Натрий-ионный аккумулятор (Na-ion)

[alx-spy4ik]

и да, повторюсь - для автоприменений плотности энергии значения не имеют. Не на себе ж таскать. Машина сама весит тонну-две.
Натрий быстро зарядается на морозе и при взрыве не горит - вот что нужно транспорту.

[Aquinax]

не новый тип натрийионных батарей, а просто вариации старых

То есть электроды полюсные остались те же и с графитом, только изменили электролит?

[alx-spy4ik]

да с чего вообще и кто пустил слух что это что-то новое?

[Aquinax]

это что-то новое?

Ну раньше этого не было, значит новое. Почему раньше не выпускали ни натриевые ни калиевые и ни из одного элемента из этого ряда, ну мож рубидий цезий...
Вот во втором ряду элементы по электроотрицательности намного больше.
Какие то сложности с производством несомненно ожидаемы, но возможно все. Ради емкости и токоотдачи, циклов...

[alx-spy4ik]

я подумал что речь идет про следующее поколение натрийников. а не про натрийники против лития
---------------
балансиры пд них есть до 5А, хотя, насколько я понимаю, для них по сравнению с литием они не столь обязательны. я поставлю с подключением на тумблере.
Еще, так как места много - поставлю отдельный пред для защиты предохранителя машины, и заодно шунт - посмотреть токи заряда в машине.

[SapienzSPB]

Продолжаю с Натрийионом. Коллеги сказали что пускали малолитражный автомобиль по теплу  с просадкой напряжения до 8,5В. Я решил посмотреть какая емкость батареи будет доступна, если нижнюю границу разряда выставить в 8,5В/4шт=2,125В.  Внутреннее сопротивление и просадка напряжения при пуске у NaIon батарей ниже, потому вполне допускаю  что пуск может пройти успешно. 
Ниже пять циклов разряда до 2,125В на ячейку.  Средняя емкость составила -0,64862Ач. Доступная емкость 64,86% от номинала. Значит для аккумулятора в 70Ач (при условии что емкости в нем ровно столько, сколько указано на этикетке) - мы можем рассчитывать на 70Ач*0,6486 = 45,4Ач доступной емкости. Этого вполне хватит для многократного пуска двигателя.  Для меломанов - тоже.

После часа отстоя - отскок напряжения 2,39012В. Это 9,5В в пересчете на автомобильную сборку из четырех элементов. 
К сожалению  не измерял внутреннее сопротивление в этот момент. Дополню чуть позже этот параметр.

Спойлер

Осталось выяснить доступную емкость, при токе разряда 0,2С и думаю большинство вопросов по натрию в стартерном применении уже отпадает.

[edw123]

Вот во втором ряду элементы по электроотрицательности намного больше.

Да это технические мелочи. Мощность можно не только напряжением набирать, даже пожалуй ток поважнее будет. Важнее технологичность, стоимость, неприхотливость.

[alx-spy4ik]

Продолжаю с Натрийионом. Коллеги сказали что пускали малолитражный автомобиль

хорошо бы конечно узнать что у нее внутри, у этой батареи. Разобрать бы ее, да сфоткать (если разборная). Если неразборная - прогнать через ближайший интроскоп (коих сейчас полно на вокзалах/аэропортах).
Ибо химия химией, а механику никто не отменял - как бы не развалилась внутри корпуса сборка от вибраций. На морозе. Или не расклеилась на жаре.
----------
титанатчики вон упоминают что бывают неудачные компоновки что разбалтываются и ячейки повреждаются.

[SapienzSPB]

Пока разбирать ячейку в 18650 корпусе не планирую. У меня еще тест на ее ресурс впереди.  Хочу сделать ей циклов 100-200 с DOD 80%, а затем КТЦ с целью выяснения остаточной емкости.  Заявлено что она может 3000 циклов. Чет я уже сомневаюсь в этих заявлениях.   

Если же речь о автомобильной батарее - предложу ее просветить. Хозяин вряд ли будет ее вскрывать..

[alx-spy4ik]

ячейку в 18650 .... У меня еще тест на ее ресурс впереди.

бабахнуть ее было бы интересно. повышенным напряжением. желательно в воде. и желательно на камеру, чтоб убедиться в отсутствии пламени.
Очень все обожают бабахать чужие ячейки.

Если же речь о автомобильной батарее

<--- это.  Расскажите владельцу что его батарея отличная. ЕСЛИ конечно китайцы сделали все правильно. Закиньте зерно сомнений в душу владельца. Через день-два он устанет от треволнений и возьмет отвертку в руки.

[SapienzSPB]

Коллеги предложили провести испытания ячейки при разряде батареи до 9,5В током 0,5С. Все же этот режим более приближен к ситуации когда аккумулятор вот-вот почти севший, но скорее всего крутанет и заведет(учитывая что у нас натрий, а не кислотник). Пять циклов закончились плавным снижением емкости с -0,58571Ач до -0,53694Ач. Это где то 50% от этикетки.  В целом неплохо, учитывая что многие автовладельцы считают это хорошим показателем остаточной емкости для своих  батарей.

Спойлер

[SapienzSPB]

НатрийИон  прошел еще пять циклов с зарядом до 3,9В и падением тока к минимуму. Заряд завершался при неизменности тока в течение 10 минут.  Разряд осуществлялся током 0,2С (0,2А) до напряжения 1,5В. Моделировалась эксплуатация батареи на автомобиле в режиме "музло". Ячейка отдавала в среднем -1,0699Ач. Это на 58мАч больше чем при разряде током 0,7С, при которых она отдавала -1,01217 Ач. Можно сказать что с внутренним сопротивлением и КПД у натрия все норм.  Такая маленькая разница в отдаче емкости укладывается в погрешность измерения и условия среды.

