<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.0 Transitional//EN">
<HTML><HEAD><TITLE>Re: [RE-wrenches] discharging Rolls batteries</TITLE>
<META http-equiv=Content-Type content="text/html; charset=iso-8859-1">
<STYLE type=text/css>BLOCKQUOTE {
        PADDING-BOTTOM: 0px; PADDING-TOP: 0px
}
DL {
        PADDING-BOTTOM: 0px; PADDING-TOP: 0px
}
UL {
        PADDING-BOTTOM: 0px; PADDING-TOP: 0px
}
OL {
        PADDING-BOTTOM: 0px; PADDING-TOP: 0px
}
LI {
        PADDING-BOTTOM: 0px; PADDING-TOP: 0px
}
</STYLE>

<META content="MSHTML 6.00.6001.18226" name=GENERATOR></HEAD>
<BODY bgColor=#ffffff>
<DIV><FONT face=Arial size=2>Hi Hugh.</FONT></DIV>
<DIV><FONT face=Arial size=2></FONT> </DIV>
<DIV><FONT face=Arial size=2>Positive electrode:  </FONT><FONT size=2><FONT 
face=Arial>PbO<FONT size=1>2 </FONT><FONT size=2>+ 3H +HSO<FONT size=1>4</FONT> 
</FONT><FONT size=1><FONT size=2>+ 2e</FONT> = <FONT size=2>PbSO</FONT>4 + 
</FONT><FONT size=2>2H<FONT size=1>2</FONT>O  (e= 
electron)</FONT></FONT></FONT></DIV>
<DIV><FONT face=Arial size=2></FONT> </DIV>
<DIV><FONT face=Arial size=2>Negative electrode:  Pb + HSO<FONT 
size=1>4</FONT> = PbSO<FONT size=1>4</FONT> + H +2e</FONT></DIV>
<DIV><FONT face=Arial size=2></FONT> </DIV>
<DIV><FONT face=Arial size=2>Sorry, I can't insert the superscript symbols to 
show electrical charge.  If it is confusing let me know and I will repost 
this with the charge in brackets following the ion.</FONT></DIV>
<DIV><FONT face=Arial size=2></FONT> </DIV>
<DIV><FONT face=Arial size=2>In cold conditions the ion transfer rate slows so 
in effect the internal resistance of the cell rises.  It simply can't 
deliver the electrons under load.  If the electrons are taken out at a 
reduced rate then the Vdrop of the "internal resistance" is lowered and the cell 
terminal voltage stays up for longer.</FONT></DIV>
<DIV><FONT face=Arial size=2></FONT> </DIV>
<DIV><FONT face=Arial size=2>So, to use your analogy of the bank, in cold 
weather the money counters operate more slowly and if the temperature rises they 
return to normal speed.  The money is still there, it is just the rate at 
which it comes out that varies.  In cold weather the counters simply won't 
deliver as much before they say "my fingers are too cold, that's all you get 
today!"</FONT></DIV>
<DIV><FONT face=Arial size=2></FONT> </DIV>
<DIV><FONT face=Arial size=2>Bruce Geddes</FONT></DIV>
<DIV><FONT face=Arial size=2>PowerOn</FONT></DIV>
<BLOCKQUOTE 
style="PADDING-RIGHT: 0px; PADDING-LEFT: 5px; MARGIN-LEFT: 5px; BORDER-LEFT: #000000 2px solid; MARGIN-RIGHT: 0px">
  <DIV style="FONT: 10pt arial">----- Original Message ----- </DIV>
  <DIV 
  style="BACKGROUND: #e4e4e4; FONT: 10pt arial; font-color: black"><B>From:</B> 
  <A title=hugh@scoraigwind.co.uk href="mailto:hugh@scoraigwind.co.uk">Hugh</A> 
  </DIV>
  <DIV style="FONT: 10pt arial"><B>To:</B> <A 
  title=re-wrenches@lists.re-wrenches.org 
  href="mailto:re-wrenches@lists.re-wrenches.org">RE-wrenches</A> </DIV>
  <DIV style="FONT: 10pt arial"><B>Sent:</B> Saturday, January 16, 2010 12:25 
  PM</DIV>
  <DIV style="FONT: 10pt arial"><B>Subject:</B> Re: [RE-wrenches] discharging 
  Rolls batteries</DIV>
  <DIV><BR></DIV>
  <DIV>hi</DIV>
  <DIV><BR></DIV>
  <DIV>We know that batteries deliver less amphours at low temperature and at 
  high currents.  Volts drop quicker.  That's my starting point.  
