Vergelijking van accu's: loodzuur, gel en AGM
Auto apparaat,  Elektrische uitrusting van voertuigen

Vergelijking van accu's: loodzuur, gel en AGM

Momenteel zijn er drie hoofdtypen accu's op de markt: loodzuur met vloeibare elektrolyt, gel en AGM. Ze hebben allemaal hetzelfde werkingsprincipe, maar er zijn aanzienlijke verschillen in het apparaat. Deze verschillen geven ze speciale kenmerken, maar elk type heeft zijn eigen nadelen waarmee rekening moet worden gehouden bij het kiezen van een batterij.

Loodzuuraccu's met vloeibare elektrolyt

Dit type oplaadbare batterij wordt het meest gebruikt. Hun ontwerp is grotendeels ongewijzigd gebleven sinds hun uitvinding in 1859.

Apparaat en werkingsprincipe

De batterijbehuizing bevat zes compartimenten of blikjes die van elkaar zijn geïsoleerd. Elk compartiment bevat loden platen en een vloeibare elektrolyt. Platen met positieve en negatieve ladingen (kathode en anode). Loden platen kunnen onzuiverheden van antimoon of silicium bevatten. De elektrolyt is een mengsel van zwavelzuur (35%) en gedestilleerd water (65%). Tussen de loden platen bevinden zich poreuze afstandsplaten die scheiders worden genoemd. Ze zijn nodig om kortsluiting te voorkomen. Elke bank genereert ongeveer 2V voor een totaal van 12V (daisy chain).

De stroom in loodzuuraccu's wordt opgewekt door een elektrochemische reactie tussen looddioxide en zwavelzuur. Dit verbruikt zwavelzuur, dat ontleedt. De dichtheid van de elektrolyt neemt af. Bij het opladen via een oplader of via een autogenerator vindt het omgekeerde proces (opladen) plaats.

Voor- en nadelen

Het wijdverbreide gebruik van loodzuuraccu's wordt vergemakkelijkt door hun eenvoudige en betrouwbare ontwerp. Ze geven vrij hoge startstromen af ​​voor het starten van de motor (tot 500A), ze werken stabiel tot 3-5 jaar met de juiste werking. De batterij kan worden opgeladen met verhoogde stroomsterkte. Dit heeft geen invloed op de capaciteit van de batterij. Het belangrijkste voordeel is de betaalbare prijs.

De belangrijkste nadelen van dit type batterij houden verband met onderhoud en bediening. De elektrolyt is vloeibaar. Daarom is er een gevaar voor zijn stroom. Zwavelzuur is een zeer bijtende vloeistof. Ook komen bijtende gassen vrij tijdens bedrijf. Dit betekent dat de accu niet in het voertuig kan worden gemonteerd, alleen onder de motorkap.

De bestuurder moet periodiek het laadniveau van de batterij en de elektrolytdichtheid controleren. Als de batterij wordt opgeladen, kookt hij. Het water verdampt en moet periodiek in de compartimenten worden bijgevuld. Er wordt alleen gedestilleerd water gebruikt.

Zorg ervoor dat het laadniveau niet onder de 50% komt. Een volledige ontlading is gegarandeerd om het apparaat te vernietigen, omdat diepe sulfatering van de platen optreedt (vorming van loodsulfaat).

Het is noodzakelijk om de batterij strikt verticaal op te slaan en te gebruiken, zodat de elektrolyt niet weglekt en de platen niet bij elkaar komen. Ook kan er kortsluiting ontstaan ​​als gevolg van het afbrokkelen van de platen.

Tijdens het koude seizoen wordt de accu meestal uit de auto gehaald zodat deze niet bevriest. Dit kan gebeuren met vloeibare elektrolyt. Een koude accu werkt ook slechter.

Gel-batterijen

Gelbatterijen werken volgens hetzelfde principe als conventionele loodzuurbatterijen. Alleen de elektrolyt binnenin is niet vloeibaar, maar gelvormig. Dit werd bereikt door silicagel met silicium toe te voegen. Silicagel houdt de elektrolyt binnen. Het scheidt positieve en negatieve platen, d.w.z. dient als scheidingsteken. Voor de fabricage van platen wordt alleen sterk gezuiverd lood gebruikt zonder enige onzuiverheden. De dichte opstelling van platen en silicagel zorgt voor een lage weerstand, en dus voor een snelle lading en hoge terugstootstromen (800-1000A per starter bij het opstarten).

De aanwezigheid van silicagel geeft ook een groot voordeel: de batterij is niet bang voor diepe ontladingen.

Het sulfateringsproces in dergelijke batterijen is langzamer. De resulterende gassen blijven binnen. Als er een te intense gasvorming optreedt, ontsnappen overtollige gassen via speciale kleppen. Dit is slecht voor de batterijcapaciteit, maar niet kritiek. U hoeft niets op te laden. Gelbatterijen zijn onderhoudsvrij.