Спойлер

[SapienzSPB]

Что же. Пора подвести предварительные итоги.
1)  Натрий вполне себе хорошо работает.
2) Продавцы продают паль, завышая характеристики ячеек. 
3) КПД хорош.
4) Внутреннее сопротивление хорошее.
5) Деградация особо незаметна. Ячейка прошла 47 циклов и потери емкости особо не видно. Во всяком случае кислотники уже загибались на таком счетчике.
6) Под капотом можно рассчитывать лишь на половину этикеточной емкости.
7) Если подтвердится морозоустойчивость, качество сборки и отсутствие деградации при продолжительном зарядном напряжении - то для надежной эксплуатации автомобиля - данную сборку покупать намного экономически выгоднее нежели любые АГМ аккумуляторы.  Купил и забыл.
8 ) Тесты на циклируемость впереди и займут достаточно много времени.  Отчитаюсь как закончатся. 
9) Субъективно - батарея понравилась.
10) Надо отметить что тесты аккумулятора моделировались для автомобиля с самыми плохими условиями - зарядным напряжением 13,9В.  Сейчас таких уже и нет наверное, и в реальности характеристики будут намного выше. 

Спойлер

[On_Ra_Cro]

НАТРИЕВЫЕ аккумуляторы лучше ? В данном видео есть утверждение что натрий в 40 - 50 раз дешевле лития.
Однако, те натрий ион элементы, которые продают на али оказываются вроде дороже литиевых....

https://rutube.ru/video/7795210e6f8b3502667e996936b11d35/

[SapienzSPB]

НАТРИЕВЫЕ аккумуляторы лучше чем какие? Чем свинцовокислотные? Да. Судя по всему лучше.  Чем литийтитанат - не знаю. Чем Литий Ионный - в каких-то параметрах лучше, в каких-то хуже. Все относительно и сравнивать нужно применительно к задачам использования. 

Натрий - ИМХО один из самых распространенных  элементов на земле.  Он действительно должен быть на порядок(ки) дешевле лития, как по стоимости, так и по добыче. Стартовые образцы сейчас имеют высокую стоимость, но если новый тип батарей покажет себя хорошо, технологию производства освоят бОльшее количество заводов, объемы позволят удешевить выпуск - их цена неизбежно будет падать.  Лет через пять - десять - вполне возможно и сильно подешевеют сборки. 

[koolon]

Судя по всему лучше

можно расшифровать это "всему" 
дорого, еще используется наполовину, диапазон неудобный.
если только плюсом считается использование ниже 11в (дак уже и приборы плохо будут работать, при таком напряжении), а также можно и отрезать одну банку у свинцового и вот уже 9в будет нижний порог 

[Aquinax]

ниже 11в

Это в контексте электросистемы 14/28В?
Напомните напряжения ячейки натрий-ион (мин/макс/номинал) пжалста.

[SapienzSPB]

можно расшифровать это "всему"

Могу привести простой пример...
Машина ГИБДД, у нее несколько камер, несколько радаров, мигалки. Расход энергии АКБ не маленький. Трудится она где-нибудь в Мурманске, где еще и холодно. Плюсом ко всему - есть система старт/стоп. Так вот бывалые вам скажут, что свинцовокислотные АКБ в таком режиме мрут как мухи.  Постоянный недозаряд, низкие температуры и энергетические вампиры делают свое дело. При том в мороз доступная емкость свинцовых батарей снижается до двух раз легко. И пусковые токи падают вслед. Здесь натрий лучше по всем параметрам. 

Есть литий, который на морозе вообще не заряжается, взрывоопасен. Ставить под капот абы кем и как сделанные сборки с Алиэкспресса я бы не решился.  Но у лития удельная плотность энергии выше в два раза. Значит мы можем снять с того же веса в два раза больше энергии. Да только куда она нам, если на морозе мы ею воспользоваться не сможем.  Получается и тут мимо. 

Теперь сравниваем цены.
По первой ссылке имеем натриевую батарею емкостью  120Ач за 54 Круб https://aliexpress.ru/item/1005006943681709.html
АГМ батарея стоит от 17800 Круб до 26 Круб за емкость от 95 до 105 Ач https://spb.shinservice.ru/search/battery/capacity-is-95-or-105/startstop-is-agm/?sort=price
Наливные я не рассматриваю, ибо под нашу задачу они не подходят и помрут слишком быстро. 

Получается что на данный момент натрий стоит всего лишь в 2,8- 2 раза дороже, а уже экспериментально доказанных  циклов без потери емкости у него в два три раза выше чем у АГМ в тепличных условиях.  Потому делаю вывод - дешевле использовать натрий в подобного рода применениях, нежели каждые два - четыре года менять АГМ батареи. 

Ну вот Вам и простой расклад. Да с допущениями, но по факту близкий к реальности   
Из зала мне выкрикнут - Литийтитанат!!! Но по нему у меня данных нет. Тут мне ответить нечего...

PS. Свою ячейку я брал с месяц назад за 417 руб.
Сейчас подобные ячейки стоят уже 214 рублей. Появились новые продавцы. За месяц цена снизилась...  Значительно... https://aliexpress.ru/item/1005006149787076.html