas.
dana dice:
> No estoy seguro de cuál es el punto o la atracción de algún solvente electrolítico sobre otra persona.
Bueno, por un lado, las baterías de agua salada no son inflamables, a diferencia de las baterías de litio. 🙂
El agua salada también es más ecológica que el plomo o el ácido sulfúrico. Solo digo. 🙂
Chris C. dice:
No estoy seguro de que sea * realmente * agua salada, una de las conexiones que miré mostraba una solución de sulfato de sodio como electrolito.
Pero todos los artículos son baratos y están fácilmente disponibles. Y relativamente no tóxico. Aunque no llamaría correctamente al óxido de manganeso no tóxico, al menos no lo trato como tal cuando lo manipulo en forma de polvo; Sin embargo, es lo suficientemente respetuoso con el medio ambiente como para utilizarlo en pilas alcalinas de un solo uso. Y afirman que estas baterías se fabrican, al menos en parte, en equipos originalmente destinados a prensar píldoras.
Me pregunto sobre el voltaje de la celda que no pude encontrar. Si el ánodo es de carbono como se describe, esto tendería a limitar el voltaje de carga a menos del umbral de electrólisis del agua, alrededor de 1,23-1,25 V; de lo contrario, el oxígeno liberado rompe el ánodo para producir CO2. Sin embargo, quizás haya algo más, solo tengo una experiencia limitada en electroquímica.
Andrés Pullin (@AndrewPullin) dice:
Es bueno ver esto publicado aquí. Si alguien está interesado en ser multimillonario, sería una buena idea invertir en esa empresa. Las baterías domésticas son una aplicación letal para las baterías de iones de sodio.
ard dice:
Bueno, no está disponible AHORA, pero aún así: ¿batería de agua de mar, así como batería de agua salada?
http://www.drten.nl/portfolio_item/zeezout-batterij/?lang=enLupus Mecánico dice:
http://www.forbes.com/sites/timworstall/2014/08/03/is-there-enough-lithium-to-feed-teslas-gigafactory/
Hay litio más que suficiente para moverse, estas baterías tienen sentido.
nraynaud dice:
el argumento no es bueno, pero creo que estudiar las baterías es bueno, para el conocimiento humano, tal vez para encontrar cosas interesantes, y tal vez incluso peor, podrían encontrar un detalle interesante sobre la química del sodio que haría avanzar el litio u otra química.
Ricardo dice:
El sodio es mucho más barato y más accesible que el litio. La cuestión no es si estaremos completamente agotados; con reciclaje y uso cuidadoso, es improbable el agotamiento absoluto. Pero la pregunta es ¿cuántos dólares por kWh estamos dispuestos a gastar en el almacenamiento mayorista temporal de electricidad y por qué elegiríamos la solución más cara (litio)?
El litio, que ocupa un lugar más alto en la tabla periódica, tiene una gran ventaja sobre el sodio. Para cosas como los quads, donde el peso excede y el costo de la batería es barato en relación con el costo total del dispositivo, siempre tendrá la ventaja. Hay otros usos portátiles y de transporte en los que la gran ventaja vale la pena. Pero para aplicaciones estacionarias, como el almacenamiento fuera de la red de electricidad solar doméstica, el peso no importa y sería bienvenida una reducción significativa del precio.
Greenaum dice:
Sí, existe un mercado potencial enorme para cantidades masivas de almacenamiento de baterías, porque los automóviles son lo obvio. Si puede bajar mucho el precio, podría cambiar el mundo. El sodio está en todas partes.
Andrés dice:
El peso también es bastante importante en los automóviles, aunque menos que en los multicópteros. En un multicóptero el peso debe compensarse mediante el uso constante de corriente, en los automóviles la corriente se usa durante las aceleraciones, pero básicamente en ambos casos el consumo es proporcional al peso.
lwatcdr dice:
El problema sigue siendo la seguridad. No es que el sodio sea más peligroso que el litio, pero cuando almacena grandes cantidades de energía, corre el riesgo de que la energía se libere sin control.
No importa si es un tanque en un automóvil, un tanque de propano, un tanque de inercia o una batería. Todos pueden explotar, explotar o escuchar. El truco consiste en aprender a gestionar el riesgo. Por ahora, prefiero ver baterías de almacenamiento a nivel de servicios públicos que en cada hogar hasta que solucionemos los problemas de seguridad.
Dax dice:
Hay suficiente litio en el mundo, pero no hay suficiente capacidad de producción de litio.
Una fábrica de Tesla absorbe el 15% de la producción mundial de litio, y en el futuro demandará miles de ellos. Todo, desde automóviles eléctricos hasta almacenamiento adicional, necesita baterías en un volumen mil veces mayor que el que producimos hoy, pero la industria de producción de litio no puede expandirse tan rápidamente.
Que no dice:
Pero ignora que necesitamos cada vez más litio para hacer frente a la loca población de este planeta.
(J / K - rango.)
