Форум РадиоКот

Всем привет!
Скажите пожалуйста, возможно ли "на коленках" сделать батарею/топливный элемент, работающий полгода и выдающий все это время стабильные 1,5/2/3,5 Вольта?

Просто, я видел на YouTube видео, как из серебряной ложки, медной проволоки, соли, уксуса и глицерина сделали батарею, по словам автора, работающую полгода. К сожалению, серебряной ложки у меня нет, а очень хотел бы повторить эксперимент.

Если кто знает или читал где-то про такие проекты "сделай сам батарейку, работающую полгода", можете написать про такие проекты?

Очень хочу в нашем селе сделать метеостанцию в виде модуля ESP8266 с датчиками температуры и скорости ветра, но тянуть провода четверть километра к метеостанции не хочется, там потребление мизерное, до 200 мА в активном режиме, 3,3 Вольт. Можно было бы поставить солнечную батарею и какую-нибудь 18650 с модулем зарядки, но зимой холодно и мало солнца, быстро емкость уменьшится, перестанет работать. Удобно было бы создать такую "вечную батарейку" и заменять ее на дереве раз в полгода, и на солнечные панели тратить деньги не нужно.

Из доступных материалов только оцинковка, медь, алюминий, гвозди 150, свинец для рыболовных грузил ну и другие вещи, что есть в обычном домашнем хозяйстве. То есть, "ядерную батарейку" не собрать

Посоветуйте что-нибудь или, если это утопия, то скажите прямо, буду думать вариант с 18650, солнечной панелью и резистором для утепления батареи.

Спасибо!

Интересное (и непонятное) желание.. Что вы конкретно хотите- чтобы батарейка работала не более полугода, не менее полугода, или прямо вот так РОВНО ПОЛГОДА?

Думайте вариант со свинцовой батареей. Литий + мороз = опаньки...
Ёмкость батареи нужна такая, чтобы устройство могло работать неделю только от неё.
Мощность СП (Солнечной Панели) нужна такая, чтобы смочь батарею зарядить за стандартный световой день (солнце 5~6 часов при неподвижной СП).
Если это соблюсти (а это не так сложно), устройство не останется без электричества даже зимой, когда ёмкость кислотной батареи падает в 2 раза (на морозе -30°)

Если вернуться к вопросу автора то да, при больших запасах металлов в электродах гальванический элемент будет жить долго. Во 2 мировую войну были гальванические элементы в морских минах которые жили годами. То есть толстый электрод из цинка и меди в особо чистом растворе электролита и соответствующих прокладках между электродами позволит работать им долго.

Александр, Slabovik, Дмитрий, большое спасибо за ответы!

АлександрЛ писал(а):Интересное (и непонятное) желание.. Что вы конкретно хотите- чтобы батарейка работала не более полугода, не менее полугода, или прямо вот так РОВНО ПОЛГОДА?

Почему непонятное, нам, сельским жителям знать погоду важно, особенно весной, а каждые несколько дней лазить на тополь, менять батарейки, не хочется.
Про работу батареи полгода - желательно, чтобы она могла работать до полугода, может меньше, может больше, это не критично. Но не как Li-Ion, который зимой разрядится быстрее, чем его солнечная батарея зарядит

Slabovik, согласен с Вами насчет морозов для литиевой батареи. Про свинцовые батареи сейчас погуглю. Наверное, и солнечная панель небольшая потребуется, там ведь потребление меньше 1 Ватта, даже небольшая солнечная батарея может с запасом вырабатывать столько энергии даже зимой.

Дмитрий, большое спасибо за интересную мысль! Может такая батарея из цинка и меди это решение. А если ее еще можно подзаряжать от солнечной батареи, то вообще отлично!

Victor_CCCP писал(а):Про работу батареи полгода - желательно, чтобы она могла работать до полугода, может меньше, может больше, это не критично.

Ну, вот теперь понятно- ЧЕМ ДОЛЬШЕ, тем лучше..

А почему, для того, чтобы "на тополь не лазить" - нельзя батарейку разместить в "пределах доступности", а сам прибор пусть висит там, где надо.

Дольше всего (имхо) работают самые примитивные солевые батарейки- при небольших разрядных токах.
Как- то давно (где- то в середине 70-х) мне попалась батарейка (типа современного D) 1960 года выпуска- во вполне работоспособном состоянии.

зы.. Вообще- то вы не указали, какого потребление этого вашего прибора "на тополе"..

зызы.. У меня в оборудовании для питания часов/календаря и памяти- используются обыкновенные элементы АА - две штуки, работают они там до пяти лет.. Дело то ведь не только в напряжении питания, а ещё и в потребляемом токе.

Для гальванических элементов и для аккумуляторов критичен заряд веществ и чистота химии, работали в одной лаборатории по такой тематике приятели. Чем чище химия тем меньше так называемый саморазряд элемента, то есть протекание не несущих ЭДС реакций, а наоборот, сажающих элемент. То есть пока внешняя цепь не замкнута всякие там электролизы и прочее протекать не должны. А когда замкнута должно быть минимальное падение на элементе, то есть внутреннее сопротивление должно быть мало.

Александр, извините, забыл написать про нагрузку:
Напряжение: 3,3В
Сила тока: 200мА

Насчет провода снизу я как-то не подумал. Если у простой телефонной "лапши" длиной 12 метров не будет препон в виде сопротивления, то, наверное, это самый простой вариант будет, снизу герметичную коробку сделать и в ней размещать заменяемые батарейки.

