View Full Version : Batterie più performanti grazie ai supercondensatori
Redazione di Hardware Upg
28-01-2011, 16:13
Link alla notizia: http://www.businessmagazine.it/news/batterie-piu-performanti-grazie-ai-supercondensatori_35293.html
Una ricerca sui supercondensatori dimostra la possibilità di incrementare la capacità di stoccaggio e le prestazioni, per futuri sviluppi nel mondo delle batterie
Click sul link per visualizzare la notizia.
si iniziano ad aprire i famosi cassettini rimasti chiusi in tempo di "crisi" ...
anche perché un cellulare o un tablet con dualcore, 4Gb di RAM, fullHD, touch, giroscopio e contapassi non lo vendi a molto se dura 4 minuti.
anche perché un cellulare o un tablet con dualcore, 4Gb di RAM, fullHD, touch, giroscopio e contapassi non lo vendi a molto se dura 4 minuti.
anche io la penso come te..... ma sento già schiere di utenti che sbavano per i nuovi smartphone dual-core e sono disposti a girare con caricabatteria in ogni angolo pur di fare numeri fantasmagorici a quadrant o per giocare fluido all'ultimo mattone della gameloft.....
Shivan man
28-01-2011, 17:19
Ma se questi supercondensatori avranno le caratteristiche tipiche di un condensatore, mi chiedo come facciano a sostituire le batterie, o anche a fornire un supporto. Le curve di scarica di un condensatore sono molto diverse da quelle delle batterie, e comunque non sarebbe possibile utilizzare tutta la capacità di un condensatore. Ci sarebbe da complicare il circuito di alimentazione.
Le batterie ricaricabili durante la maggior parte della curva di scarica mantengono una tensione abbastanza costante (circa uguale alla tensione nominale, dipende dalla corrente assorbita) e terminata la carica non hanno una tensione nulla, invece nei condensatori la tensione decresce esponenzialmente, e per utilizzare tutta l'energia immagazzinata bisogna arrivare ad una tensione nulla.
E poi, per quanto rimane immagazzinata la carica?
imo superconduttori = supercosti =P
apparte gli scherzi, spero che finiscano certe news ed inizino a produrre qualcosa
simone14000
28-01-2011, 19:26
si dessero una mossa:)
marchigiano
28-01-2011, 19:28
si iniziano ad aprire i famosi cassettini rimasti chiusi in tempo di "crisi" ...
anche perché un cellulare o un tablet con dualcore, 4Gb di RAM, fullHD, touch, giroscopio e contapassi non lo vendi a molto se dura 4 minuti.
mi sa che non hai capito, i supercondensatori non servono ad avere più autonomia ma tempi di ricarica inferiori e/o assorbire picchi di corrente che danneggerebbero le batt normali
le autonomie anzi dovrebbero calare rispetto alle batt li-poly
II ARROWS
28-01-2011, 20:33
Ma sono l'unico a cui non frega nulla che il cellulare si carichi in "pochi minuti"?
Normalmente carico il cellulare di notte, mantenendo 8 ore di sonno, anche di più perché comunque arrivo a casa e faccio altre cose oltre che dormire, può anche impiegare anche 7 ore a caricarsi completamente... l'importante è che ci metta molto a scaricarsi.
io non sempre mi ricordo di caricare la batteria del cell e me ne accorgo quando mi preparo per uscire hehehehe.
avvelenato
28-01-2011, 22:30
secondo me questa dei supercondensatori usati nei cellulari è un'invenzione dell'articolista, sono convinto che nel paper originale non si fa accenno minimamente a questo tipo di potenziale utilizzo.
Anche perché ciò che serve nei cellulari attuali è soprattutto densità di energia (per peso e per volume), mentre la potenza specifica serve più per impieghi ad alto assorbimento, come i motori elettrici, e tra l'altro è proprio nello stesso ambito che ci si potrebbe avvantaggiare di cariche ridotte.