Fennec dice:
Hay mucho litio, el océano está lleno. El único problema es que hay pocos depósitos, el litio realmente se está esparciendo. China tiene una serie de operaciones que extraen litio del agua de mar. Nos quedamos sin hierro / aluminio, etc. para hacer el chasis antes de que nos quedemos sin litio para producir la batería del automóvil. Lo mismo ocurre con el almacenamiento estacionario.
Ricardo dice:
El aluminio y el hierro son los elementos tercero y cuarto más abundantes en la corteza terrestre, con una abundancia de aproximadamente 80.000 y 50.000 ppm, respectivamente. El litio tiene una abundancia de aproximadamente 20 ppm, o preferiblemente aproximadamente 1 / 2.000. Una abundancia de hierro o aluminio.
Con alrededor de 50 libras de litio por Tesla, cada automóvil tendría que usar alrededor de 160,000 libras de aluminio y 100,000 libras de hierro para provocar el agotamiento de cualquiera de esos elementos antes de que se agote el suministro de litio.
No es que esté sugiriendo que nos quedemos sin ninguno de estos, pero no nos quedaremos sin hierro o aluminio antes de que nos quedemos sin litio.
Pero la verdadera cuestión no es estar completamente exhausto. Se trata del costo de la recuperación.
Usamos principalmente cobre en lugar de plata para los cables, aunque la plata es más conductora y no corremos el riesgo de quedarnos sin plata. ¿Por qué conformarse con el cobre? Porque el cobre es casi tan bueno como la plata y es mucho más barato. Además, en las baterías, el sodio promete ser tan bueno como el litio, pero mucho más barato.
Ingeniero de Backwoods dice:
"Es un elemento relativamente raro".
No es tan infrecuente. Es el número 33 en el rango de abundancia en la corteza terrestre, pero entiendes, el sodio es el número 6:
https://en.wikipedia.org/wiki/Abundance_of_elements_in_Earth%27s_crustrj dice:
"Ocupó el puesto 33 en la carrera" no le dice nada sobre lo bien que le fue en relación con el primer lugar. Un “33º más abundante” similar no le dice nada acerca de cuán abundante es.
Andrés Pullin (@AndrewPullin) dice:
Bueno, y es MUY fácil extraer sodio del agua de mar, por lo que el costo de adquisición es bajo.
Andrés dice:
IIRC también Bolivia planea crecer (desde la muy baja producción actual) y superar a Chile en la producción de litio en los próximos años y bajar los precios a nivel mundial en un 50%.
Un dron dice:
No necesitamos esto, "Batterizer" está por llegar.
Marcos dice:
Copie y pegue esto en otros foros.
risa dice:
Ja, Li,
Na, Na, NA Na naacabar con el régimen de acoso escolar
Tú quieres dice:
Entonces, 8 átomos de sodio entran en una barra seguidos de Batman ...
Mystick dice:
A menos que tengan las mismas características de carga que el LI 18650, es un error ponerlos en el mismo paquete. Esto paso con el CR-123 con el LI que tiene un voltaje de carga dos veces más alto que el álcali común. Se pueden cometer errores, y cuando lo hacen, es malo.
rewolff dice:
18650 significa: 18 mm de diámetro y 650 décimas de mm de altura. También comprende 2032 ahora. El prefijo en CR2032 le dice la química. Hay un montón de baterías químicas 2032 diferentes. Del mismo modo son pilas alcalinas y NiNH AA y AAA.
De todos modos ... Todos estos formatos de batería son adecuados para una variedad de aplicaciones y ninguna química de la batería puede monopolizar un tamaño de batería.
Mystick dice:
Ese es mi punto. Ser tanto intercambiable (dimensionalmente) como incompatible (eléctricamente) es una mala idea y una mala ingeniería.
Greenaum dice:
El voltaje es casi el mismo, por lo que la capacidad. No se sabe acerca de las tasas de carga / descarga, pero dado que se ofrecen como reemplazo del litio, y debido a que las otras cifras son similares, y el litio y el sodio están en el mismo grupo de metales alcalinos, supongo que serán lo suficientemente similares como para ser en su mayoría intercambiables.
Marcos dice:
Esa primera oración. "Los investigadores franceses han anunciado un prototipo de un prototipo de batería de iones de sodio 18650".
¿Un prototipo de un prototipo?Slartibart dice:
¿Porque son franceses?
Al Williams dice:
Sabía que no debería beber todos los jarabes para la tos. 🙂 Gracias.
PiMaxC dice:
El verdadero salvador / asesino de esta técnica es la calificación "C" que pueden obtener de ellos. Si pueden administrar una carga rápida y segura y pueden gastar muchos amperios al mismo tiempo, esto podría dominar el mercado; de lo contrario, no será muy útil en los locos dispositivos de alto consumo que usamos Li Ion por ahora. como baterías de vehículos, teléfonos móviles, linternas de alto producto, etc.
Franco dice:
+1