Victor_CCCP писал(а): извините, забыл написать про нагрузку:
Напряжение: 3,3В
Сила тока: 200мА.

а от каких батареек ЭТО у вас сейчас работает? И на сколько времени этих батареек сейчас хватает?

По вами предоставленным данным, ваше устройство от аккумулятора ёмкостью 4,8 ампер/часа должна работать сутки, а, например, от "пальчиковых АА батареек" примерно 5 часов..

Ну, в общем- то я, вроде как, понял (если, конечно, правильно понял) - ESP8266 - это приёмник- передатчик, и ещё туда же должна вешаться ардуина и ещё датчики, и вся эта фуйня, периодически включаясь, передаёт вам данные этих датчиков..

зы.. Вам надо всю вашу систему собрать "в натуре", и потом, когда уже всё будет работать- выяснять, хотя бы примерно- какой ёмкости надо иметь источник питания для работы вашей конструкции в течении суток (или недели, месяца) - и уже потом искать что в таком режиме может работать..

Виктор - использовать WiFi модуль для коммуникации с сенсором, находящимся на улице, плохая идея. Токопотребление в 200мА просто огромное для батарейного питания, да и дальность в 250м для WiFi тоже очень много. Кстати, Вы не указали это среднее потребление, или максимальное. Среднее токопотребление у удаленного сенсора должно быть не более 10-50 микроампер, т.е. где-то в 10000 раз меньше. Посмотрите в сторону модулей на субгигагерцовые диапазоны. У меня в профиле найдёте статьи по самостоятельному изготовлению таких модулей. У них и радиус действия больше при меньшем среднем токопотреблении и проникновение через стены и стёкла дома несравненно лучше чем у 2.4ггц модулей. Да и коммуникация с Вашим сенсором подразумевает лишь одностороннюю передачу данных. В этом случае WiFi протокол сильно избыточен, и приводит к непомерно высокому токопотреблению.

Насчет батареи - не написали нужна-ли работоспособность при низких температурах. Если да, то посмотрите на литиевую (неперезаряжаемую) батарей из последнего моего проскта в профиле. В любом случае, от нее хорошо спроектированный безпроводный сенсор будет работать без смены годами, в том числе при морозе до -55С.

Александр, Ser60, большое спасибо!

Александр, 200мА это максимальное потребление тока ESP8266, но там еще будут датчики, Ардуино, да и коэффициенты я не учитывал при расчетах, поэтому и взял сразу для расчета 200мА, с запасом.
Я так и сделаю, как с Китая доедут по почте все компоненты, соберу прототип и протестирую пару недель, чтобы замерить потребление и надежность работы метеостанции. А уже потом на улицу ее устанавливать буду.

Ser60, Вы правы, большую часть времени модуль будет в пассивном режиме работать, отправляя данные, например, каждые 5 секунд. Это я просто с запасом беру, там ведь много чего буддет влиять на уменьшение емкости батареи от эталонного значения.
Про 493.2Мгц думал, но хочется сделать именно на WiFi, чтобы можно было и с домашнего компьютера смотреть, и с телефона, и соседи тоже могли пользоваться данными метеостанции.
За проект большое спасибо, сейчас буду изучать!

Victor_CCCP писал(а): Напряжение: 3,3В
Сила тока: 200мА

Простейший расчет показывает, что ёмкость источника питания для полугодовой работы д.б. порядка 1'000 А*ч. Для сравнения, ёмкость автомобильной двенадцативольтовой АКБ 55-60 А*ч. При использовании ШИМ-преобразователя с высоким КПД, возможно получить 200 А*ч. Этого хватит примерно на месяц работы.
Даже и не знаю кто(что) Вам поможет.

у меня метеостанция
решил прикрутить к ней светодиод
батареек ААА хватает на 1-2 месяца непрерывного свечения светодиода
https://fotki.yandex.ru/users/mix10/album/160152

в детстве собирал батарейки от поляроида
сейчас элекронные сигареты
последнюю нашёл, думал что то в ней по круче будет, на вид сигарета супер была сделана.Оказалось стандатно
микрофон батарейка и испареитель
батарейка работает

так что ранее советовали, ставь солнечную батарейку или и пропеллер за окно.

Видится мне, что потребное количество энергии определено неверно - сильно завышено. При проектировании питания необходимо достоверно определить (измерить) этот параметр на прототипе, накопив статистику, скажем, за одну неделю непрерывной работы.

p.s. Максимальный потребляемый ток и количество потреблённой энергии за период - это совсем не одно и то же

ТС вероятно неправильно описал характер потребления. Такие устройства обычно раз за сколько то минут просыпаются, измеряют что то, например давление, передают по какому либо каналу связи, и опять спать, до следующего раза. Поэтому потребление получается небольшими порциями с этими 200мА и большим периодом с очень маленьким потреблением.

Низкотемпературный литий (LiMnO2) - до -40°С (индекс "LT").
И подобные (в интернете много).

Народ, всем большое спасибо!
Батареи 18650 сегодня на почте выдали, теперь отладочная макетка, датчики и можно будет замерять потребление на прототипе

осталось правильную для лития утреннюю зарядку найти
А теперь можно перейти к водным процеДУРАМ

Вот отличная статья про земляные гальванические элементы http://www.liveinternet.ru/community/rs ... 319502472/
Правда не знаю пригодится ли, ток мал.

Tabak4 писал(а):Вот отличная статья про земляные гальванические элементы http://www.liveinternet.ru/community/rs ... 319502472/
Правда не знаю пригодится ли, ток мал.

Можно просто закопать батарейку и опаньки ..