Io credo in effetti che con una densità energetica paragonabile (90%) agli accumulatori li-ion, a parità di costi e senza problemi di autoscarica, i supercondensatori potrebbero rendere l'auto elettrica commercialmente interessante.
ronthalas
28-01-2011, 22:52
Il contensto di utilizzo di questi supercondensatori ha più senso nell'ambito automotive, dove ne metti uno (o più) a fare da supporto alla batteria, nelle situazioni di start&stop, oppure di ibrido, dove la batteria fa sì da scorta primaria, ma viene sollecitata con valori di corrente meno intensi, o comunque costanti, mentre il condensatore si prende le botte di corrente in entrata o uscita, a seconda che sia una ripartenza, o una frenata. La Citroen (e il gruppo PSA) sta lavorando su questa tencologia, potrebbe portarla su strada già con la nuova C4 (ovviamente non questi supercondesatori, ma l'idea è questa) in versione Start&Stop, che su motori diesel, chiede correnti di spunto ancora più elevate. Stressi di meno la batteria, e ti dura di più... mentre il condensatore fa da "molla" e di solito, non si rompe facilmente. Tra l'altro a tensioni più basse, si aumenta (se non sbaglio) la densità elettrica, oltre all'intensità di corrente.
Sul pc, o cellulare, non te ne fai niente, ma su un UPS già ne trovi utilità, visto che con le variazioni di carico, specie se un po' intense, tendono a soffrire o andare in protezione (per non parlare del filtro sull'esterno, specie contro i fulmini, magari lo assorbe e lo riconverte, invece di limitarsi a filtrarlo e salvarti il pc).
II ARROWS
28-01-2011, 22:58
Avvelenato, penso che faccia parte della frase riportata...
Anche se non si capisce quando finisca perché le virgolette non sono chiuse.
Però non le vedo con le auto elettriche, il loro problema, ancora una volta, è comunque la capacità... Secondariamente l'uso dei picchi.
oramai e' piu' di 5 anni che i supercondensatori sono disponibili in massa ed a prezzi tutto sommato accettabili sul mercato , ovviamente costano molto molto di piu' di una batteria al litio di prestazioni paragonabili pero' per alcune applicazioni hanno senso.
Le applicazioni piu' diffuse sono i mini-aspirapolveri per togliere le briciole dal tavolo oppure per gli impianti audio di fascia alta
ad esempio in questa pagina http://www.rell.com/Pages/Product-End-Category.aspx?productCategory=10120&gclid=CJC02KmS3qYCFYVjfAodDjLo7A si puo' vedere in fondo un supercondensatore da 2000F costa circa 90$
una batteria al litio di pari capacita' viene intorno ai 10$ , pero' ci mette almeno mezz'ora per caricarsi nella migliore delle ipotesi
Eraser|85
29-01-2011, 00:40
Si Athlon, volevo aggiungere anche io che nel campo del car audio, ad esempio, i super condensatori si usano da parecchio proprio come supporto alla batteria che a volte potrebbe non fornire tutta la corrente necessaria all'amplificatore.. e in questo caso (e per poco tempo) entra in funzione il condensatore che "tampona" la richiesta di picco di energia..
tecnicamente gia' si potrebbero usare sule auto normali per renderle "semi-ibride".
usati nelle decellerazioni consentirebbero lo stockaggio di energia per ricaricare la batteria, evitando l'alternatore (che, anche se poco, consuma comunque).
possono essere utilizzati sugli ascensori, nella discesa si caricano, e servono un pacco batterie per la risalita...
gli usi per il recupero energetico sono innumerevoli....
athlon, ho fatto due calcoli su quelli da te indicati...
l'uso piu' ideale e' quello di una bicicletta con pedalata assistita (e, ricordo, una bicilcetta puo' essere lunga 3 metri, larga 1,35, avere 4 ruote, e per la pedalata assistita puo' sfruttare un motore da 250W, fino a bilanciare la forza per l'ottenimento di 25km/h; a quella velocita' il motore non spinge piu').
usando un pacco da 10 elementi da 3000F si ottengono 250W per 24 minuti (considerando che a 20Km/h il motore fornira' solo la meta' dei 250W, e considerando le partenze e la velocita' media stiamo sulla mezz'oretta di uso del mezzo), ad un costo di 570 euro (tase ed importazione escluse);
il vantaggio non indifferente e' il tempo di ricarica degli elementi; ti fermi, metti in carica per un paio di minuti e riparti...
ottimizzando il dimensionamento del pacco per l'uso che si fa' del mezzo, la percorrenza e il consumo finale, alla fine si puo' scendere parecchio con la spesa del pacco, ed avere un mezzo pratico e non inquinante per i piccoli spostamenti e di facile utilizzo, in quanto in pochi secondi e' gia' operativo...
