• Ilmaisenergia.info -foorumi yhdistetään Konekansa.net -foorumin osaksi vuoden 2025 aikana. LUE TÄMÄ pitääksesi käyttäjätunnuksesi voimassa, kiitos!

Paineilma-energiavarasto korvaamaan likaiset litium- ja lyijyakut?

ToniA

Member
Onhan ainakin Model 3 joihinkin malleihin tulossa LFP, mutta LFP:n energiatiheys ei kovin kummoinen ole, itse asiassa natriumioniakuilla (150 Wh/kg) on saavutettu samoja energiatiheyksiä kuin LFP (160 Wh/kg) akuilla wikipedian mukaan. Suomalainen E-Corollahan käytti jossakin kohtaa Winstonin 90 Wh/kg LFP akkua. Huono energiatiheys, mutta auto oli silti käyttökelpoinen, ja luultavasti Teslan NCA (Nickel Cobalt Aluminium, tämäkin akku sisältää siis nikkeliä) akustoa huomattavasti vihreämpi.

Ei ole pelkästään tulossa, vaan ekat 7000 kpl Eurooppaan tulevia ovat jo laivassa. Noissa on kai se sama ~55 kWh kapasiteetti kuin nykyisessä NCA-pohjaisessa SR+ mallissa. Itse asiassa toimintamatka kasvoi aavistuksen ja nyt päivittäinen lataus 100% varaustasoon on itse asiassa suositeltavaa, aikaisemmin päivittäiseen käyttöön suositeltiin 80-90% lataustasoa ja 100% vain jos oli lähdössä pidemmälle reissulle. Kolmostahan saa kahdella eri kokoisella akulla, tuo LFP varmaankin täyttää saman tilan mitä LR-mallin isompi ~72 kWh NCA-akku.
 

Savonius

Well-known member
Pilaantuminen ja akun loppuun käyttö ovat eri asioita. Kumpikaan ei estä kierrätystä.

Ei tuon sulfaatin poistaminen niin kovin vaikeaa ole, Kaverini pesi kymmenen vuotta DC-10 akkujen levyjä Finnairin huollossa. Ne kiteet muodostuvat akkulevyjen pinnalle, ei levyjen sisälle.
 

eros

Member
Pilaantuminen ja akun loppuun käyttö ovat eri asioita. Kumpikaan ei estä kierrätystä.

Lyijyakulla sama asia ja tapahtuu liian nopeasti, jotta lyijyakku olisi käytännöllinen. Tietty jotkut tykkää oravanpyörä kiertotaloudesta, mutta se ei ainakaan kansalaisen hyvinvointia lisää.

Ei tuon sulfaatin poistaminen niin kovin vaikeaa ole, Kaverini pesi kymmenen vuotta DC-10 akkujen levyjä Finnairin huollossa. Ne kiteet muodostuvat akkulevyjen pinnalle, ei levyjen sisälle.

Tjaa, olen ymmärtänyt, että lentokoneissa on alkali akut käytössä. Sooda/potaska tekee kyllä kiteitä..

Lyijyakussa sulfatoitunutta levyä ei pysty pesemään toimivaksi. On olemassa laite "battery desulfator" joka joskus pystyy jonkin verran elvyttämään sulfatoitunutta lyijyakkua.

T:Eerin
 
Tuo Teslan LFP-akusto vaikuttaa lupaavalta.

Eikös ne ole juurikin näitä Edison-akkuja, joiden levyjä pestiin, näissä akuissahan levyjen rakenne on täysin erilainen, ja mahdollistaa tämän. Aktiivinen materiaali on näiden levytaskujen sisällä, joka osin selittää akkutyypin pitkän käyttöiän, vaikka paljoa muuta hyvää ei ko. akkutyypissä olekaan. Edison-akun elektrolyytti on pääosin kaliumhydroksidia, eli tämä on muutaman muun akkutyypin ohella alkaliakku.

Lisäys: Voisikohan kyse olla nikkeli-kadmiumakusta, noitahan on käytetty lentokoneissa.

Eikös lyijyakku ole 95 % kierrätettävissä? Lyijyakku pystynee varastoimaan 3-5 kertaa sen valmistukseen tarvitun energian, ja kierrätettynä noin 30 % enemmän, jos muistan oikein. Eli tästä voi päätellä ko. akkutyypin melko soveltuvaksi aurinkosähköjörjestelmiin.

