kleinezonnepanelen.nl

Accu's en Batterijen

Batterijen (Accu’s) algemeen
Batterijen zijn er in verschillende soorten met ieder zijn specifieke kenmerken. De standaard batterij in een voertuig is een lood-zuur batterij, de startaccu. Naast de startaccu kennen we nog een aantal lood-zuur batterijen zoals de semi-tractie, AGM en Gel. Deze laatste 3 soorten worden het meest toegepast als service batterij in voertuigen en boten. De semi-tractie, AGM en Gel batterijen uit ons assortiment zijn onderhoudsvrij en zullen bij normaal gebruik geen schadelijke gassen produceren. Onderhoudsvrij betekend niet dat onderhoudsladen tijdens de winter(stalling)periode niet nodig is! Een lood-zuur batterij heeft altijd enige zelfontlading, de hoeveelheid is afhankelijk van het type.
Tegenwoordig is de Lithium batterij enorm in opkomst, maar ook de negatieve verhalen over brand door Lithium-ion batterijen worden veelvuldig in de media onder de aandacht gebracht. De meest gebruikte Lithium-ion batterij is de Lithium-Cobalt-oxide (LiCoO2) dit type is gevoelig voor oververhitting indien de batterij per ongeluk wordt overgeladen, met zelfontbranding tot gevolg.
Met de komst van de LifePo4 (LFP) batterij is er een grote stap gemaakt met betrekking tot de veiligheid. De LifePo4 batterijen zijn vele malen veiliger dan LiCoO2 batterijen en worden daarom ook steeds vaker toegepast als service batterij. Vooral wanneer ruimte en gewicht meespelen in de keuze.
Wij kunnen u adviseren welke type LifePo4 batterij voor u geschikt is, ook voor laden via uw moderne Euro 5/6 dynamo in uw voertuig hebben we een oplossing.

Semi-tractie Batterij
De semi-tractie batterij is misschien wel de meest voorkomende batterij voor service/huishoud accu in campers en boten. Een groot voordeel dat dit type ook kortstondig hoge stromen kan leveren en in geval van nood als startaccu dienst kan doen. De semi-tractie kan tot 50% ontladen worden, diepere ontlading kan de levensduur verkorten en te diepe ontlading kan de batterij onherstelbaar beschadigen. De semi-tractie batterijen die wij leveren zijn onderhoudsvrij en zullen door de aanwezigheid van het veiligheidsventiel niet dampen onder normale omstandigheden.

AGM- Batterij
Naast de semi-tractie wordt dit type ook vaak gebruikt voor service batterij. De letters AGM staan voor Absorption Glass Mat en is ook een onderhoudsvrije batterij. Het elektrolyt (water en zwavelzuur) is opgenomen in een glasfiber mat met een hele fijne structuur. De inwendige weerstand van de accu is zeer laag. Hoge ontlaadstromen zijn dan ook geen probleem. Een AGM batterij mag tot 30% ontladen worden en heeft daarmee een iets grotere capaciteit dan de semi-tractie. Ook voor dit type geldt dat te diepe ontlading de levensduur verkort.

Gel- Batterij
Bij een gel-batterij is het elektrolyt gebonden aan een soort gelei. Gel batterijen hebben een langere levensduur dan semi-tractie en mogen tot 20% ontladen worden. Een geschikte laadregelaar is belangrijk voor de duurzaamheid van de batterij. Een juiste laadspanning en compensatie van de laadspanning bij omgevingstemperaturen boven de 20°C zijn vereist. Naast de temperatuurcompensatie is er ook een drietrapsregelaar nodig. Deze drietrapsregelaar is nodig om de batterij goed geladen te krijgen. Is dit type regelaar niet aanwezig, dan is er geen optimaal rendement uit de batterij te halen.

Ontlading voltages Lood-zuur batterijen
In onderstaande lijst vindt u de Voltages waarmee u kunt zien hoe diep uw accu is ontladen:

12.6+V 100%
12.50V 90%
12.42V 80% (Auto accu's mogen tot 20% ontladen worden)
12.32V 70%
12.20V 60%
12.06V 50% (Semi Tractie accu's mogen tot 50% ontladen worden)
11.90V 40%
11.75V 30% (AGM accu's mogen tot 70% ontladen worden)
11.58V 20% (GEL accu's mogen tot 80% ontladen worden)
11.31V 10%
10.50V 0%

Met dit lijstje en een voltmeter kunt u nagaan hoe diep uw batterij ontladen is. Meet bij voorkeur de batterij in rust, niet vlak na een laadperiode. Na een laadperiode zal de spanning langzaam verlagen van laadspanning naar werkelijke batterij spanning.