Come da tempo sostiene il vecchio Beppe Grillo, le soluzioni ci sono per cambiare le cose, ma finchè grandi compagnie petrolifere e affini non molleranno la presa sui guadagni stratosferici, le cose arriveranno un pezzettino piccolo alla volta...
quoto baruk...
alcuni dati:
questi condensatori generano accumuli di 21kW/Kg e oltre!!! un condensatore da 140F è grande come una batteria di tipo C ma genera accumuli di 3,5kW/Kg con correnti fino a 530A sui 2,5V!!!! senza contare che ha 10 anni di vita utilizzabile e fino a 500.000 cicli di carica/scarica!!! costa ad esempio 17$...non mi pare molto più di una batteria al litio...
qui un link alle specifiche e i test http://www.alfatec.de/fileadmin/Downloads/Maxwell/Maxwell_Product_Testing_and_Certifications_v_1.6.pdf
Unrealizer
29-01-2011, 12:42
Come da tempo sostiene il vecchio Beppe Grillo, le soluzioni ci sono per cambiare le cose, ma finchè grandi compagnie petrolifere e affini non molleranno la presa sui guadagni stratosferici, le cose arriveranno un pezzettino piccolo alla volta...
Verissimo purtroppo...
In ogni caso, quoto chi diceva che i supercondensatori esistono nel commercio di massa già da parecchio... La prima xbox usava un condensatore ad aerogel da 1F per mantenere l'orologio, al posto delle classiche batterie al litio (comodo per non dover cambiare la batteria, ma durava si no 5-6 ore).
Io stesso uso pacchi di da 25-50F per mantenere l'alimentazione agli RTC dei dispositivi che mi progetto :D (si trovano a circa 15€ confezioni da 10 di condensatori da 25F e 2,7V)
EDIT: riguardo all'utilizzarli come "tampone" per la batteria con i motori elettrici... c'è gente che lo fa già sui fucili da softair con i normali condensatori elettrolitici... ecco l'andamento della tensione in una normale ASG alimentata a 8.4V con e senza condensatori (in questo caso sono solo 12,8 mF)
http://img218.imageshack.us/img218/3035/capplot.gif
marchigiano
29-01-2011, 13:06
oramai e' piu' di 5 anni che i supercondensatori sono disponibili in massa ed a prezzi tutto sommato accettabili sul mercato , ovviamente costano molto molto di piu' di una batteria al litio di prestazioni paragonabili pero' per alcune applicazioni hanno senso.
Le applicazioni piu' diffuse sono i mini-aspirapolveri per togliere le briciole dal tavolo oppure per gli impianti audio di fascia alta
ad esempio in questa pagina http://www.rell.com/Pages/Product-End-Category.aspx?productCategory=10120&gclid=CJC02KmS3qYCFYVjfAodDjLo7A si puo' vedere in fondo un supercondensatore da 2000F costa circa 90$
una batteria al litio di pari capacita' viene intorno ai 10$ , pero' ci mette almeno mezz'ora per caricarsi nella migliore delle ipotesi
ci sono anche vie di mezzo, tipo le batterie al litio ad alta capacità di carica e scarica (scarica in 3 minuti, carica in 20 minuti). tipo sugli aspirapolvere e trapani a batteria vedrei meglio queste batterie
Come da tempo sostiene il vecchio Beppe Grillo, le soluzioni ci sono per cambiare le cose, ma finchè grandi compagnie petrolifere e affini non molleranno la presa sui guadagni stratosferici, le cose arriveranno un pezzettino piccolo alla volta...
a be se lo dice lui mi fido di sicuro :asd:
Ma sono l'unico a cui non frega nulla che il cellulare si carichi in "pochi minuti"?
Normalmente carico il cellulare di notte, mantenendo 8 ore di sonno, anche di più perché comunque arrivo a casa e faccio altre cose oltre che dormire, può anche impiegare anche 7 ore a caricarsi completamente... l'importante è che ci metta molto a scaricarsi.
