1. HET PRINCIPE VAN DE BATTERIJ

Een batterij of accu genaamd kan elektrische energie opslaan tijdens een laadproces . Deze energie kan later door verbruikers zoals verlichting, startmotor, microgolfoven, …  opgenomen worden. In het kort uitgelegd speelt zich een chemisch proces af tussen de "platen" in de cellen van een batterij. Een batterij bestaat uit meerdere cellen met een spanning van 2,1 Volt. Op die manier kan door serieschakeling 6V, 12V, 24V of 48 Volt gelijkspanning worden gemaakt. Iedere cel heeft positieve- en negatieve platen. De cellen zijn afgevuld met verdund zwavelzuur. Men spreekt van een "galvanisch element". Aan de plusplaat wordt hierbij loodoxide gevormd en aan de negatieve plaat lood. Tijdens het laden verandert de zuurtegraad van het batterijzuur: het batterijzuur wordt steeds meer geconcentreerd bij het opladen. Men kan de zuurtegraad meten om de “vultoestand” te bepalen.

Bij het ontladen wordt het elektrolyt weer zuurarmer omdat het zwavelzuur verdund wordt door het ontstane water tijdens de omzetting van lood naar loodoxide.

Om de batterij op te laden moet door een externe laadbron de celspanning worden opgevoerd tot een waarde boven de 2,1 Volt. De maximale laadspanning mag niet overschreden worden om zodoende overmatige waterstofgasvorming te vermijden.

Wij onderscheiden 3 verschillende soorten “natte” batterijen:

           ·  de STARTBATTERIJ: veel dunne platen per cel. De startbatterij kan veel stroom leveren in een korte tijdspanne. Ontladen met ten hoogste 20 à 25% van zijn capaciteit of m.a.w. ontladen tot ten hoogste 75 à 80% van zijn capaciteit.
 

·  de SEMI-TRACTIEBATTERIJ: heeft minder aantal platen per cel maar zijn dikker. Dit type batterij levert minder stroom tijdens een langere tijdspanne. Iets diepere ontlading tot ongeveer 50% is mogelijk.
 

·  de TRACTIE-BATTERIJ: de plaatconstructie is anders samengesteld. Men kan hogere en meer stroom afnemen. Diepere ontlading is mogelijk. Kan beter tegen hogere laadstromen. Gekenmerkt door een langere levensduur. Toepassing: liften, vorkheftrucs, clarken, ...

Als droge batterij kennen wij:

           ·  de GELBATTERIJ: volledig onderhoudsvrij, zwavelzuur is vervangen door een zuurhoudend gel. Ze zijn gekenmerkt door een lage zelfontlading en een zeer hoge   levensduur. Nauwelijks gasontwikkeling. Nadeel hoge inwendige weerstand waardoor het laadproces langer duurt.

            ·  AGM : zwavelzuur zit in een glasfiberen vlies en en kan tegen hoge stroomafname en heeft een zeer hoge levensduur. Het aantal platen is minder per cel maar wel dikker waardoor dit type batterij vrij diep ontladen kan worden. Nauwelijks gasontwikkeling.

1.1. STARTBATTERIJEN

De startbatterij is vanwege de constructie alleen geschikt voor kortstondige belastingen met hoge stroom voor het starten van een motor bvb.
Het verschil met een woonbatterij is dat de oppervlakte van de platen van een startbatterij groter is waardoor een grotere stroomafname mogelijk is.
Onthou dat de startbatterij niet geschikt is voor vaak en diep cyclisch laden en ontladen. Gebruik deze niet in boten, mobilhomes, chalets als woonbatterij.

1.2. WOONBATTERIJ  -  SEMI-TRACTIEBATTERIJ

De semi-tractiebatterij is geschikt voor toepassingen waar vaker geladen en ontladen wordt. Let wel op het feit dat bij het laadproces de batterij steeds volledig geladen wordt! Dit is één van de redenen waarom de semi-tractiebatterij minder geschikt is voor autonome systemen met lichtpanelen of tussenladen via alternatoren, generatoren, … . Vaak niet geschikt als startbatterij (er zijn uitzonderingen). Ze zijn gekenmerkt door dikkere platen. Zorg ervoor dat deze batterijen zo veel mogelijk geladen staan om de levensduur hoog te houden. Ze kunnen tot ongeveer max. 35% ontladen worden.
Hou rekening dat er een groot verschil is tussen semi-tractiebatterijen en de zogenaamde “hobby semi-tractiebatterijen” qua kwaliteit. Het gebruik van dit type batterij heeft als nadeel dat er vaak gasvorming optreed en gevaarlijk kan zijn in kleine en/of gesloten ruimten zoals bij campers, boten, … . Het gebruik van semi-tractiebatterijen in combinatie met lichtpanelen heeft vaak het gevolg dat de semi-tractiebatterij vrij vlug kan uitkoken bij hoge stromen tijdens het laadproces.

