Welk type accu

Welk type accu is voor mij geschikt, dat is een vraag waar niet zo makkelijk een antwoord op te geven is.

Welk type accu

Er zijn vele verschillende type accu's op de markt. Iedere accu heeft zijn voors en tegens en is beter geschikt voor dit of dat en een ander is weer geschikt voor zus of zo. Wij zullen een ieder type accu bespreken.Welk type accu u moet kiezen is geheel afhankelijk van het gebruik, de ene accu is beter geschikt voor deep cycle toepassingen en de andere accu is beter geschikt voor start toepassing. Klik daarvoor op de desbetreffende accu naam.

• Loodzuur accu
• AGM accu
• Gel accu
• Lithium accu
• Lood kristal accu (lead crystal)

Loodzuur accu

Loodzuur accu in de volksmond bekend als natte accu.Een accu kan elektrische energie opslaan en chemische energie weer in elektrische energie omzetten voor het afgeven van stroom aan verbruikers als verlichting en startmotor. Het zou te ver voeren om hoe en wat precies uit te leggen maar om kort te zeggen dat er zich tussen de loden platen in de cellen chemische processen afspelen. Een accu bestaat uit meerdere cellen met een spanning van 2,1 Volt. Op die manier kan door serieschakeling uiteindelijk een 6,12 en/of 24V gelijk spannings accu worden gemaakt. Iedere cel heeft een positieve en een negatieve plaat. Per cel zijn er meer of minder platen aanwezig waarover later meer. De cellen zijn afgevuld met zwavelzuur/water mengsel en vormen zo een galvanisch element. Aan de plusplaat wordt daarbij loodoxide gevormd en aan de negatieve kant plaat lood. Tijdens laden verandert de zuurgraad van het accuzuur, het word steeds meer geconcentreerd. Bij het ontladen word het elektrolyt weer zuur armer omdat het zwavelzuur door het bij de omzetting van lood naar loodoxide ontstane water wordt verdund. Om de accu te laden, moet door de spaningsbron  de celspanning worden opgevoerd tot een waarde boven de 2,1volt. Aan de laadspanning zijn wel grenzen verbonden ivm overmatige vorming van waterstofgas. Bij een gewone 12v accu is dat 14,4 volt accuspaning. Naar het gebruik onderscheiden we 3 verschillende soorten lood zuur accu’s. Het verschil zit in het aantal platen per cel omdat het maximaal te leveren stroom bepaald word door het plaatoppervlak.

Start accu

De startaccu heeft veel platen per cel, veel stroom in korte tijd, ontladen tot ten hoogste 80% van de capaciteit. Geschikt voor starten en boegschroef.

Semitractie accu

De semi tractie accu heeft minder platen per cel, betere dikkere platen voor minder stroom in langere tijd bij iets diepere ontlading (tot 50%). Zeer geschikt voor gebruik bij verlichting.

Tractie accu

De tractie accu is een accu met een geheel afwijkende plaatconstructie, waardoor veel stroom kan worden afgenomen, diepere ontlading mogelijk is, snel kan worden geladen en de levensduur aanmerkelijk langer is. Wordt veel gebruikt voor elektrisch varen.

AGM accu (absorbed glass mat)

Een AGM (Absorption Glass Mat) accu is een onderhoudsvrije accu . Bij dit type accu is het elektrolyt geabsorbeerd in een glasfiber mat met een hele fijne structuur. Tijdens het laden ontstaan er, net zoals bij elke andere accu, waterstofgas en zuurstof. Door de capillaire haartjes van de glas fiber mat vindt transport van het gas plaats. Indien 2 gassen samengevoegd worden ontstaat er weer water wat geabsorbeerd word door de glasfibermat.

AGM glasfiber mat

Deze glasfiber mat in de AGM accu dient tevens als isolatie materiaal tussen de platen. Hierdoor is weinig afstand tussen de platen mogelijk waardoor de weerstand van de accu erg laag is. Hoge ontlaadstromen zijn dan ook geen probleem voor de AGM accu. Door hun inwendige lage weerstand zijn deze accu’s uitermate geschikt voor toepassingen waarbij hoge ontlaadstromen verlangd worden. Denk bijvoorbeeld aan een Boegschroef, lier en elektrisch varen.

AGM accu overladen

Als de AGM accu overladen wordt ontsnapt er een klein beetje waterstofgas door het ventiel dat op de accu is aangebracht. Dit ventiel zorgt er ook voor dat er geen zuurstof in de accu kan komen. Het gevolg hiervan is dat de levensduur van de accu gereduceerd zal worden, doordat de accu zal uitdrogen.

Een bijzondere AGM accu is de Optima accu. De Optima accu is voorzien van het zogenaamde spiral cell technology deze accu word apart beschreven op deze pagina.