Prova a dimenticarti una volta di caricare il cellulare e magari stai uscendo di casa di fretta... Poi vedi come ti sarebbe comodo ricaricare il cellulare in 5 minuti :D
Pier2204
29-01-2011, 14:49
Prova a dimenticarti una volta di caricare il cellulare e magari stai uscendo di casa di fretta... Poi vedi come ti sarebbe comodo ricaricare il cellulare in 5 minuti :D
Esistono anche i caricabatterie da auto, quelli con la presa a mo di accendino che ti salvano in parecchie occasioni...con il traffico odierno prima che arrivi sul lavoro ti ritrovi con la batteria completamente carica..se poi prendi l'autostrada mentre stanno facendo i lavori per allargare le corsie, cosa che mi succede abitualmente... puoi fare a meno anche di ricaricarlo la sera...:D
ARARARARARARA
29-01-2011, 15:15
tecnicamente gia' si potrebbero usare sule auto normali per renderle "semi-ibride".
usati nelle decellerazioni consentirebbero lo stockaggio di energia per ricaricare la batteria, evitando l'alternatore (che, anche se poco, consuma comunque).
possono essere utilizzati sugli ascensori, nella discesa si caricano, e servono un pacco batterie per la risalita...
gli usi per il recupero energetico sono innumerevoli....
Quoto, appunto sulle auto in frenata serve qualcosa che in pochissimo tempo riesca ad assorbire tanta energia, quando poi si ripare serve un notevole spunto, quindi freni e ricarichi batterie e condensatori, riparti e il picco lo assorbi dal condensatore mentre poi a regimi normali prendi dalle batterie, il condensatore è utile anche per le brusche accellerazioni così da stressare meno le batterie primarie. Se l'ibrida permette brusche accellerazioni, e sappiamo tutti che i motori elettrici in questo non sono inferiore a nessuno allora la ibrida la vendi se invece la ibrida o elettrica per preservare la batteria non ti fa divertire continui a girare con il tuo bel benzina 4 cilindri in linea triflux 1750cc doppio turbo da 600CV (ECV1 (http://www.ecv1.com/home.htm))... o più probabilmete col panda 750
Esistono anche i caricabatterie da auto, quelli con la presa a mo di accendino che ti salvano in parecchie occasioni...con il traffico odierno prima che arrivi sul lavoro ti ritrovi con la batteria completamente carica..se poi prendi l'autostrada mentre stanno facendo i lavori per allargare le corsie, cosa che mi succede abitualmente... puoi fare a meno anche di ricaricarlo la sera...:D
Be' io non mi muovo sempre in auto e metti che per una volta (vuoi per il simpatico Eco-Pass, vuoi per i simpatici posteggi blu messi ovunque, vuoi per il traffico) vado a piedi o coi mezzi per fare delle commissioni... Se il cellulare e' scarico, come lo ricarichi? Avessi una batteria che in 5 minuti me la carica anche solo a meta', mentre mi vesto lo attacco...
Quoto, appunto sulle auto in frenata serve qualcosa che in pochissimo tempo riesca ad assorbire tanta energia, quando poi si ripare serve un notevole spunto, quindi freni e ricarichi batterie e condensatori, riparti e il picco lo assorbi dal condensatore mentre poi a regimi normali prendi dalle batterie, il condensatore è utile anche per le brusche accellerazioni così da stressare meno le batterie primarie. Se l'ibrida permette brusche accellerazioni, e sappiamo tutti che i motori elettrici in questo non sono inferiore a nessuno allora la ibrida la vendi se invece la ibrida o elettrica per preservare la batteria non ti fa divertire continui a girare con il tuo bel benzina 4 cilindri in linea triflux 1750cc doppio turbo da 600CV (ECV1 (http://www.ecv1.com/home.htm))... o più probabilmete col panda 750
Intendi il sistema KERS? http://it.wikipedia.org/wiki/KERS
Comunque ci sono le auto sportive elettriche che fanno impallidire la Ferrari :D
Questa e' una delle tante, una sportiva elettrica, con un'autonomia di quasi 400km: http://it.wikipedia.org/wiki/Tesla_Roadster
Dispone anche del freno elettrico rigenerativo (e' presente anche sulle metropolitane) che in pratica utilizza il motore per frenare e recuperare energia elettrica.
