Oplaadbare batterijen


Fotografie » TechTalk » Batterijen » Oplaadbare batterijen

Oplaadbare batterijen (in technische termen worden ze secundaire batterijen genoemd) combineren een hoge ontlaadstroom met de eigenschap dat ze opnieuw geladen kunnen worden.

Nickel-xxx

De bekende 9V batterijen zijn ook leverbaar in oplaadbare versie. Tot een paar jaren geleden bestonden deze accus uit 6 cellen, met een totale klemspanning van 7.2V, wat toch een beetje weinig is. Er bestaan ook blokken die 8.4V leveren en dit is ideaal, want niet-oplaadbare batterijen hebben ook een wat lagere spanning in gebruik. En uiteindelijk bestaan er zelfs oplaadbare batterijen met 8 cellen die 9.6V leveren (persoonlijk raadt ik de 8.4 variant aan). Al deze batterijen worden aangeduid als "9V": je moet dus de kleine letters lezen.

LSD-batterijen zijn hier een must, want de kleine cellen hebben de neiging hun lading snel te verliezen. Toestellen die 9V batterijen gebruiken zijn meestal kleine verbruikers die baat hebben aan batterijen die hun lading lang vasthouden. Dit zijn batterijen die verkocht worden met de slogan "ready to use". Kies altijd voor een bekend merk: goedkoop is vaak een slecht koop.

En dan hebben we nog 9V blokken die uit twee lithium cellen ebstaan. De totale spanning is 7.4V, wat te laag is. Daarbovenop moeten deze batterijen in een aangepaste lader opgeladen worden: lithium batterijen die overladen worden kunnen ontploffen.

Nickel Cadmium

De nickel-cadmium batterijen dateren van de jaren '70. Deze batterijen hebben een celspanning van 1.2V, zodat ze gebruikt kunnen worden ter vervanging van de normale niet-oplaadbare batterijen. De celspanning van een normale batterij is weliswaar 1.5V, maar deze spanning zakt onder belasting of als de cel leeg geraakt. Eerst hadden deze batterijen een veel lagere capaciteit dan de normale batterijen (toen zelfs nog niet "alkaline") die ze moesten vervangen, maar ze konden wel opnieuw opgeladen worden.

De nickel-cadmium batterijen kunnen een zeer hoge stroom leveren, en kunnen vooral sterk ontladen worden, daarom zal je deze batterijtype nog terugvinden in speelgoed (met electrische motor), scheerapparaten (zonder electronische onderbreking bij lege batterij) en dergelijke. Cadmium is een gevaarlijk metaal en daarom moet je de versleten batterijen altijd terugbrengen naar een recyclagepunt. NiCd-batterijen hebben last van het geheugeneffekt: als je de batterij niet volledig ontlaadt, dan verminderd zijn capaciteit.

In tegenstelling met normale niet-oplaadbare batterijen blijft de klemspanning redelijk constant (zelfs onder hoge belasting) totdat de batterij leeg is, en dan zakt de spanning ineens in elkaar. De inwendige weerstand van de batterij is nagenoeg nul, daarom moeten de batterijen (en de apparatuur) beschermd worden met een zekering.

Deze batterijen worden niet meer gemaakt vanwege het giftige cadmium.

Nickel Metaalhydride

De Nickel-metaalhydride batterijen zijn later bijgekomen. Opgelet, nickel-metaalhydride (van hydraat) en niet nickel-metaalhybride zoals je op sommige sites leest. Een hybride, dat is een auto die zowel met normale brandstof als op oplaadbare batterijen werkt. De NiMH-batterijen zijn een verbetering van de Ni-Cd batterijen: ze hebben nauwelijks last van het geheugen-effekt (de discharge-knop op laadapparaten is daarom zinloos) en vooral een veel hogere capaciteit. Terwijl de eerste NiCd-batterijen een capaciteit hadden van 550mA, hebben de huidige NiMH batterijen een capaciteit van 2700mA, dus bijna een 5X hogere capaciteit. Ze hebben wel een nadeel: ze verliezen spontaan hun lading: na een maand hebben ze nagenoeg hun volledige lading verloren. Hoe hoger de temperatuur, hoe sneller dit fenomeen optreed.

NiMH batterijen hebben een hogere capaciteit dan alkaline batterijen en de klemspanning blijft constant, zelfs onder hoge belasting. Bepaalde apparaten die specifiek 1.5V nodig hebben kunnen niet werken met oplaadbare batterijen (dit zijn meestal kleinverbruikers zoals klokken en afstandsbedieningen). Maar de meeste apparaten zijn gemaakt om te kunnen werken onder uiteenlopende omstandigheden (celspanning tot 1.0V). Een ghettoblaster werkt veel beter op oplaadbare batterijen, die de nodige stroompieken kunnen leveren.

Varianten op de Nickel-batterijen:

Eén van de grote nadelen van de NiMH batterijen met hoge capaciteit, namelijk dat ze spontaan hun lading verliezen, werd opgelost door een speciale fabricage en samenstelling van de batterijen (bijvoorbeeld Sanyo Eneloop, Panasonic Infinium en GP Recyko). Deze oplaadbare batterijen worden trouwens in opgeladen toestand verkocht: je kan de batterij direkt gebruiken zonder die eerst te moeten laden.

Grafiek rechts: vergelijking van 3 technologiën.

De meest courante batterijtypes en het opgeslagen vermogen volgens de gebruikte technologie:

TypeOpgeslagen vermogenAantal laadbeurten
Lood zwaverzuur33-42Wh/kg500
NiCd40-60Wh/kg2000
NiFe19-25Wh/kg*
NiMH140-300Wh/kg500 - 2000
NiZn100Wh/kg200
Lithium-ion100-200Wh/kg300 - 2000

* Onverslijtbare electrodes, het loog moet enkel soms vervangen worden als die teveel carbonaat uit de lucht opgenomen heeft (vervangen van de doppen).

Secundaire batterijen

Loodbatterijen

De eerste oplaadbare batterijen waren de loodbatterijen. De eerste videocamera's (schoudermodellen) gebruikten loodbatterijen van 12V 2Au. Loodbatterijen waren toen de enige batterijen die een hoge stroom konden leveren. Loodbatterijen worden hier verder besproken.

Lithium

De lithium batterijen worden op een nieuwe pagina besproken. De meest voorkomende lathium-ion batterijformaten staan hier.

Ook de Kentli accu is gebaseerd op de lithium-technologie, maar heeft de vorm van een AA of AAA batterij en een uitgangsspanning van 1.5V


Flitsers werken het best met oplaadbare batterijen die de hoge stroom kunnen leveren.


Ontlaadcurve van een alkaline batterij (paars),
van een normale NIMH accu 2700mA (zwart) en
van een low self discharge accu (blauw).

Paginas die volgens Google je zouden kunnen interesseren