Gel Accu

De laatste jaren zijn er steeds meer GEL accu’s op de markt verschenen. In dit soort accu’s is een belangrijk deel van de bezwaren die aan toepassing van natte accu’s kleven ondervangen. De fabricage van deze accu’s vereist echter een high-tech procedure. Deze accu’s zijn niet gevuld met het zogenoemde accuzuur maar met een speciale gel.

De belangrijkste voordelen van een gel accu zijn:

●    Geringe zelf ontlading

●    Diepere ontlading mogelijk

●    De accu kan vaker worden ontladen

●    Onderhoudsvrij en gesloten

Gel accu's langere levensduur

In het algemeen kan er worden gezegd dat gel accu’s een langere levensduur hebben ten opzicht van semitractie accu’s. Zuurschade aan schip, auto of kleding is nauwelijks mogelijk. Er zijn ook wat nadelen aan de gel accu. Alhoewel die door de juiste laad inrichting geheel zijn te ondervangen. De lading per cel mag niet meer zijn dan 2,38Volt bij 20 graden. Bij een hogere omgevingstemperatuur moet de laadspanning naar beneden worden bijgeregeld teneinde gasvorming te voorkomen. Ook bij transport is meer zorg nodig i.v.m beschadiging aan seals, bodem en deksel. De gel accu heeft een gesloten behuizing met een overdrukventiel in het deksel. De ruimte in de accu heeft een lichte overdruk t.o.v. de atmosfeer.

Samenvatting Gel Accu

Samenvattend is de gel accu is bijzonder geschikt als licht accu. Maar hier moet dus wel gelijk de juiste lader bij gekozen worden. De prijs/prestatie verhouding van een gel accu overtreft die van een natte semi tractie accu. De investering bij aanschaf is echter wel +/- 150% hoger.

Lithium accu

Op het moment dat de Lithium accu's net waren ontwikkeld kwam je ze eigenlijk alleen tegen in bijvoorbeeld telefoons. Nu de laatste jaren zijn de lithium accu's ook geschikt voor elektrische fietsen, auto's maar ook voor elektrisch varen en ook voor de camper en caravan. Deze ontwikkeling zal alleen maar verder gaan.

De componenten van de li-ion batterij

Een li-ion batterij zet chemische energie direct om in elektrische energie. Hij bestaat uit twee polen, de anode en de kathode, een oplossing (elektrolyt) en een isolator (ook wel separator genoemd) die ervoor zorgt dat er geen stroom kan lopen tussen de anode en de kathode. Die stroom wil je wel hebben, maar dan niet door de batterij heen maar juist buitenom.

In de lithium-ion batterij is de anode vaak grotendeels van koolstof met daarin lithium. De kathode kan uit verschillende materialen bestaan. De meest voorkomende types zijn lithium-cobalt, lithium-mangaan en lithium-ijzer-fosfaat. Het elektrolyt bestaat uit lithium-zout in een oplossing.

Laden en ontladen van een li-ion batterij

Wat er gebeurt bij het laden of ontladen van de batterij is dat het lithium-ion (Li+) zich beweegt van de ene naar de andere pool van de batterij, door het elektrolyt heen. Bij het ontladen wordt er lithium uit de anode onttrokken (extraction of deintercallation) en in de kathode gebracht (insertion of intercallation). Bij het laden gaat dat precies andersom.

Bij het ontladen wordt de anode negatief: daar ontstaat een overschot van elektronen. Aan de kathode wordt tijdens het ontladen juist Li+ opgenomen. Hiervoor zijn elektronen nodig. Als je de beide polen buitenom met elkaar verbindt, gaat er dus een stroom lopen. Om het handeltje op gang te houden moet tegelijkertijd Li+ stromen van de anode naar de kathode, door het elektrolyt en de isolator.

Het nadeel van een lithium accu is dat hij onder de 0 graden niet geladen kan worden. Dan zal hij geen stroom opnemen.

Wanneer heb je nu meer of minder stroom?

Een batterij geeft meer stroom wanneer er meer Li+ door de batterij gaat bewegen. Die hoeveelheid is weer afhankelijk van onder andere de samenstelling van de kathode en anode waaruit het Li+ zich los moet maken dan wel binnen moet dringen, en het elektrolyt waar het Li+ doorheen moet. Je kunt je voorstellen dat er bepaalde materialen zijn waaruit het Li+ zich makkelijker kan ontrekken. Ook speelt mee hoe groot het reactieoppervlak is van de kathode en anode en de afstand tussen beide.

Met andere woorden: de verschillen in chemische samenstelling én de wijze waarop de anode, kathode, elektrolyt en isolator zijn vormgegeven, zorgen voor een unieke set van prestaties van de batterij. Dit betekent dan ook dat de ene lithium-ion-ijzer-fosfaat batterij de ander niet is.