LiFePO4 (Lithium IJzer Fosfaat) batterijen
De LFP-batterij of lithium-ijzer-fosfaat batterij is in 1996 ontwikkeld en vele malen veiliger dan de voorganger LiCo02 (Lithium-Cobalt-oxide) cellen. Vanwege de relatief lage kostprijs, onschadelijkheid, goede elektrische eigenschappen en de ruime beschikbaarheid van ijzer is dit type batterij zeker een concurrent van de lood-zuur batterijen.

Opladen LifePo4
Een LFP-batterij is, mits goed behandeld, niet onveiliger dan bijvoorbeeld een loodbatterij. Te hoog opladen van een LFP-batterij, tot meer dan 4,2 V per cel, is niet goed en kan gevaarlijk zijn. Als de batterij vol is kan meer elektrische energie niet meer omgezet worden in chemische energie en deze moet dan afgevoerd worden als warmte. Als de laadstroom niet te hoog is kan dat; het gaat wel ten koste van de levensduur van de batterij. Maar bij snellading kan de batterij te heet worden en opzwellen. De ontstekingstemperatuur is 270° C. Bij kleinezonnepanelen.nl leveren we alleen batterijen met een geïntegreerde BMS (batterij management systeem). Deze BMS beveiligd de batterij tegen: hoge spanningen, te diepe ontlading en te hoge of lage temperaturen. De BMS zal de batterij afschakelen van de verbruikers en laadsystemen.  
Een goede batterijlader begint te laden met constante stroom, CC (constant current). De batterijspanning wordt daarbij langzaam verhoogd. Als de spanning de maximale waarde bereikt, bijvoorbeeld 3,7 volt per cel, dan houdt de lader deze spanning enige tijd aan, CV (constant voltage). De laadstroom neemt af. Ten slotte wordt de laadstroom sterk verminderd tot een paar procent van de CC-waarde. Een relatief extreem hoge laadstroom, bijvoorbeeld 100 A voor een batterij met 100 Ah capaciteit, is mogelijk (afhankelijk van het type en merk).
Niet alle cellen hebben precies dezelfde capaciteit. Ze staan in serie dus krijgen dezelfde laadstroom. De cel met de minste capaciteit is het eerste vol. De spanning van die cel loopt op tot bijv. 4 volt, maar de batterijspanning is nog onder de maximale waarde omdat de andere cellen nog gemiddeld bijvoorbeeld 3,5 volt hebben. De batterijlader laadt dus door. Om te voorkomen dat die ene cel te heet wordt moet een batterij die veel cellen heeft en snel opgeladen kan worden, voorzien zijn van een BMS (batterij management systeem) dat de spanning van elke cel meet. Als een spanning te hoog oploopt wordt die cel een beetje ontladen, bijv. over een weerstand die de warmte afvoert.
LiFePO4 batterijen laden met een efficiëntie van nagenoeg 100% t.o.v. 85% bij het overgrote deel van loodbatterijen. Zeker bij het gebruik van zonnecellen is deze efficiëntie van groot belang.

Ontladen LifePo4
Bij het ontladen van bijna vol tot bijna leeg is de celspanning vrijwel constant, tussen 3,3 en 3,2 volt. Celspanningen mogen niet verder dalen dan ca 2,5 V, anders treden onomkeerbare chemische reacties en onherstelbare schade op. Daarom moeten de celspanningen gemeten worden door een BMS dat te sterke ontlading verhindert.

Waarom Lithium ijzer fosfaat (LiFePO4 of LFP)?
LifePo4 is de veiligste van de Lithium ion-batterijtypes!

Voordelen LifePo4 batterijen:
Snel en efficiënt laden, niet volledig volladen heeft geen negatieve invloed op de levensduur.
Het geringe gewicht van LifePo4 batterijen is maar een fractie van de lood-batterijen. Vooral bij campers en zeilschepen een belangrijke afweging bij de keuze van een LFP batterij.
Naast het gewicht zijn ook de afmetingen geringer.
100% Onderhoudsvrij, geen gasvorming
Hoog aantal laad/ontlaad cycli, 2000 tot 5000, in tegenstelling tot een loodbatterij van 300-500 cycli.
Gaat 6 tot 10 keer langer mee.
100% recyclebaar
Gering energie verlies bij lage temperaturen.
Vlakke ontlaadcurve, ook bij gedeeltelijke ontlading hoge (piek)stromen mogelijk.
Montage in alle standen mogelijk.

Nadeel LifePo4 batterijen:
Hogere aanschafkosten t.o.v. loodbatterijen