Tema: Comportamiento raro de una Trojan T-105

Como muchos saben, tengo 8 Trojan T-105 en serie, sistema a 48V 200Ah C10. Bueno, en realidad son 7 T-105 y 2 vasos Fiamm de 300Ah, todos en serie, formando un banco de 23 vasos a 46V - para que no corte el híbrido
Llevan 3 años funcionando; el primer año las forzaba mucho, pero después aprendí a mimarlas, con descargas controladas automáticamente hasta solo el SOC 72% cada noche. Nunca hay descargas profundas. He instalado 2 balanceadores HA02, pero siguen habiendo diferencias de hasta 0.6V entre las monoblocks de 6V, estando en absorción

Voy al grano: Una de las Trojan hace tiempo que no llega a la tensión de absorción, y menos a la de ecualización. Cuando el banco está en absorción, a 56.5V (23 celdas, 2.45V por celda), esta T-105 solo sube a 6.90V, mientras las otras T-105 están a 7.45V +/- 0.2V. En ecualización son 7.1V vs. 8.0V +/- 0.3V
Este comportamiento indica una Ri más pequeña en la monoblock en cuestión. He tenido casos parecidos (sulfatación) y he podido recuperar la monoblock con ecualización individual prolongada
Esta T-105 es diferente! Se calienta ya en los ciclos normales, y cuando intento la ecualización individual, se calienta en exceso, subiendo la temperatura a 45C rápidamente. La ecualización prolongada lo hago con 10A, y la tensión solo sube a 7.2V (no me atrevo a más por el calentamiento)
He medido la densidad, estando la T-105 aparentemente al SOC 100%, y me da 1.27g/ml en una celda (bien) y ~1.18g/ml en las otras dos celdas (mal)

Estas dos celdas están mal, pero no parecen estar sulfatadas. Alquién sabe lo que les pasa?
(soy consciente que posiblemente se está acercando el fin de la vida útil de estas celdas)

Iniciado por el_cobarde

Como muchos saben, tengo 8 Trojan T-105 en serie, sistema a 48V 200Ah C10. Bueno, en realidad son 7 T-105 y 2 vasos Fiamm de 300Ah, todos en serie, formando un banco de 23 vasos a 46V - para que no corte el híbrido
Llevan 3 años funcionando; el primer año las forzaba mucho, pero después aprendí a mimarlas, con descargas controladas automáticamente hasta solo el SOC 72% cada noche. Nunca hay descargas profundas. He instalado 2 balanceadores HA02, pero siguen habiendo diferencias de hasta 0.6V entre las monoblocks de 6V, estando en absorción

Voy al grano: Una de las Trojan hace tiempo que no llega a la tensión de absorción, y menos a la de ecualización. Cuando el banco está en absorción, a 56.5V (23 celdas, 2.45V por celda), esta T-105 solo sube a 6.90V, mientras las otras T-105 están a 7.45V +/- 0.2V. En ecualización son 7.1V vs. 8.0V +/- 0.3V
Este comportamiento indica una Ri más pequeña en la monoblock en cuestión. He tenido casos parecidos (sulfatación) y he podido recuperar la monoblock con ecualización individual prolongada
Esta T-105 es diferente! Se calienta ya en los ciclos normales, y cuando intento la ecualización individual, se calienta en exceso, subiendo la temperatura a 45C rápidamente. La ecualización prolongada lo hago con 10A, y la tensión solo sube a 7.2V (no me atrevo a más por el calentamiento)
He medido la densidad, estando la T-105 aparentemente al SOC 100%, y me da 1.27g/ml en una celda (bien) y ~1.18g/ml en las otras dos celdas (mal)

Estas dos celdas están mal, pero no parecen estar sulfatadas. Alquién sabe lo que les pasa?
(soy consciente que posiblemente se está acercando el fin de la vida útil de estas celdas)

Mi opinion es que si con varias equalizaciones no se han recuperado es que ya estan encarando el fin de su vida útil.
Al ser monoblock supongo que no has podido medir su tension ( celda por celda )tanto en carga como en descarga ( no, no es para saber su SOC ) sino para ver la evolución de la Ri.
Si la materia activa hubiera disminuido ( ¿ drasticamente ? ), al no haber 'material' para revertir la reacción química, o sea para la carga, no es capaz de elevar la concentracion de sulfúrico y por ende la densidad.