1.3. TRACTIE-BATTERIJEN

Tractie-batterijen kunnen beter tegen een afname van hoge stromen. Vaak is de levensduur en de betrouwbaarheid van een hogere graad. Ze kunnen sneller opgeladen worden.

1.4. GEL-BATTERIJEN

De belangrijkste voordelen van gelbatterijen zijn:  

·  geringere zelfontlading
·  diepere ontlading mogelijk
·  de batterij kan vaker geladen en ontladen worden
·  door zijn spanningstabiliteit zijn deze batterijen beter geschikt voor serie- en parallelschakeling
·  onderhoudsvrij en gesloten
·  geen ventilatie noodzakelijk bij correct laden

·  minder gevaarlijk t.o.v. de natte batterijen (spatten/lekken van zwavelzuur)

·  veel langere levensduur hebben t.o.v. natte batterijen.

Aandachtspunten:

·  de batterijlader moet een maximum spanning leveren van 2,38 Volt per cel bij 20 ºC
·  De laadspanning moet verlaagd worden bij een omgevingstemperatuur van 25ºC om gasvorming in de batterij te voorkomen. 
·  te lange laadprocessen met hoge laadspanning vermijden om de gel niet te laten uitdrogen (ter voorkoming van uitdroging is er een weinig vloeistof aanwezig).

·  door zijn hoge inwendige weerstand vraagt dit type batterij een langer laadproces t.o.v. bvb. AGM batterijen.

De gelbatterij heeft rubberen overdrukventiel onder de afsluitkapjes.

De gelbatterij is bijzonder geschikt voor het gebruik als lichtaccu op plaatsen waar een natte batterij niet gewenst is. We moeten echter wel tegelijk met de aanschaf van de batterijen een juiste lader gebruiken, die de laadspanning voor een hogere temperatuur compenseert. Bijvoorbeeld de batterijladers van Victron Energy en BW hebben dit standaard. Op de batterij of in de batterijruimte wordt dan een temperatuursensor gemonteerd. Laders met Wa-karakteristiek en gewone IU laders zijn voor gelbatterijen uit den boze!

1.5. AGM BATTERIJEN

Bij AGM batterijen zit het verdunde zwavelzuur in een glasfiberen vlies. Hij kan tegen hoge stroomafname en heeft een zeer hoge levensduur. De AGM batterij kan tegen diep ontladen. De AGM batterij is gekenmerkt met een zeer lage inwendige weerstand. Hierdoor wordt de batterij sneller geladen dan een gel-batterij. De batterijspanning blijft langer stabiel t.o.v een halftractie batterij. De AGM batterij is de meest geschikte batterij voor cyclisch laden en ontladen. De AGM batterijen kunnen veel beter tegen tussenladen. M.a.w. Het gebruik van een AGM batterij bij autonome systemen is uitgesproken de beste keuze.

2. BATTERIJCAPACITEIT

De capaciteit van een batterij drukken we uit in Ah. Voor een batterij van 200 Ah geldt dat er ten hoogste 10 Ampère uit komt en dat 20 uur lang (20 uur x 10 A = 200 Ah). Dan is de batterij helemaal leeg. Dit mag men niet doen daar de batterij defect raakt. Een batterij van 200 Ah belasten we in de praktijk echter niet verder dan 50% (er zijn uitzonderingstoestanden). Beter is om 60% van zijn capaciteit over te laten om de levensduur groter te houden. Indien men kiest voor een 40% ontlading dan kan men 8 uur lang kan er 10A afgenomen worden bij een batterijcapaciteit van 200Ah. Doen we langer over het ontladen van de batterij, dan kunnen we uit de batterij meer energie uithalen. Is de belasting groter, dan komt er in totaal minder energie uit de batterij. Voor start- en semi-tractiebatterijen wordt de capaciteit in 20 uur aangegeven (aanduiding 230Ah/20h).
Bij tractiebatterijen is de aanduiding vaak voor 5-uur 230Ah/5h). Zo kan het voorkomen dat op één dezelfde batterij twee capaciteiten zijn vermeld.

Algemeen om de levensduur te bevorderen wordt een batterij zo weinig mogelijk ontladen. Bvb. tot 60% van zijn overblijvende capaciteit.