Alle fabrikanten van
batterijen en accu's over de hele wereld proberen steeds meer stroom in een niet veranderend omhulsel te
stoppen. En dat bij een bepaalde spanning (bv 1,2 volt). Dat is moeilijker dan het lijkt, en 't
vraagt een enorme research. GP is een van de meest
vooraantaande producenten ter wereld van NIMH systemen en loopt al jaren voorop in deze ontwikkeling.
Vooral de laatste jaren is mede onder druk van consumenten van digitale apparaten de ontwikkeling
snel gegaan.
Stroom of capaciteit, ook wel vermogen van de batterij genoemd, wordt in mAh aangeduid. Als het
verbruik van een apparaat gekend is (bv 50mAh (50 mili-ampère per uur)) en het vermogen van de batterij
is 1000mAh dan werkt het apparaat 1000 gedeeld door 50 = 20 uur op de lading van de batterij. Bij het
laden van een accu wordt de procedure omgekeerd en gaat er stroom van een bepaalde sterkte via de lader
de batterij weer in.
De oplaadtijd is dan ook weer te berekenen als volgt:
Wanneer de uitgangsstroom (secundaire) van de lader bv 100mAH is en de batterij (accu) een nominale
capaciteit van 1000mAh heeft dan is de oplaadtijd 1000 : 100 = 10 uur. Bij langzame laders moet dan 40%
tijd bijgeteld worden i.v.m. de traagheid van de chemie en de interne weerstand die ontstaat, zodat de
laadtijd totaal 14 uur zal bedragen.
Een acculader is in zijn meest simpele vorm niets anders dan een trafo. 220 Volt wordt
teruggebracht naar bv 1,5 volt ( voor een beter laadproces meestal 1,8v) en de laadstroom naar ca. 10%
van de capaciteit van een batterij. De plus en minpool aansluiten op de plus- en minuitgang van de
trafo, en laden maar.
Dit laatste is nu 'des poedels kern'. Je kunt de simpele transformator verbouwen en uitbreiden met
geavanceerde microtechnieken, die het laadsysteem reguleren, controleren en optimaliseren,en allerlei
andere extras in- en aanbouwen.
Dan nog het volgende: NiMH systemen zijn beter en handzamer als NiCad systemen (accu's). Ze zijn
echter gevoeliger voor inwendige warmte- ontwikkeling, veroorzaakt door het laden. Die
warmte ontstaat door interne weerstand, hoe meer mA de batterij bij het laden te verwerken krijgt, hoe
hoger de weerstand en dus de warmte ontwikkeling.
De op de markt verschenen super-snelladers voor NiMH systemen gebruiken een
micro-gestuurde impuls laadtechniek, die de warmte-ontwikkeling nauwkeurig volgt en beheerst.
Samenvattend:
Laadt met standaard *laders geen NiMH
of 2e generatie NiMH accu's met een hogere
laadstroom dan maximaal 20% van de capaciteit, lager kan nooit kwaad, verlengt zelfs de levensduur van
de accu, maar is een beetje lastiger omdat je langer wachten moet voor de accu vol is.
Laadt NiMH accu's niet (tenzij met behulp van een tijdschakelaar ) op laders zonder controle-systeem, je
hebt grote kans op overladen en minstens vernieling van de accu, of erger: brand- en explosie gevaar.
*De nieuwste NiMH batterijen zijn allemaal wel geschikt voor snel-
laadsystemen. De nieuwste laders beschikken over geavanceerde elektronica die de batterij (soms per
station) volgt en de laadstroom aanpast of uitschakelt wanneer de batterij te warm wordt. Varta heeft
een supersnelle lader van 15 min. Maar ook andere merken hebben deze laders in de collectie.
|
Laadkarakteristiek voor snelladen
Laadtijd
100% geladen
Afschakelmethoden.
De GP modellen Rapid, Travel, Smart2 en de U-Smart, de Powercell laders AP4M, AP8M en AV4D, alsmede de
Varta charge&go zijn allen zgnd snelladers. Dat betekent dat de laadstroom (soms aan- zienlijk) hoger is
dan de gebruikelijke 10% van de nominale capaciteit van de gebruikte batterij. (>0.1C). Zodra de
batterij volgeladen is moet het laadproces gestopt worden zodat overladen van de batterij wordt
voorkomen en zal er eventueel overgeschakeld worden op druppel-(onderhouds)lading.
Voor dat uitschakelen zijn er drie manieren toe te passen.
1. Negatieve delta V (-ΔV) afschakeling.
Als de batterij vol is loopt de celspanning weer iets terug, hierdoor
verschijnt er een bult in de spanningsgrafiek die bij 100% lading een maximale waarde bereikt. (zie
hierboven). Vervolgens zal bij het bereiken van een bepaalde spanningsdaling dit als afschakelsignaal
worden gezien en wordt de stroomaanvoer uitgeschakeld.
2. Temperatuurgestuurde afschakeling. (TCO).
Zodra de batterij volgeladen is zal de laadstroom niet meer als stroom opgenomen worden maar wordt
ze omgezet in warmte. De temperatuur van de batterij gaat nu oplopen. Deze warmteontwikkeling zal
schadelijk voor de batterij zijn wanneer een zekere grens wordt overschreden. Door het plaatsen van
temperatuursensoren in de lader wordt het laadproces beëindigd wanneer bv de grens van 45-50°C wordt
bereikt.
3. Timer afschakeling.
Niets anders als een ingebouwde schakelklok die na een vaste of instelbare tijd het laadproces
uitschakelt of omschakelt naar druppellading.
Veel laders kunnen permanent in het stopcontact blijven zitten, de GP Powerbank laders zijn er zelfs
voor gemaakt. Onafhankelijke tests bewijzen dat dit geen erg dure zaak is, bij de huidige stroomtarieven
(2005) zijn de kosten minder dan € 0.25 per maand.
Tenslotte: zelfontlading.
Primaire ( dus niet oplaadbare ) batterijen hebben afhankelijk van hun systeem, alkaline,
zink/kool, zilveroxyde enz., een zgnd zelfontlading, d.w.z. ze lopen vanzelf langzaam leeg. Bij deze
primaire batterijen ligt die zelfontlading ergens tussen de 2 en 8% per JAAR.
Secundaire, (dus oplaadbare) batterijen hebben veel meer last van dit verschijnsel. Een volgeladen
NiMH batterij is na drie maanden leeg.
Ze verliest dus ongeveer 30% capaciteit per maand.!
Dit
is niet het geval bij de 2e
generatie NiMH accu's, deze zgnd. batterij-accu verliest
maar 15% van de capaciteit per jaar. Ze dienen echter
(nog) met langzame laders geladen te worden tenzij de lader
is voorzien van zowel negatieve delta V en temperatuur afschakeling. ( zie hierboven) |