Correct batterij kiezen is precisiewerk geworden
Vroeger was een batterij kiezen ‘simple comme bonjour’: een 44 Ah voor een benzinewagen, een 70 Ah voor een diesel en klaar was Kees. Vandaag is niet alleen de batterijtechnologie geëvolueerd, ook de wagentypes zijn enorm gediversifieerd. Daarom is een batterij kiezen vandaag niet meer zo gemakkelijk. In dit artikel bieden we u een leidraad over hoe u het best te werk gaat.
Over SLI, AGM en EFB
De ‘good old’ conventionele natte startbatterij van het SLI-type (Starting Lighting Ignition) kreeg de afgelopen decennia gezelschap van twee andere populaire uitvoeringen van de loodzuurtechnologie: AGM (Absorbent Glass Mat) en EFB (Enhanced Flooded Battery). Parallel aan deze evolutie zagen we de Li-ion (lithium-ion) een grote vlucht nemen; uiteraard heeft de opkomst van de elektrische voertuigen hier alles mee te maken.
Moderne batterijen moeten veel meer startcycli aankunnen en tegelijk sneller terug opladen
Steeds meer energieslurpende systemen
Dat de evolutie van de EV de belangrijkste evolutie is van het afgelopen decennium zullen we niet tegenspreken, maar we mogen ook niet vergeten dat de wagens met verbrandingsmotor eveneens enorm geëvolueerd zijn. Nauwelijks 25 jaar geleden was een wagen nog als het ware een motor met wielen waarrond een carrosserie gebouwd werd. Vandaag zijn voertuigen halve cockpits geworden, boordevol snufjes en sensoren. Denk maar aan ingebouwde gps-systemen, elektrische ramen, verwarmde buitenspiegels, USB-aansluitingen, zetelverwarming, lane-assistsystemen en veiligheidssensoren.
We hadden met dit lijstje gerust een apart artikel kunnen vullen, maar u begrijpt waar we naartoe willen: die systemen hebben energie nodig. En van waar halen ze die? Juist, uit de batterij. Op zich is dat geen probleem: een degelijke batterij kan gerust een rits technische snufjes van stroom voorzien.
Accu steeds meer gesolliciteerd
Toch gooit een andere innovatie hier roet in het eten: de start-stoptechnologie. Kort uitgelegd komt het hier op neer: vroeger startte de chauffeur de motor, de SoC (State of Charge, het laadniveau van de batterij) zakte daardoor kort. De dynamo zorgde er evenwel snel voor dat het niveau weer naar de volle 100% ging. Door al de nieuwe verbruikers zakt het SoC echter een pak dieper, waardoor de accu vaker dan lief zich in een deels ontladen toestand bevindt.
De start-stoptechnologie maakte dit nog erger, want wagens die stil staan verbruiken nu veel meer energie door de nieuwe verbruikers. Bij het stilstaan zonder draaiende motor, moet de accu aan al de stroomvraag kunnen voldoen, waardoor het aanvullen richting de 100% nog moeilijker werd. Moderne batterijen moeten dus veel meer startcycli aankunnen en tegelijk sneller terug opladen.
Start-Stop? AGM to the rescue!
De AGM-technologie was het antwoord op deze hinderpalen, want deze is veel performanter. Het elektrolyt is in deze opbouw ‘opgesloten’ in microvezel glasmatten, vergelijkbaar met een spons. Dit voorkomt stratificatie van het elektrolyt, vergroot het actieve oppervlak van de platen en biedt een betere ladingsacceptatie; zo blijft de ladingstoestand op zijn best. Deze techniek laat toe dat de batterij herhaaldelijk geladen en ontladen wordt zonder prestatieverlies.
Als nadeel wordt weleens het gedrag bij warmte genoemd, maar dat moet toch sterk genuanceerd worden. Een hoge temperatuur verhoogt inderdaad de corrosie van de platen en dat heeft een negatieve impact op de levensduur, maar dat geldt eigenlijk voor alle lood-zuurbatterijen. De beste plaats blijft dus in de koffer, voor alle batterijtypes.
Er zal nog veel water naar zee moeten stromen voor AGM- en EFB-accu’s compleet vervangen worden door Li-ion
Ook EFB heeft zijn toepassingen
Bij voertuigen uit de iets lagere prijsklasse of bij minder energievragende voertuigen wordt daarom de EFB-technologie zo vaak gekozen. Het is iets goedkoper, werkt ook met een vloeibaar elektrolyt maar is toch wel een verbetering ten opzichte van een conventionele batterij. Hier is een polyester vlies toegevoegd aan de oppervlakte van de positieve plaat. Dit weefsel (scrim) houdt het actieve materiaal in de plaat en voorkomt erosie van de massa. Het resultaat is een verbeterde weerstand tegen diepe ontlading en prima ladingsopname. Het opgekleefde vlies houdt de platen altijd en onder alle gebruiksomstandigheden in de beoogde positie. EFB-batterijen hebben ten opzichte van AGM wel een belangrijk nadeel: zij kunnen niet ingezet worden in voertuigen met regeneratieve remsystemen.