Lyijyakulla on toki omat haittapuolensa, mutta kyllähän noilla yli 1000 sykliä parhaillaan saavutetaan korkeillakin purkuasteilla. Lisäksi lyijyakkua voi myös ladata pakkasessa, mihin ei litiumit pysty. Kuinkahan paljon lyijyä mahtaa olla pallolla hyödynnettävissä?

Litiumakut varastoivat huomattavasti useamman kerran niiden valmistukseen vaaditun energian, mutta litiumin kierrätys on kiven alla. Litiumakku voidaan myös tehdä raskasmetallivapaaksi.
 

Savonius

Well-known member
De sulfatointi on kyllä hyvinkin tuttua. Kahdeksan 235Ah: pankissani on neljä ns. romuakkua jotka olivat 2-3 vuotta vanhoja mutta niin tyhjiä etteivät meinanneet aluksi ottaa virtaa vastaan. Vanhin on otettu käyttöön 20.3-12 muut olivat hiukan nuorempia. osassa oli napajännite 4 voltin nurkilla. Ajoin 10A Cetkillä niihin lataus elvytys kuormitus sykliä niin monta kertaa että kuormituskokeessa tuli 235Ah. Yleensä seitsemän kertaa riitti. Kuormitin niitä 2,25A:n virralla. Sijoitin ne sitten akkupankkiin kaupasta ostettujen rinnalle. Vanhin kaupasta ostettukin on viisi vuotta vanha. Pankista otetaan vuorokaudessa 2-4Kwh joskus enemmänkin. Hyvin toimivat edelleen. Myös tuossa Westechin invertterissä on elvytys (desufatointi). Se on melko raju ja invertteri rajoittaa sen itse neljään tuntiin kerralta. Ajan sen tarvittaessa joskus jos napajännite on päässyt alle 24V. Pankki toimi edelleen hyvin.
Keski-ikä noissa akuissani on seitsemän vuoden paikkeilla joten purkukertoja on noin 2500 paikkeilla. Tosin niitä ei ole aina purettu tyhjiksi.
 
Viimeksi muokattu:

Savonius

Well-known member
Kun nuo uudet akkuratkaisut ovat niin uskomattoman hyviä niin miksiköhän niitä ei tunnu kellään olevan käytössä. Nykyaikaisin akkuversio lienee paneelijärjestelmissä, yksityishenkilöiden, olevan AGM akku joka on aivan turha hienous aurinkosähkön varastoinnissa. Ei ole mitään järkeä purkaa lyijyhappoakkua, jollainen AGM akku on, niin että napajännite laskee alle 12V.
 

kotte

Well-known member
Lyijyakkujakaan ei pidä yleistää, niitä on kovin erilaisia ja jotkin trukkiakut, joissa on paksummat levyt, kestävät varsin monia osittaisia purkusyklejä. Sen sijaan lyijyakut eivät kestä pitkää säilytystä huomattavan purkautuneena, eli jos syväpurkausakkua kuormitetaan kunnolla, se pitäisi päästä lataamaan saman tien. Monet akkusovellukset (kuten uusiutuvan energian varastointi tai sähköhenkilöauton akku) vaativat varsin erilaista ominaisuusprofiilia, joilla lyijyakun heikkoudet korostuvat.
 

eros

Member
Lisäys: Voisikohan kyse olla nikkeli-kadmiumakusta, noitahan on käytetty lentokoneissa.

Varmaan NiCd, niiden elktrolyytti reagoi CO2 kanssa ja voi kiteytyä

Eikös lyijyakku ole 95 % kierrätettävissä? Lyijyakku pystynee varastoimaan 3-5 kertaa sen valmistukseen tarvitun energian, ja kierrätettynä noin 30 % enemmän, jos muistan oikein. Eli tästä voi päätellä ko. akkutyypin melko soveltuvaksi aurinkosähköjörjestelmiin.
3-5x ei ole oikein kovin hyvä saavutus.
Kuinka hyvin soveltuu järjestelmiin, niin varmaan käytöstä akusta ja järjestelmästä kiinni?