  My question that I still do not hear an answer to is this:</DIV>
  <DIV><BR></DIV>
  <DIV>If the battery is a bank account and its harder to get the money out in 
  cold weather and when you want to get your hands on a lot at once...  
  Does this actually mean that some of the money gets lost?  What happens 
  to it?  Is it perhaps available later when the bank warms up or the 
  demand gets less hectic?  Is there really less money in there or does it 
  just seem like less due to the conditions?</DIV>
  <DIV><BR></DIV>
  <DIV>I notice that Ah capacity is actually defined as how much Amphours you 
  can get out before the battery reaches a certain terminal voltage.  I am 
  wondering whether it is the ability to maintain voltage that is the limiting 
  factor whereas the chemicals in there can still deliver amphours, given  
  the right temperature and time later.  You can certainly see recovery 
  take place when a battery warms up and/or operates on lighter loads.</DIV>
  <DIV><BR></DIV>
  <DIV>One last time what happens to the chemicals (lead and lead oxide) that 
  represent Amphours of charge in the battery plates?  For me this is a 
  little bit like current of 10 amps entering one end of  a piece of wire 
  and only 9 amps coming out the other end.  I understand that the volts go 
  down due to voltage drop (in this analogy) but loss of current is entirely a 
  different matter.</DIV>
  <DIV><BR></DIV>
  <DIV>Thanks for any help with this rather obscure question.</DIV>
  <DIV><BR></DIV>
  <DIV>Hugh</DIV>
  <DIV><BR></DIV>
  <BLOCKQUOTE cite="" type="cite"><FONT face=Arial size=-1>A lead-acid 
    battery is an electro-chemical processor (just like you and other living 
    things). When you and your battery are cold or hot, performance changes 
    because the chemical process is affected by temperature. Cold equals 
    sluggish chemical reaction, reduces the capacity to perform work, 
    and affects battery performance linearly. Battery chemistry is 
    well understood. When I get some time, I'll google for 
    temperature-based formulas and charts unless someone else posts the links 
    first.</FONT><BR>
    <BLOCKQUOTE>----- Original Message -----</BLOCKQUOTE>
    <BLOCKQUOTE><B>From:</B> <A 
    href="mailto:hugh@scoraigwind.co.uk">Hugh</A></BLOCKQUOTE>
    <BLOCKQUOTE><B>To:</B> <A 
      href="mailto:re-wrenches@lists.re-wrenches.org">RE-wrenches</A></BLOCKQUOTE>
    <BLOCKQUOTE><B>Sent:</B> Friday, January 15, 2010 12:02 AM</BLOCKQUOTE>
    <BLOCKQUOTE><B>Subject:</B> Re: [RE-wrenches] discharging Rolls 
    batteries</BLOCKQUOTE>
    <BLOCKQUOTE><BR></BLOCKQUOTE>
    <BLOCKQUOTE>Hi Jamie,</BLOCKQUOTE>
    <BLOCKQUOTE><BR>
      <BLOCKQUOTE cite="" type="cite"><BR></BLOCKQUOTE></BLOCKQUOTE>
    <BLOCKQUOTE>
      <BLOCKQUOTE><FONT face="Lucida Grande">Remember, as batteries cool 
        actual capacity is reduced, so if 200AH is 50% @ 25C it is significantly 
        more than 50% @ 5C.   Thus, you are discharging more 
        deeply.</FONT><BR></BLOCKQUOTE></BLOCKQUOTE>
    <BLOCKQUOTE><BR></BLOCKQUOTE>
    <BLOCKQUOTE>But earlier you put it this way:</BLOCKQUOTE>
    <BLOCKQUOTE><BR>
      <BLOCKQUOTE cite="" type="cite">
        <BLOCKQUOTE cite="" type="cite"><FONT face="Lucida Grande">Regarding 
          temperature effects on capacity, earlier responses are spot on as the 
          lower capacity is totally as a result of slower reaction times as a 
          result of lower temperatures. 
     </FONT><BR></BLOCKQUOTE></BLOCKQUOTE></BLOCKQUOTE>
    <BLOCKQUOTE><BR></BLOCKQUOTE>
    <BLOCKQUOTE>There is an issue here that I need to understand better.  
      You state that a battery has lower capacity in low temperatures.  