Coincido en que lo más posible es una perdida de material activo

Iniciado por Sulfato

Si la materia activa hubiera disminuido ( ¿ drasticamente ? ), al no haber 'material' para revertir la reacción química, o sea para la carga, no es capaz de elevar la concentracion de sulfúrico y por ende la densidad

Iniciado por Gabriel 2018

Coincido en que lo más posible es una perdida de material activo

Gracias, chicos; me confirmáis lo que sospechaba: Pérdida de material de las placas (convertido en poso) ---> imposibilidad de realizar las reacciones electro-químicas ---> pérdida de capacidad y densidad baja

Pregunto: La falta de materíal activo, explica también la reducción de la Ri (es decir, las tensiones bajas) y el calentamiento de la batería?

Mi teoría: Estando en serie, tiene que pasar la misma intensidad por todas las celdas. En una celda sana, la corriente se establece por medio de las reacciones electro-químicas. En las celdas con falta de material activo, la corriente será puramente resistiva (iónica) cruzando el electrolito (ácido). Parece ser que esta resistenca iónica es menor que la normal, pero genera mucha más calor

Iniciado por Sulfato

Al ser monoblock supongo que no has podido medir su tension ( celda por celda )tanto en carga como en descarga

No he medido la tensión en cada celda. Podría hacerlo contactando los puentes internos con un conductor (plomo, carbon), pero no lo he hecho (todavía). Pero en cuanto a la Ri: La Ri de la monoblock afectada es bastante inferior a la de las otras T-105, como se ve claramente en su tensión inferior (de la monoblock afectada), cuando pasa la misma corriente: Con una intensidad de carga de ~20A por cada celda, mido ~7.4V en una T-105 buena, pero ~6.9V en la T-105 afectada. Suponiendo que esta diferencia se debe a las dos celdas malas, serían 0.25V por celda ---> una celda mala tiene una Ri 250mV/20A = 12.5mOhm menor que una celda buena

Hola,
esto huele mal.
Medir la resistencia interna con un conductor de carbon (grafito) no es nada preciso.
Yo lo usaba en la bateria que tenia un vaso en corto para hacerle una extra carga y estos conductores se calentaban en exceso (era el conductor central de una pila de petaca), al final use un tornillo de acero inoxidable del LM, y durante los meses que estuvo puesto el acido no le hizo huella y no habia casi caida de tension, no asi a un tornillo normal, en pocas semanas se lo comia.
Suerte que la necesitaras.

Iniciado por el_cobarde

No he medido la tensión en cada celda. Podría hacerlo contactando los puentes internos con un conductor (plomo, carbon), pero no lo he hecho (todavía). Pero en cuanto a la Ri: La Ri de la monoblock afectada es bastante inferior a la de las otras T-105, como se ve claramente en su tensión inferior (de la monoblock afectada), cuando pasa la misma corriente: Con una intensidad de carga de ~20A por cada celda, mido ~7.4V en una T-105 buena, pero ~6.9V en la T-105 afectada. Suponiendo que esta diferencia se debe a las dos celdas malas, serían 0.25V por celda ---> una celda mala tiene una Ri 250mV/20A = 12.5mOhm menor que una celda buena

No acabo de entender esta forma de medir la Ri, para ello se necesitaria saber tambien la tensión en vacio ( reposo), puesto que esta, al estar la bateria degradada, podria tenerla alterada debido a otros factores, ( contaminación de la placas con material de la otra placa, formacion de otras formas degradadas del Pb02, etc ).
Entonces el calculo de la Ri difiere bastante.