se per questo aspetto la + potabile, economicamente, Peugeot ION per vedere questo freno elettrico rigenerativo e la sua efficienza!
marchigiano
30-01-2011, 13:04
Comunque ci sono le auto sportive elettriche che fanno impallidire la Ferrari :D
Questa e' una delle tante, una sportiva elettrica, con un'autonomia di quasi 400km: http://it.wikipedia.org/wiki/Tesla_Roadster
Dispone anche del freno elettrico rigenerativo (e' presente anche sulle metropolitane) che in pratica utilizza il motore per frenare e recuperare energia elettrica.
la tesla non fa impallidine nemmeno una citroen vts :asd:
400km li fai guidando come un 90enne col cappello, se tiri in pista dopo 5 giri hai scaricato le batterie, i 200kw del motore sono sfruttabili solo per pochi secondi poi c'è un limitatore altrimenti le batterie e l'inverter si fondono...
...a be se lo dice lui mi fido di sicuro :asd:
Non sono un seguace cieco del grillo genovese se è questo che pensi, ma mi puzza molto che un oggetto come il motore a scoppio dopo un secolo sia praticamente immutato nei suoi usi... secondo te è incentivata o no una linea di ricerca efficace sulle batterie elettriche? il motore elettrico resta sempre il mortale nemico del motore a combustione, e lo surclassa praticamente su ogni cosa.
marchigiano
30-01-2011, 22:51
immutato in un secolo? :mbe: ma se 100 anni fa i motori erano 20000 di cilindrata e avevano 20cv... oggi guarda cosa può fare anche una misera polo bluemotion... per non parlare dei prototipi che consumano 0.8 litri per 100km
il gasolio rimane la fonte di energia più compatta/sicura/economica, le batterie si sono evolute molto più lentamente dei motori termici ma non c'è sicuramente un cartello, ci sono dei problemi tecnici, di costo e di sicurezza (in ambito militare ci sono da anni le batterie al trizio e sull'apollo già avevano le batterie che hanno usato le formula1 col kers ma sono pericolose e costose...)
II ARROWS
30-01-2011, 23:15
Baruk, agli inizi del 1900 circolavano molte più macchine con motore elettrico che a benzina...
Solo per farti capire quanto il motore elettrico surclassasse praticamente su ogni cosa quello a benzina. Lo surclassava così tanto che sono praticamente spariti in favore di quelli a benzina.
Pier2204
30-01-2011, 23:40
Baruk, agli inizi del 1900 circolavano molte più macchine con motore elettrico che a benzina...
Solo per farti capire quanto il motore elettrico surclassasse praticamente su ogni cosa quello a benzina. Lo surclassava così tanto che sono praticamente spariti in favore di quelli a benzina.
Il motore elettrico scomparve all'inizio del 900 perche la sovrabbondanza di petrolio a prezzi irrisori ne decretò la fine, aggiungi che non esisteva un problema ecologico, le auto in circolazione all'epoca erano veramente poche.
I vantaggi del motore elettrico rispetto a uno a scoppio sono molteplici. (assenza di vibrazioni, non ha bisogno di rimanere in moto a auto ferma, molte meno parti meccaniche, minore usura, silenziosità, assenza di gas di scarico) ma ha anche degli svantaggi per il momento, (autonomia, ricarica troppo lunga, non esistono servizi adeguati per la ricarica, accessori interni alimentati dalle stesse batterie riducono l'autonomia, luci, riscaldamento o condizionamento, radio, navigatori gps ecc..) in più se le auto elettriche cominciassero a diffondersi in maniera esponenziale ci sarebbe un problema di come queste possano gravare sulle centrali elettriche di produzione senza far saltare tutto il sistema..
marchigiano
30-01-2011, 23:47
no a dire il vero il motore elettrico ha solo vantaggi rispetto a quello termico, non svantaggi
quelli che elenchi sono svantaggi delle batterie vs. serbatoio carburante... li si che ci sono svantaggi :(
Sono anni che sento dire di scoperte per allungare la vita delle batterie, addirittura anni fa parlavano di ricarica mensile del cellulare...peccato che non è cambiato nulla fino a oggi. Queste news valgono zero.