      Suppose you take a fully charged, 400 Ah battery and cool it down to -5 
      degrees C where according to our numbers it will only have 80% of its 
      nominal capacity.  You then remove 160 Ah (say 10 amps for 16 
      hours).  It will then be 50% discharged.  Now warm it up again 
      to 20 degrees or whatever.  My question is: will you only have 200 
      amphours left in it now?  And if so, what happened to the other 40 
      amphours?  Does low temperature operation actually lose amphours, or 
      is it just more sluggish?  What is the chemical explanation for the 
      lost amphours?</BLOCKQUOTE>
    <BLOCKQUOTE><BR></BLOCKQUOTE>
    <BLOCKQUOTE>I understand batteries as a chemical process of converting 
      amphours into chemical changes.  I assume that a given amount of 
      electrical charge converts a given amount of lead into lead sulphate (and 
      likewise) back again.  I understand that cooling will make this 
      process less efficient and thereby result in a rise in charging voltage 
      and a drop in discharging voltage.  But does a low temperature 
      actually mean that a given amount of lead being converted to sulphate 
      actually give you less amphours electrically?</BLOCKQUOTE>
    <BLOCKQUOTE><BR></BLOCKQUOTE>
    <BLOCKQUOTE>(I have similar questions in relation to Peukert's equation 
      where high discharge rates impact on the amphour capacity.  The 
      capacity apparently 'recovers' when the discharge rate is reduced.  
      To what extent is the capacity actually lost by using high discharge rates 
      and to what extent is it just a voltage effect that impacts on the 
      terminal voltage, rather than the actual chemical state of the 
    battery?)</BLOCKQUOTE>
    <BLOCKQUOTE><BR></BLOCKQUOTE>
    <BLOCKQUOTE>I hope you can follow my descriptions.</BLOCKQUOTE>
    <BLOCKQUOTE><TT>--</TT></BLOCKQUOTE>
    <BLOCKQUOTE>Hugh Piggott<BR><BR>Scoraig Wind 
      Electric<BR>Scotland<BR>http://www.scoraigwind.co.uk<BR></BLOCKQUOTE>
    <BLOCKQUOTE>
      <HR>
    </BLOCKQUOTE>
    <BLOCKQUOTE>_______________________________________________<BR>List 
      sponsored by Home Power magazine<BR><BR>List Address: 
      RE-wrenches@lists.re-wrenches.org<BR><BR>Options & 
      settings:<BR>http://lists.re-wrenches.org/options.cgi/re-wrenches-re-wrenches.org<BR><BR>List-Archive: 
      http://lists.re-wrenches.org/pipermail/re-wrenches-re-wrenches.org<BR><BR>List 
      rules & etiquette:<BR>www.re-wrenches.org/etiquette.htm<BR><BR>Check 
      out participant 
  bios:<BR>www.members.re-wrenches.org<BR></BLOCKQUOTE></BLOCKQUOTE>
  <BLOCKQUOTE cite="" 
    type="cite"><BR>_______________________________________________<BR>List 
    sponsored by Home Power magazine<BR><BR>List Address: 
    RE-wrenches@lists.re-wrenches.org<BR><BR>Options & 
    settings:<BR>http://lists.re-wrenches.org/options.cgi/re-wrenches-re-wrenches.org<BR><BR>List-Archive: 
    http://lists.re-wrenches.org/pipermail/re-wrenches-re-wrenches.org<BR><BR>List 
    rules & etiquette:<BR>www.re-wrenches.org/etiquette.htm<BR><BR>Check out 
    participant bios:<BR>www.members.re-wrenches.org</BLOCKQUOTE>
  <DIV><BR></DIV>
  <DIV><BR></DIV><X-SIGSEP><PRE>-- 
</PRE></X-SIGSEP>
  <DIV>Hugh Piggott<BR><BR>Scoraig Wind 
  Electric<BR>Scotland<BR>http://www.scoraigwind.co.uk</DIV>
  <P>
  <HR>

  <P></P>_______________________________________________<BR>List sponsored by 
  Home Power magazine<BR><BR>List Address: 
  RE-wrenches@lists.re-wrenches.org<BR><BR>Options & 
  settings:<BR>http://lists.re-wrenches.org/options.cgi/re-wrenches-re-wrenches.org<BR><BR>List-Archive: 
  http://lists.re-wrenches.org/pipermail/re-wrenches-re-wrenches.org<BR><BR>List 
  rules & etiquette:<BR>www.re-wrenches.org/etiquette.htm<BR><BR>Check out 
  participant 
bios:<BR>www.members.re-wrenches.org<BR><BR></BLOCKQUOTE></BODY></HTML>