Iniciado por Sulfato

No acabo de entender esta forma de medir la Ri, para ello se necesitaria saber tambien la tensión en vacio ( reposo)

La tensión en reposo (circuito abierto) es de 6.3V, tanto para la T-105 mala como para las buenas
- Con 20A (carga), la tensión sube a 6.9V en la T-105 mala ---> Ri = 600mV/20A = 30mOhm
- Con 20A (carga), la tensión sube a 7.4V en una T-105 buena ---> Ri = 1100mV/20A = 55mOhm

---> La diferencia en Ri entre una T-105 buena y una mala es de 25mOhm. Si suponemos que esta diferencia se debe a las dos celdas malas, la diferencia en Ri es de 12.5mOhm por celda

Otra forma del cálculo: Una T-105 tiene 55mOhm; tiene 3 celdas en serie ---> 18.3mOhm por celda
La T-105 mala tiene Ri=30mOhm; tiene 1 celda buena y 2 celdas malas. La celda buena tiene 18mOhm, quedan 30-18=12mOhm para las dos celdas malas, 6mOhm por celda. La diferencia entre una celda buena y una mala es 18-6=12mOhm

Iniciado por el_cobarde

La tensión en reposo (circuito abierto) es de 6.3V, tanto para la T-105 mala como para las buenas
- Con 20A (carga), la tensión sube a 6.9V en la T-105 mala ---> Ri = 600mV/20A = 30mOhm
- Con 20A (carga), la tensión sube a 7.4V en una T-105 buena ---> Ri = 1100mV/20A = 55mOhm

---> La diferencia en Ri entre una T-105 buena y una mala es de 25mOhm. Si suponemos que esta diferencia se debe a las dos celdas malas, la diferencia en Ri es de 12.5mOhm por celda

Otra forma del cálculo: Una T-105 tiene 55mOhm; tiene 3 celdas en serie ---> 18.3mOhm por celda
La T-105 mala tiene Ri=30mOhm; tiene 1 celda buena y 2 celdas malas. La celda buena tiene 18mOhm, quedan 30-18=12mOhm para las dos celdas malas, 6mOhm por celda. La diferencia entre una celda buena y una mala es 18-6=12mOhm

¿ Y no será que las celdas que parecen malas son las buenas, y las que parecen buenas son las malas ?

Iniciado por jmargaix

esto huele mal ... Suerte que la necesitaras

No es tan grave, tengo dos vasos Fiamm en reserva, para sustituir estas celdas malas
Pero temo, que en un futuro próximo morirán más celdas de mis Trojan T-105 ...
Es probable, que pronto necesitaré baterías nuevas ...

De momento no haré nada, hasta que estas celdas den su último suspiro, porque actualmente el banco me funciona


- - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Iniciado por Sulfato

¿ Y no será que las celdas que parecen malas son las buenas, y las que parecen buenas son las malas ?

No lo creo, por el calentamiento excesivo de la T-105 "mala" y porque no sube la tensión al intentar ecualizar

Iniciado por el_cobarde

No lo creo, por el calentamiento excesivo de la T-105 "mala" y porque no sube la tensión al intentar ecualizar

Entiendo que intentas ecualizar el banco completo. El calentamiento , ¿has comprobado que se genera más en las celdas supuestamente malas ?
¿ Has medido y comparado tensiones en descarga ? , ¿ Se comporta igual la Ri en descarga ?

- - - - - - - - - - - - - - - - - - -

¿ Consumen más agua estas celdas ?

Iniciado por Sulfato

¿ Y no será que las celdas que parecen malas son las buenas, y las que parecen buenas son las malas ?

Ahora te entiendo, Sulfato, te refieres a las 3 celdas de la T-105 mala y preguntas, si posiblemente sea la celda mala la que tiene la densidad alta y que las otras dos celdas fueran buenas
Sinceramente no lo sé, simplemente había supuesto que "densidad alta" significa "celda buena"

- - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Iniciado por Sulfato

Entiendo que intentas ecualizar el banco completo

He intentado las dos cosas: Ecualizar el banco completo (con el regulador, a 59.8V) y también la T-105 "mala" por separada, con una fuente AC-DC regulable, a 8.0V (CV) y 10A (CC) - la tensión no sube a más de 7.2V y la T-105 se calienta mucho

Iniciado por Sulfato

El calentamiento , ¿has comprobado que se genera más en las celdas supuestamente malas ?