Voor- en nadelen

Er zijn meer pluspunten van gelbatterijen dan minnen. Doordat het elektrolyt aan de binnenkant in gel-toestand verkeert, kan de accu op vrijwel elke positie en plaats veilig worden gebruikt. Niets wordt zo gemorst als met vloeibare elektrolyt. Zelfs als de behuizing is beschadigd, wordt de capaciteit van de batterij niet verminderd.

De levensduur van een gelbatterij met de juiste zorg is ongeveer 10-14 jaar. Omdat het sulfateringsproces langzaam verloopt, brokkelen de platen niet af en kan een dergelijke batterij tot 3 jaar worden opgeslagen zonder opnieuw op te laden en met een groot capaciteitsverlies. Het kost gewoonlijk 15-20% van de kosten per jaar.

De gelbatterij is bestand tegen maximaal 400 volledige ontladingen. Dit wordt opnieuw bereikt door de toestand van de elektrolyt. Het laadniveau herstelt zich snel.

Door de lage weerstand kunnen hoge inschakelstromen worden geleverd, wat een hoog rendement garandeert.

De nadelen zijn onder meer de gevoeligheid voor overladen en kortsluiting. Daarom geven dergelijke batterijen tijdens het opladen de toegestane spanningsparameters aan. Je moet ook opladen met een spanning van 10% van de batterijcapaciteit. Zelfs een kleine overspanning kan tot uitval leiden. Daarom wordt aanbevolen om speciale laders te gebruiken bij dergelijke batterijen.

Bij extreme kou kan silicagel ook bevriezen en verliezen in de container. Hoewel gelbatterijen beter bestand zijn tegen vorst dan conventionele batterijen.

Een van de grootste nadelen is ook de hoge kosten van gelbatterijen in vergelijking met eenvoudige.

AGM-accu's

Het werkingsprincipe van AGM-accu's is hetzelfde als voor de twee voorgaande typen. Het belangrijkste verschil zit in het ontwerp van de separatoren en de staat van de elektrolyt. Tussen de loden platen zit glasvezel, dat is geïmpregneerd met elektrolyt. AGM staat voor Absorbed Glass Mat of Absorbed Glass Fibre. Voor de platen wordt ook alleen puur lood gebruikt.

Glasvezel en platen worden strak tegen elkaar gedrukt. Door de poreusheid van het materiaal blijft de elektrolyt behouden. Er ontstaat een lage weerstand die de laadsnelheid en de hoge startstroom beïnvloedt.

Dergelijke batterijen worden ook geclassificeerd als onderhoudsvrije batterijen. De sulfatering is traag, de platen brokkelen niet af. De elektrolyt stroomt niet en verdampt praktisch niet. Overtollige gassen ontsnappen via speciale kleppen.

Een ander kenmerk van AGM-accu's is de mogelijkheid om de platen in rollen of spiralen te draaien. Elk compartiment heeft de vorm van een cilinder. Dit vergroot het interactiegebied en verbetert de trillingsbestendigheid. Batterijen in dit ontwerp zijn te zien van het bekende merk OPTIMA.

Voor- en nadelen

AGM-accu's kunnen op elke locatie worden gebruikt en opgeslagen. Het lichaam is verzegeld. U hoeft alleen het laadniveau en de toestand van de terminals te bewaken. Het apparaat kan 3 jaar worden opgeslagen, terwijl het slechts 15-20% van de lading per jaar verliest.

Dergelijke batterijen geven hoge aanloopstromen tot 1000A. Dit is meerdere keren hoger dan normaal.

Volledige ontladingen zijn niet eng. De batterij is bestand tegen 200 nulontladingen, tot 500 halve ontladingen en 1000 ontladingen bij 30%.

AGM-accu's presteren het beste bij lage temperaturen. Zelfs bij strenge vorst nemen de kenmerken niet af. Ze verdragen ook hoge temperaturen tot 60-70 ° C.

Net als gelaccu's zijn AGM's gevoelig voor opladen. Een lichte overstroom zal de batterij beschadigen. Boven de 15V is al kritiek. Ook mag kortsluiting niet worden toegestaan. Gebruik daarom altijd een speciale oplader.

AGM-accu's kosten meerdere malen meer dan conventionele accu's, zelfs duurder dan gelaccu's.

Bevindingen

Zelfs met zulke aanzienlijke voordelen konden gel- en AGM-accu's geen loodzuuraccu's knijpen. Deze laatste zijn goedkoper en doen hun werk goed in de auto. Zelfs in het koude seizoen is 350-400A voldoende voor de starter om de motor te starten.

Op een auto zijn AGM- of gel-accu's alleen relevant als er een groot aantal energieverbruikende consumenten is. Daarom hebben ze een bredere toepassing gevonden als energieopslagapparaten van zonnepanelen, windmolenparken, in huizen of als energiebron en in verschillende draagbare apparaten.

Voeg een reactie