Lyijyakulla on toki omat haittapuolensa, mutta kyllähän noilla yli 1000 sykliä parhaillaan saavutetaan korkeillakin purkuasteilla. Lisäksi lyijyakkua voi myös ladata pakkasessa, mihin ei litiumit pysty. Kuinkahan paljon lyijyä mahtaa olla pallolla hyödynnettävissä?
Tjoo starttiakku ei kovin montaa syväpurkusykliä kestä, mutta on niitä syväpurettaviakin, tuppaavat vain maksamaan saman kuin vastaava litiumi.

Mitenkä olikaan LTO pakkasenkestävyys, se taisi sietää -20C?

Pallolla on lyijyä paljon, litiumiakin aika paljon..

Litiumakut varastoivat huomattavasti useamman kerran niiden valmistukseen vaaditun energian, mutta litiumin kierrätys on kiven alla. Litiumakku voidaan myös tehdä raskasmetallivapaaksi.

Ei kai se kierrätys ole "kiven alla" ei vain kannata kun neitseellinen litiumi niin halpaa.

LFP ja LTO taitaa olla aika "vihreitä".

T:Eerin
 

eros

Member
Kun nuo uudet akkuratkaisut ovat niin uskomattoman hyviä niin miksiköhän niitä ei tunnu kellään olevan käytössä.

Taitaa olla, että et saa niitä ostettua vielä juuri mistään. Eli ei ole ehtinyt yleistymään. Ja niillä joilla on toimiva järjestelmä lyijyn kanssa niin ei lähdetä helposti muuttelemaan?
Ja hinnat ovat tulleet siedettävälle tasolle vasta ihan hiljan, vuosi sitten LFP akku maksoi hunajaa.

T:Eerin
 

Savonius

Well-known member
Tulkoon litiumakku vaikka saman hintaiseksi lyijyhappoakun kanssa niin aina se jää toiseksi käyttömukavuuden ja latauksen helppouden takia. Noiden uusien ongelma on myös siinä että tänään uusi huomenna valmistaja konkurssissa ja jälleen uudempi tekniikka on ajanut ohi. Lyijyhappoakulla on vieä yksi ässä hihassa. Hinnanlaskuun ei ole ollut tarvetta vaikka kierrätyksen takia materiaalien hinnat ovat lähes olemattomat. Kun noiden uusien akkuviritysten hinnat alkavat tulla lähelle niin lyijyhappoakkujen hinnoissa on huima pudotusvara.
 
Taitavat kaikki alkalimetallihydroksidit reagoida hiilidioksidin kanssa muodostaen karbonaatteja, eli kaikki avoimet nikkelipohjaiset ja muut alkaliakut voinevat kiteitä muodostaa.

Yinlongin LTO-kennoille taidettiin luvata jopa 50 astetta pakksen kestoa, mutta käsittääkseni yhtäkään litiumakkua ei voi pakkasessa ladata, ja jo viiden asteen paikkeilla lataus vaikeutuu. Litiumakku ottaa virtaa vastaan pakkasessakin, mutta se kuluu erilaiseen kemialliseen reaktioon, mikä vaurioittaa ja jopa tuhoaa akun.

Lyijyakku lienee maailman yksi kierrätetyimmistä tuotteista, ja sen kierrätys on helppoa. Koska lyijyakun kierrätys on taloudellista, se kertoo lyijyn hyvästä kierrätettävyydestä.

Jos litiumin kierrätys on epätaloudellista, se lienee myös hankalaa, ja akkujen hinnat tulevat nousemaan. Epätaloudellisuus kielii myös usein energian suuresta käytöstä, eli tuo energianpalautusekerroin voi tulevaisuuden litiumakuilla laskea. Litumakun katodi- ja anodimateriaalit sisältävät hyvin vähän litumia, mikä sekin kertoo sen hankalasta erotettavuudesta.
 

eros

Member
Tulkoon litiumakku vaikka saman hintaiseksi lyijyhappoakun kanssa niin aina se jää toiseksi käyttömukavuuden ja latauksen helppouden takia.
Noiden uusien ongelma on myös siinä että tänään uusi huomenna valmistaja konkurssissa ja jälleen uudempi tekniikka on ajanut ohi.

Niin tarvii oikeanlaisen laturin? Vai viittaatko pakkasenkestoon? LFP tarvii olla sisätiloissa mielusti +20C.

Teknistä kehitystä voi tapahtua litiumin kanssa ei ne vielä "täysin valmiita ole", mutta jo melko hyviä.