No puedo decirlo, se calienta toda la monoblock más o menos igual

Iniciado por Sulfato

¿ Has medido y comparado tensiones en descarga ? , ¿ Se comporta igual la Ri en descarga ?

Creo que en descarga, la T-105 mala está a una tensión igual -o hasta un poco más alta- que las otras T-105. Pero tengo que comprobarlo, no lo tengo muy seguro

Iniciado por Sulfato

¿ Consumen más agua estas celdas ?

No. Consumen igual o menos agua que las otras

Iniciado por el_cobarde

... las 3 celdas de la T-105 ... posiblemente sea la celda mala la que tiene la densidad alta y que las otras dos celdas fueran buenas

He estado pensando sobre esta opción y en principio lo veo más probable, que una sola celda esté mál (la de densidad alta) y no las otras dos, además con síntomas iguales. A ver si el problema podría ser el siguiente:
- A la celda con densidad alta le falta material activo en las placas. Por esto el ácido sulfúrico está en solución en el electrolito y la densidad es alta - pero esto no significa que la celda esté bien
- Esta celda tiene muy poca capacidad y si intento cargarla, rápidamente sube de tensión
- En consecuencia, las otras dos celdas de esta T-105 nunca llegan a las tensiones de absorción y nunca llegan a cargarse bien ---> su tensión y su densidad serán bajas (esto no lo entiendo bien)
- Las dos celdas "buenas" tendrán la tensión tan baja, que la tensión de toda la T-105 será inferior a las otras (esto tampoco lo entiendo). De hecho, estando en absorción, la tensión de esta T-105 es de 6.9V, vs. 7.4V de las otras
- La Ri de la celda mala es alta, por lo que al cargar, se calienta toda la monoblock
- En circuito abierto, la celda mala tiene la misma tensión que las otras y la T-105 aparenta estar bien, a 6.30V
- En descarga, la tensión de esta T-105 también debería ser más baja. Esto lo tengo que comprobar

Que pensáis? Como véis, hay dos puntos que no me cuadran ...

Para mí es importante, identificar la(s) celda(s) mala(s), porque quiero cortocircuitarla(s), para sustituirla(s) por los vasos de reserva que tengo. No sería inteligente, cortocircuitar las celdas buenas y salvar la mala ...

- - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Iniciado por jmargaix

Medir la resistencia interna con un conductor de carbon (grafito) no es nada preciso ... al final use un tornillo de acero inoxidable

Gracias por el consejo, jmargaix. Intentaré medir la tensión de cada celda por separado con un tornillo de acero inoxidable

Son contiguas las celdas con poca densidad?

Iniciado por Gabriel 2018

Son contiguas las celdas con poca densidad?

Sí. La celda con densidad alta está en un extremo; la central y la del otro extremo tienen la densidad baja

Iniciado por el_cobarde

Sí. La celda con densidad alta está en un extremo; la central y la del otro extremo tienen la densidad baja

Bien, entonces, con un taladro certero podrás ver qué está pasando.

Pues ve pensando en unas L16RE o algo así. ¿Esas T105 son de tapón blanco o amarillo?

Iniciado por Gabriel 2018

Bien, entonces, con un taladro certero podrás ver qué está pasando.

Te refieres a taladrar la carcasa encima de los puentes y medir la tensión de cada celda?
Esto es el próximo paso que tengo planeado

- - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Iniciado por Photon

Pues ve pensando en unas L16RE o algo así. ¿Esas T105 son de tapón blanco o amarillo?

Mis T-105 son de tapón blanco, son las "sencillas"

Ya me gustaría la L16RE de Trojan, pero lo que me frena, es el precio - y el hecho que sean monoblock de 6V
En las monoblock me molesta mucho, no tener acceso fácil a la tensión de cada celda; esto dificulta mucho el mantenimiento

Mis próximas baterías más bien serán unos vasos estacionarios o de tracción no demasiado caros, posiblemente de segunda mano

Viendo tu instalación, 5 kWh de litio te pueden dar un resultado óptimo.