marchigiano
31-01-2011, 00:18
già oggi ci sono nokia da 30€ che si caricano una volta al mese... poi se uno vuole lo smartphone da 4" il discorso cambia :)
Anche se è migliorato in efficenza, il principio del motore a scoppio rimane esattamente quello della fine dell'800, chiedere pure a ingegneri vari... il problema del motore elettrico rimane appunto la durata e le dimensioni delle batterie, ma quando sarà il momento (fine o costo astronomico dei combustibili fossili), magicamente ne compariranno di efficentissime e leggerissime come funghi. Credo comunque, ritornando alla notizia, che le aziende dovranno per forza studiare batterie per pad/smartphone sempre più efficenti, visto che non è possibile che uno strumento di lavoro si scarichi dopo una mezza giornata.
marchigiano
31-01-2011, 11:53
si perchè adesso ai produttori di batterie farebbe schifo produrne in quantità assurde per far andare automobili ;) matsushita, panasonic, sanyo ecc... sono d'accordo con toyota ford volkswagen ecc... per continuare con i motori termici :D
II ARROWS
31-01-2011, 12:46
quelli che elenchi sono svantaggi delle batterie vs. serbatoio carburante... lì si che ci sono svantaggi :(MMmh.. logico.
Non ci sono svantaggi. A parte gli svantaggi. A questo punto io posso dire che il motore a benzina ha solo vantaggi: potenza e autonomia su tutto.
Basta togliere l'inquinamento che produce...
Anche se è migliorato in efficenza, il principio del motore a scoppio rimane esattamente quello della fine dell'800, chiedere pure a ingegneri vari...Non è vero che il motore non è cambiato dal 1800, sono cambiati i sistemi a inniezione, il motore diesel cambia completamente l'innescamento dell'esplosione... Sono diventati silenziosi, che a sentire parlare qualcuno sembra che siano ancora come i primi motori che facevano sentire distintamente i singoli scoppi... Le ultime macchine hanno sistemi che spengono completamente il motore quando ci si ferma, per farlo ripartire automaticamente con il minimo sforzo quando serve.
Sistemi di controllo elettronico per il contenimento dei consumi diminuendo la potenza quando non serve.
Se un ingegnere meccanico di tice che non è cambiato nulla da più di 100 anni, è un incompetente astronomico.
Credo comunque, ritornando alla notizia, che le aziende dovranno per forza studiare batterie per pad/smartphone sempre più efficenti, visto che non è possibile che uno strumento di lavoro si scarichi dopo una mezza giornata.Il mio non si scarica dopo mezza giornata, forse hai sbagliato prodotto.
...Non è vero che il motore non è cambiato dal 1800, sono cambiati i sistemi a inniezione, il motore diesel cambia completamente l'innescamento dell'esplosione... Sono diventati silenziosi, che a sentire parlare qualcuno sembra che siano ancora come i primi motori che facevano sentire distintamente i singoli scoppi... Le ultime macchine hanno sistemi che spengono completamente il motore quando ci si ferma, per farlo ripartire automaticamente con il minimo sforzo quando serve.
Sistemi di controllo elettronico per il contenimento dei consumi diminuendo la potenza quando non serve.
Se un ingegnere meccanico di tice che non è cambiato nulla da più di 100 anni, è un incompetente astronomico...
Il principio di base (non le migliorie) rimane lo stesso, e non è un mostro di efficenza energetica. Anche in fatto di numero di componenti coinvolti (e quindi che si possono guastare) il motore elettrico non ha eguali.
marchigiano
31-01-2011, 13:18
A questo punto io posso dire che il motore a benzina ha solo vantaggi: potenza e autonomia su tutto.
Basta togliere l'inquinamento che produce...
si perchè produrre le batterie non inquini. riciclarle a fine vita non inquini. a produrre energia elettrica per caricarle non inquini.... ;)
II ARROWS
01-02-2011, 02:09
Produrre batterie non inquini? :asd:
Ah, no... ho capito quello che hai detto... tu non hai capito quello che ho detto io, cioè che se togli i fattori negativi dall'equazione è ovvio che è una cosa è solo positiva.
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