Van batterij naar batterijmodules en batterijpakket

De li-ion batterij wordt ook wel de cel genoemd. Dit is de kleinste bouweenheid van de li-ion batteij. Deze ene batterij heeft een spanning van ergens tussen de 3.3 en 3.8V, afhankelijk van de samenstelling en vorm van de batterij. Heb je een hoger voltage nodig, meer kracht of meer actieradius, dan kunnen een aantal batterijen worden gecombineerd tot een batterijpakket. Zo zitten er in de Tesla ruim 6,800 gewone laptop batterijen die samen voldoende spanning en kracht hebben om de auto binnen 3.9 seconden naar de 100 km/uur te brengen en de auto een actieradius geven van zo’n 300 km. De iMiEV heeft een batterijpakket dat bestaat uit 22 modules van 88 batterijen, genoeg voor 130 km. De batterij module moet je zien als een onderdeel van het batterijpakket dat vervangen zou kunnen worden. Als er een batterij in een module kapot gaat, dan hoef je alleen die module vervangen en kun je de rest van het pakket laten zitten.

Het batterij-management system: BMS

Een li-ion batterij kan er niet goed tegen als hij te veel geladen wordt, te diep ontladen of te warm wordt. Om dit te voorkomen wordt ieder batterij voorzien van een stukje intelligentie: het batterij-management systeem (BMS). Hiermee wordt voortdurend gemeten wat de spanning is in de batterij (een maat voor hoe vol de batterij is), hoeveel stroom er in en uit gaat en wat de temperatuur is. Hierdoor kan per batterij geregeld worden hoeveel energie er nog in en uit kan en of de batterij koeling nodig heeft. In het BMS van een batterijpakket zit nog een stuk extra intelligentie zodat over het hele pakket optimaal geladen, ontladen en gekoeld kan worden. Sommige batterijpakketten kunnen zelfs aan een kant, bijvoorbeeld de kant van de auto die in de zon staat, harder koelen dan aan de andere kant.

Het BMS is ook een bron van informatie over de gezondheid van de batterij en is daarmee belangrijk voor het onderhoud van de auto. Het BMS geeft aan wanneer een batterij of batterij-module in het pakket niet meer goed functioneert. Als dat gebeurt, komt er meer druk te liggen op de batterijen die het nog wel goed doen, waardoor die weer sneller slijten. Het is dus belangrijk op tijd te weten dat er een batterij of batterijmodule uitvalt, zodat je hem kunt vervangen voordat het hele pakket naar de haaien gaat.

Lood kristal (lead crystal)

Lead Crystal batteries (lood kristal batterijen) zijn  een nieuw type batterij op de nederlandse markt. De accu met lead crystal-technologie is ontworpen voor cyclus toepassingen met een veel langere levensduur en vormt dan ook een serieuze accu-oplossing. Aantal ontladingscycli, het tempratuur bereik en de opslag capaciteit van lead crystal accu’s verzekeren een zeer kosten efficiënte oplossing. De duurzamen en stevige constructie van lead crystal-producten maakt ze  zeer geschikt voor verschillende toepassingen waaronder: mobiele en vaste communicatie, nood stroomvoeding, zonne-energie, militaire radio, netwerk communicatie, datatransmissie, golfkarretjes, rolstoelen en bijvoorbeeld elektrisch varen.

Een flink aantal plus punten van deze accu zijn:

* Veiliger * Milieu vriendelijker * Beter te vervoeren

* Beter houdbaar * Sneller oplaadbaar (tot wel 2x sneller)

* Langere levensduur * Extreem temperatuur gebruik (tot +60 celsius )

* Tot wel 1600 cycli bij 80% ontlading * Volledig recyclebaar.

Wat is een lead crystal-accu?

Een lead crystal accu is een accu die: Unieke micro poreuze die een hoge absorberende mat heeft, extra dikke platen, gegoten uit lood van een hoge kwaliteit calcium- selenium legering (hierdoor een langere levensduur) en een zuuroplossing van SiO2 als elektrolyt. Bij de eerste lading en ontlading stolt het elektrolyt en vormt deze een niet-giftige witte kristallijne stof. Dit resulteert uiteindelijk in een veilige, high performance milieuvriendelijke accu. Volledig gesloten / onderhoudsvrij, volledig door kleppen gereguleerd, wordt niet geclassificeerd als een gevaarlijke stof en dus door de lucht getransporteerd mag worden,  gebruik maakt van een recombinatie-methode om te voorkomen dat waterstof- en zuurstofgassen ontsnappen, wat wél kan gebeuren bij een loodzuur accu. volledig droog is en daarom gebruikt kan worden in vrijwel iedere inbouwpositie.

Producten

De lead crystal batteries zijn er in verschillende soorten en typen.

2-volt blokken van 300 tot 3000ah (10hrs rating)

6-volt blokken van 4 tot 12ah en een speciale van 160ah (10hrs rating)

12-volt van 7,2 tot 200ah (10hrs rating)

Tot zover onze uitleg van de verschillende type accu's. Mist u nou dingen of heeft u aanvulling op dit deel van de kennisbank laat het ons dan gerust weten dan kunnen wij dit aanvullen.