Iniciado por Gabriel 2018

Viendo tu instalación, 5 kWh de litio te pueden dar un resultado óptimo

Muy de acuerdo! El problema es, de dónde saco los 5kWh de litio? Esperaba poder aguantar 5 años con las Trojan ...

Nuevas, unos 1000 €, y el montaje, viendo las cosas que has hecho, no creo que te costase mucho

Iniciado por Gabriel 2018

Nuevas, unos 1000 €, y el montaje, viendo las cosas que has hecho, no creo que te costase mucho

Si, con la información que hay en los hilos de kktuo y jmargaix (y otros), el montaje sería factible
https://www.solarweb.net/forosolar/f...n-aislada.html
https://www.solarweb.net/forosolar/f...ion-litio.html

Lo que no veo, es el precio. Si compro las 18650 en NKON, la más barata** sería la Samsung INR18650-13L, por 1.47 euros la unidad. Pero esta 18650 tiene solo 1250mAh de capacidad; para 5kWh necesitaría ~1100 unidades (~1600 euros)
Para 48V, los strings tendrían que ser de 13 unidades 18650 en serie. Me iría bien, porque la tensión de carga nunca llegaría a 60V
Para 5kWh, tendría que paralelizar 85 de estos strings, es decir 13S85P ---> 1105 unidades 18650; 1624 euros
Con el equipo que necesitaría para el montaje, más bien me saldría por 2000 euros, calculando justito

El problema: No tengo estos 2000 pavos para gastarlos en una batería ...


**: Bueno, otra opción sería la LG ICR18650-HE2, con 2500mAh por 2.30 euros la unidad. Para 5kWh necesitaría 13S45P, que serían 585 LG ICR18650-HE2, por 1345 euros - un poco más barato

Iniciado por el_cobarde

Si, con la información que hay en los hilos de kktuo y jmargaix (y otros), el montaje sería factible
https://www.solarweb.net/forosolar/f...n-aislada.html
https://www.solarweb.net/forosolar/f...ion-litio.html

Lo que no veo, es el precio. Si compro las 18650 en NKON, la más barata** sería la Samsung INR18650-13L, por 1.47 euros la unidad. Pero esta 18650 tiene solo 1250mAh de capacidad; para 5kWh necesitaría ~1100 unidades (~1600 euros)
Para 48V, los strings tendrían que ser de 13 unidades 18650 en serie. Me iría bien, porque la tensión de carga nunca llegaría a 60V
Para 5kWh, tendría que paralelizar 85 de estos strings, es decir 13S85P ---> 1105 unidades 18650; 1624 euros
Con el equipo que necesitaría para el montaje, más bien me saldría por 2000 euros, calculando justito

El problema: No tengo estos 2000 pavos para gastarlos en una batería ...


**: Bueno, otra opción sería la LG ICR18650-HE2, con 2500mAh por 2.30 euros la unidad. Para 5kWh necesitaría 13S45P, que serían 585 LG ICR18650-HE2, por 1345 euros - un poco más barato

Esa no te interesa. Te interesaría alguna como esta, que en cantidades, 500 uds, sale a 2 €.

- - - - - - - - - - - - - - - - - - -

El resto, por Aliexpress, sale bastante barato, uniones, cajas...

Iniciado por el_cobarde

He estado pensando sobre esta opción y en principio lo veo más probable, que una sola celda esté mál (la de densidad alta) y no las otras dos, además con síntomas iguales. A ver si el problema podría ser el siguiente:
- A la celda con densidad alta le falta material activo en las placas. Por esto el ácido sulfúrico está en solución en el electrolito y la densidad es alta - pero esto no significa que la celda esté bien
- Esta celda tiene muy poca capacidad y si intento cargarla, rápidamente sube de tensión
- En consecuencia, las otras dos celdas de esta T-105 nunca llegan a las tensiones de absorción y nunca llegan a cargarse bien ---> su tensión y su densidad serán bajas (esto no lo entiendo bien)
- Las dos celdas "buenas" tendrán la tensión tan baja, que la tensión de toda la T-105 será inferior a las otras (esto tampoco lo entiendo). De hecho, estando en absorción, la tensión de esta T-105 es de 6.9V, vs. 7.4V de las otras
- La Ri de la celda mala es alta, por lo que al cargar, se calienta toda la monoblock
- En circuito abierto, la celda mala tiene la misma tensión que las otras y la T-105 aparenta estar bien, a 6.30V
- En descarga, la tensión de esta T-105 también debería ser más baja. Esto lo tengo que comprobar

Que pensáis? Como véis, hay dos puntos que no me cuadran ...