Lyijyhappoakulla on vieä yksi ässä hihassa. Hinnanlaskuun ei ole ollut tarvetta vaikka kierrätyksen takia materiaalien hinnat ovat lähes olemattomat. Kun noiden uusien akkuviritysten hinnat alkavat tulla lähelle niin lyijyhappoakkujen hinnoissa on huima pudotusvara.

Olisiko noin, koska romukaupassa ne maksaa vanhoista lyijyakuista yllättävän hyvin? Ts. materiaalilla on arvoa.

T:Eerin
 

eros

Member
Yinlongin LTO-kennoille taidettiin luvata jopa 50 astetta pakksen kestoa, mutta käsittääkseni yhtäkään litiumakkua ei voi pakkasessa ladata, ja jo viiden asteen paikkeilla lataus vaikeutuu. Litiumakku ottaa virtaa vastaan pakkasessakin, mutta se kuluu erilaiseen kemialliseen reaktioon, mikä vaurioittaa ja jopa tuhoaa akun.

LTO kennolla lataus kait mahdollista vielä -5C paikkeilla. Mutta sisätiloissa +20C olisi parasta eliniän kannalta.
Purkauskäyrät ei myöskään ole kovin hyviä, jos mennään huoneenlämmöstä alaspäin.

Lyijyakku lienee maailman yksi kierrätetyimmistä tuotteista, ja sen kierrätys on helppoa. Koska lyijyakun kierrätys on taloudellista, se kertoo lyijyn hyvästä kierrätettävyydestä.

Kiertää se ja romuakulla on hinta joka on yllättävän korkea. Kierrätykseen menee vain energiaa ja se tapahtuu ihan liian usein.

Jos litiumin kierrätys on epätaloudellista, se lienee myös hankalaa, ja akkujen hinnat tulevat nousemaan. Epätaloudellisuus kielii myös usein energian suuresta käytöstä, eli tuo energianpalautusekerroin voi tulevaisuuden litiumakuilla laskea. Litumakun katodi- ja anodimateriaalit sisältävät hyvin vähän litumia, mikä sekin kertoo sen hankalasta erotettavuudesta.

Jotain tuollaista, kennoissa vain vähän litiumia ja erottelu ei sentakia =nykyhinnoilla kannata. Tosin jos litiumakku kestää 4000 sykliä, niin se menee romuksi vasta 20-30 vuotiaana. Romut jää varastoon odottamaan päivää kun ne kierrätetään. Kierrätyssykli on hidas.

T:Eerin
 

kotte

Well-known member
Pallolla on lyijyä paljon, litiumiakin aika paljon..
Litiumia taitaa jopa olla atomeittain mitattuna selvästi enemmän, vrt. https://en.wikipedia.org/wiki/Abundance_of_elements_in_Earth's_crust. Kumpikaan metalli ei ole erityisen harvinaista, jollei erikoisen yleistäkään, mutta molemmat pakkaavat rikastumaan paikoitellen, mikä helpottaa saantia. Näiden aineiden yleisyyshän on em. lähteen viitteiden perusteella samaa luokkaa kuin typellä, jota puolestaan on helposti saatavissa suoraan ilmasta varsin väkevänä seoksena, mutta vähemmän muualta (tasan ei käy onnen lahjat mineraalien yleisyyden ja saatavuuden osalta).

Asiaa myös hämärtää litiumin äärimmäinen keveys ja lyijyn raskaus. Sen sijaan sähköiset ilmiöt kuten kapasiteetti akkutarkoituksissa ovat verrannollisia atomien määrään (painotettuna valenssilla, joka on pieni kokonaisluku ja suosii hiukan lyijyä tässä suhteessa), mutta em. lähteen ensimmäinen kaavio on nimenomaan atomien arvioidun yleisyyden perusteella laadittu.
 

eros

Member
Litiumia taitaa jopa olla atomeittain mitattuna selvästi enemmän, vrt. https://en.wikipedia.org/wiki/Abundance_of_elements_in_Earth's_crust.

Kiitos selvennyksestä, litiumia on reilut parikymmentä kertaa lyijyn määrä, atomeina mitattuna, litiumin massa tunnetusti 85% Li7(?) ja lyijy huiteli jossain 200 paikkeilla, eli kiloissa niitä on suurinpiirtein yhtä paljon molempia?