Aangezien dat meer dan 95% van de nieuwe voertuigen een start-stopsysteem aan boord heeft, maken vandaag vooral AGM of EFB de dienst uit. In principe kan de typeselectie volgens de vereisten van het merk verlopen. Ook bij vervanging van een SLI-batterij door een AGM of EFB is dat het geval. Vervang ook nooit een AGM- of EFB-batterij door een SLI.
Battery Management System
Pas er bij een vervanging ook voor op dat de nieuwe accu correct ingelezen wordt. Veel wagens werken met een Battery Management System (BMS), dat te allen tijde de toestand van de accu opvolgt door onder meer de temperatuur, SoC en huidig vereist vermogen in de gaten te houden. Om dit optimaal in goede banen te leiden, moet het BMS weten welke eigenschappen de accu heeft. Bij inbouw van een nieuwe accu moet die code via de diagnosetester worden ingelezen. De procedure verschilt evenwel van wagen tot wagen, maar het strekt tot de aanbeveling om zeker nauwgezet de instructies van de autofabrikanten op te volgen. De karakteristieken van een auto en zijn hulpsystemen zijn zo specifiek geworden, dat een aangepaste en juist ingelezen batterij noodzakelijk zijn.
Wat met een hulpaccu?
We zien steeds meer wagens met verbrandingsmotor die over twee accu's beschikken: een gewone 12 volt-startaccu en een hulpaccu. Deze hulpaccu's zijn ontworpen voor back-uptoepassingen zoals het verlengen van de duur van de start-stopfunctie, ondersteuning van comfortfuncties tijdens het starten van de motor, ondersteuning en bescherming van elektrische én ondersteuning van noodsystemen. Het is hier uiteraard belangrijk om eerst te bepalen of het de hoofdaccu of de hulpaccu is die vervangen moet worden.
EV en hybride
Elektrische voertuigen en de lithiumionbatterijtechnologie horen bij elkaar als Bert en Ernie. Velen kijken dan ook raar op als blijkt dat naast de Li-ionbatterij ook een 12V-loodzuurbatterij onder de motorkap zit. Deze dient om de ononderbroken werking van veiligheidskritische systemen te garanderen in geval van een defect aan de tractiebatterij. Ook de centrale vergrendeling werkt op basis van deze accu.
Pientere lezers vragen zich misschien af waarom ook de hulpbatterij niet van het Li-iontype is, het antwoord op die vraag ligt in de minder robuuste technologie van dit type. Zij vereisen voortdurende controle en moeten beschermd worden tegen overladen en te diepe ontlading. Bovendien moet de spanning binnen veilige grenzen worden gehouden, waardoor een speciaal extra beveiligingscircuit verplicht is. Een ander aspect van het beschermingscircuit is dat de celtemperatuur moet worden bewaakt om kritieke storingen op te sporen en te voorkomen.
Dit is waar reeds langer bestaande oplossingen zoals AGM en EFB hun sterke punten uitspelen. Zij springen in wanneer de hoogspanningsaccu uitvalt of wordt uitgeschakeld, om de auto te vergrendelen en te ontgrendelen én dienen ook als extra stroomvoorziening om het elektrische systeem te bufferen. Ze zorgen ervoor dat belangrijke veiligheidsfuncties zoals ABS en ESP altijd werken. Er zal met andere woorden nog veel water naar zee moeten stromen voor AGM- en EFB-accu’s compleet vervangen worden door Li-ion.
Met dank aan Clarios & Vandenabeele
AGM ook voor vrachtwagens
Ook voor vrachtwagens en andere zwaardere toepassingen is het vandaag mogelijk om AGM-batterijen in te zetten. Batterijen voor dit soort toepassingen moeten zeker performant zijn, want ook bij het stationair gebruik worden deze nog zeer zwaar belast door de talrijke comfortfuncties die tijdens het parkeren op snelwegparkings moeten blijven werken. Denk bijvoorbeeld aan verbruikers zoals parkeerkoelers, verwarming, microgolf of tv. Enkel dankzij het gebruik van degelijke batterijen kunnen storingen en onnodige stilstandtijden worden verminderd.