Para mí es importante, identificar la(s) celda(s) mala(s), porque quiero cortocircuitarla(s), para sustituirla(s) por los vasos de reserva que tengo. No sería inteligente, cortocircuitar las celdas buenas y salvar la mala ...

- - - - - - - - - - - - - - - - - - -


Gracias por el consejo, jmargaix. Intentaré medir la tensión de cada celda por separado con un tornillo de acero inoxidable

Yo soy de la opinion de que a Ri menor, celda en mejor estado. Habria que determinar cuales son las celdas que se calientan mas. Con un simple termometro de termopar, podras diferenciar las zonas perfectamente y por ello las celdas.
Antes de cortar / eliminar / cortocircuitar, yo haria otras pruebas más faciles, en teoria:

1.- Vaciar electrolito de una de las celdas con baja densidad. Guardarlo por si acaso
2.- Comprar acido para baterias y diluyendolo con agua destilada, preparar electrolito nuevo a la misma densidad que el que has retirado
y rellenar la celda.
3.- Analizar contenido de sulfurico en el electrolito que has retirado en el punto uno. ¿ Como ?
Poner en un recipiente unos 20ml del electrolito
Con una balanza de precision ( precision al menos de 0,1gr.), pesar una cantidad de bicarbonato sodico e ir añadiendolo poco a poco a la solucion hasta ( agitando algo) que deje de reaccionar. Restar peso del inicial.
Comparar con la misma cantidad de electrolito nuevo de la misma densidad, el del punto 2
4.- Ocasionalmente, realizar la prueba del punto 3 con electrolito extraido de la celda con densidad alta.

Comentar resultados.

Saludos

Iniciado por Sulfato

Yo soy de la opinion de que a Ri menor, celda en mejor estado. Habria que determinar cuales son las celdas que se calientan mas. Con un simple termometro de termopar, podras diferenciar las zonas perfectamente y por ello las celdas.
Antes de cortar / eliminar / cortocircuitar, yo haria otras pruebas más faciles, en teoria:

1.- Vaciar electrolito de una de las celdas con baja densidad. Guardarlo por si acaso
2.- Comprar acido para baterias y diluyendolo con agua destilada, preparar electrolito nuevo a la misma densidad que el que has retirado
y rellenar la celda.
3.- Analizar contenido de sulfurico en el electrolito que has retirado en el punto uno. ¿ Como ?
Poner en un recipiente unos 20ml del electrolito
Con una balanza de precision ( precision al menos de 0,1gr.), pesar una cantidad de bicarbonato sodico e ir añadiendolo poco a poco a la solucion hasta ( agitando algo) que deje de reaccionar. Restar peso del inicial.
Comparar con la misma cantidad de electrolito nuevo de la misma densidad, el del punto 2
4.- Ocasionalmente, realizar la prueba del punto 3 con electrolito extraido de la celda con densidad alta.

Comentar resultados.

Saludos

Eso era lo que llamaban valoración ácido-base?

Iniciado por Gabriel 2018

Te interesaría alguna como esta, que en cantidades, 500 uds, sale a 2 €

Cuál es "esta"? La Samsung ICR18650-26J, con 2600mAh? https://eu.nkon.nl/samsung-icr18650-26j.html
Es de Imax=5.2A, pero sería suficiente, porque 45 strings en paralelo entregarían hasta Imax=234A
En NKON sale a 1.98 euros, si compro 600 unidades (1188 euros). Podría montar 13S46P

- - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Iniciado por Gabriel 2018

Eso era lo que llamaban valoración ácido-base?

Exactamante; "titration" en inglés