Asiaa myös hämärtää litiumin äärimmäinen keveys ja lyijyn raskaus. Sen sijaan sähköiset ilmiöt kuten kapasiteetti akkutarkoituksissa ovat verrannollisia atomien määrään (painotettuna valenssilla, joka on pieni kokonaisluku ja suosii hiukan lyijyä tässä suhteessa), mutta em. lähteen ensimmäinen kaavio on nimenomaan atomien arvioidun yleisyyden perusteella laadittu.

Onko niin, että lyijyakussa olisi hapetusluku~valenssi suurempi kuin litiumin yksi? Ts. yksi reaktio vapauttaa kaksi elektronia. Hmm, näin näkyy olevan..
Sitten vaikuttaa kennon napajännite joka litiumilla jopa 3.7v ja lyijyllä n. 2v. Eli melkein "korvaa" 2e reaktion.

Eli karkeasti yleistäen jos pallolta kaivetaan kaikki litiumi ja lyijy esiin, niin litiumiin saadaan varastoitua n. 20x energiamäärä vs. lyijy.

Missähän sitä spodumeenia nyt olikaan..

Se olisi hauska laskea, että kuinka paljon kaikkeen litiumiin voi energiaa varastoida, kun puhutaan, että siitä tulee pula ja litiumi akut ei riitä kaikkiin autoihin jne.
Esim vaikka kaikki tunnetut litiumivarat ja kuinka monta sähköautoa niistä saa LFP tai LTO akuilla (200km).

T:Eerin
 

eros

Member
Lyijystä maksetaan hyvää hintaa koska akunvalmistajien ei tarvitse tinkiä lyijyä ostaessa ja hyvä hinta lisää kierrätystä.

Akunvalmistan ei tarvi tinkiä, koska kuluttaja maksaa. Akunvalmistajan ei kannata myökäään tehdä hyvää akkua, koska kun tekee paskoja, niin niitä menee enemmän kaupaksi, kun kuluttajan on pakko ostaa uusi vanhan hajottua. Mitä nopeammin hajoaa, niin sitä enemmän myy.

Lyijyakut kiertää nykyisin hyvin, mutta lystin maksaa kuluttaja, joka ei saa hyviä akkuja niin kauaa, kuin paskatkin myy.

Kiertotalouden rahoittaa kuluttaja.

Pitäisi olla pysyväistalous, jossa tuotteet valmistetaan vain kerran ja ne kestää hamaan tappiin asti hajoamatta.

T:Eerin
 

vmakela

Member
Hauskaa keskustelua, melkein jo väittelyä. Yksi puolustaa lyijyakkuja sanomalla uudempia lifepo4 akkuja virityksiksi, vailla sen parempaa perustelua.
 
Mitkä akut on hyviä ,Jos lyijyakut on huono ?
Mitä kuluttajan pitäisi ostaa, saavansa rahoille vastinetta ?

Ei kai sitä käyttäjän kantilta erityisen hyvää akkua ole, kaikki ne kuluu.

Lyijyakku:

Kestää vähemmän syklejä
Helppo käyttää, koska laturit ja lataussäätimet ovat niin yleisiä lyijyakun latausprofiilille
Voidaan ladata pakkasessa
On halvempi per kWh kapasiteettia
Ei kannata purkaa alle 50 %
Melko korkea itsepurkautuminen
Voidaan kierrättää
Vanha, hyvin tunnettu tekniikka
Tietyt tyypit vaatii veden lisäystä
Ympäristön lämpötila ei saisi olla yli 25 °C
Painava
Matalampi energianpalautuskerroin (akun elinikänä varastoitu energia/akun valmistukseen käytetty energia)

Litiumrautafosfaatti:

Kestää enemmän syklejä
Vaatii akunhallintajärjestelmän
On kalliimpi per kWh kapasiteettia
Voidaan purkaa melko tyhjäksi, noin 20 %
Matala itsepurkautuminen
Ei voida ladata pakkasessa
Ei voida kierrättää toistaiseksi tehokkaasti
Uusi, vielä vähemmän tunnettu tekniikka
Huoltovapaa
Kestänee korkeampia ympäristön lämpötiloja
Kevyt
Korkeampi energianpalautuskerroin

Litiumakku voi tulla pitkässä juoksussa halvemmaksi.
 
Viimeksi muokattu:
Ylös