Dossier

Batterijen
"Kwaliteit heeft zijn prijs, maar voorkomt veel ontgoochelingen en komt op middellange termijn voordeliger uit."
- Pb (Lood-zuur, al dan niet in gel variant)
- Ni-Mh (Nikkel-Metaalhydride)
- Li-Ion (Lithium-Ion)
- Lipo (Lithium-polymeer)
Loodaccu's zijn goedkoop, groot en zwaar. Ze worden vrijwel uitsluitend gebruikt in bakfietsen, waar gewicht en formaat minder belangrijk zijn. Opladen kan met een 14,4 volt snellader, mits deze afslaat zodra de accu vol is. Veiliger is laden met 13,8 volt, waarna de accu aangekoppeld blijft tot hij weer gebruikt wordt. De accu kan gebruikt worden tot hij te leeg is voor ondersteuning. Laat echter nooit daarna nog verlichting branden. Dit veroorzaakt diepontlading en vernielt de accu.
Een loodaccu heeft geen uitgesproken geheugeneffect - in contrast met de niet meer gebruikte Nickel-Cadmium (Ni-Cd) batterijen - echter voor behoud van de capaciteit is het belangrijk hem af en toe leeg te maken, en vervolgens weer volledig te laden.
Indien langere tijd ongebruikt, wordt hij bij voorkeur aangesloten aan een zogenaamde 'druppellader' met ontlaadcyclus. Deze zal de accu ongeveer eens per maand ontladen en vervolgens heel langzaam weer opladen. Demonteer de accu wanneer deze 's winters niet wordt gebruikt. Zet hem binnen en laat hem aangesloten op de druppellader. Zo blijft de capaciteit optimaal.
Ps: Nickel-Cadmium batterijen zijn sinds 2000 uit productie genomen wegens milieunormen aangaande Cadmium-vervuiling.
Nikkel-Metaalhydride accu's werden veelvuldig gebruikt in e-bikeframes, maar ook in bagagedragermodellen en in de afneembare versies. Tegenwoordig zijn ze een goedkope optie. Ze leveren in nieuwstaat behoorlijk wat energie, maar hun vermogen loopt terug met de jaren. Dit type accu is in de regel voorzien van uitgebreide elektronica die overbelasting en diepontlading door bijvoorbeeld een brandende lamp voorkomt. Wel is de zelfontlading flink, na een week stilstaan kan de actieradius met een kwart zijn afgenomen. Het is dan ook handig deze accu altijd aan te sluiten op de lader, wanneer hij niet wordt gebruikt. De elektronica laadt de accu bij zodat deze altijd vol zit en direct gebruikt kan worden.
Zet de fiets nooit met lege accu weg. De accu zal in een paar dagen nog meer spanning verliezen, daardoor ernstig beschadigd raken en veel capaciteit verliezen. Een volle accu moet na uiterlijk een maand worden bijgeladen om niet op dezelfde manier te ver te ontladen en kapot te gaan.
Wordt de e-bike ‘s winters niet gebruikt, demonteer indien mogelijk dan de accu om hem vorstvrij binnen te bewaren. Houd hem de gehele periode aangesloten op de lader. Ook wanneer je 's winters wel fietst is het gunstig de accu binnen op te laden. Een warme accu levert meer vermogen en gaat langer mee dan een bevroren exemplaar.
Mobiele telefoons en goede e-bikes hebben Lithium-Ion accu's. Deze accu's leveren niet alleen veel energie, ze gaan ook lang mee. De capaciteit neemt weinig af met de jaren. Je vindt ze in bagagedragers, maar ook als afneembare en zelfs in het frame verstopte modellen.
De oplader van een Li-Ion accu is een ingewikkeld stuk elektronica. Vaak heeft deze een snellaadfunctie, waarmee de accu al na één of twee uur vol zit. Gebruik deze functie alleen wanneer nodig, hij is belastend voor de accu en verkort daarmee de totale levensduur. Als de fiets bijvoorbeeld de hele nacht stil staat, is het beter de langzame laadfunctie te gebruiken.
Li-Ion accu's verouderen versneld wanneer ze volledig opgeladen zijn, dit in tegenstelling tot Ni-Mh accu's! Uiteraard laad je de accu volledig op voor je aan een fietstocht begint, maar het is niet verstandig de accu wekenlang aan de lader te houden. Laad hem op als hij bij thuiskomst minder dan 50 procent over heeft, en tank hem vol voor vertrek.
Let op: de accu mag nooit lang helemaal leeg zijn. Zelfs wanneer de elektronica zichzelf uitschakelt loopt de spanning langzaam verder terug waardoor de accu blijvende schade oploopt. Controleer de acculading dus altijd bij thuiskomst!
Van een winter lang stilstaan houden Li-Ion accu's niet. Optimaal is hem maandelijks volladen en vervolgens rijden tot hij nog 75 procent over heeft. Daarna kan hij blijven staan tot hij nog 50 procent over heeft. Controleer dit wekelijks. Bij veel accu's is dit ook te controleren op de accu zelf, want bewaren en opladen doe je bij voorkeur vorstvrij binnen. Wanneer de spanning te ver terug loopt, is het, ondanks het gure weer, tijd voor opladen en een kort ritje.
De nieuwste, beste en duurste variant van de Li-Ion accu is voorzien van een ingewikkeld chemisch bestanddeel, een polymeer, vandaar de naam Lithium-polymeer. Hierdoor levert de accu meer energie en loopt hij langzamer leeg. Wel is er geavanceerde elektronica nodig om exact de juiste interne spanning te handhaven.
Hij dient hetzelfde behandeld te worden als een gewone Li-Ion accu, met als verschil dat echt alleen de originele lader gebruikt mag worden. 0,1 volt te veel of te weinig is genoeg om de accu totaal te vernielen of zelfs te laten ontploffen.
Gebruik je de juiste oplader dan zit een Li-Po accu veilig en erg snel vol. Het vanzelf leeglopen gaat juist erg langzaam, waardoor hij misschien zelfs de hele winter overbrugt. Vertrouw daar echter nooit op, maar controleer de lading wekelijks, net als bij een Li-Ion. Ook een Li-Po accu bewaar je het best binnen of op een andere vorstvrije plaats.
Technische vergelijking:
Type batterij | Kathode (min) | Anode (plus) | Elektrolyt | Opmerking | Energie-dichtheid (Wh/kg) | Vermogens-dichtheid (W/kg) |
Pb (Lood accu) |
lood(IV)oxide (PbO2) |
lood (Pb)
|
Zwavelzuur |
hoog belastbaar |
30 |
75 |
Ni-Mh (Nikkel-Metaalhydride) |
metaallegering |
nikkel-metaalhydride |
Pasta van KOH
|
hogere energiedichtheid, cadmiumvrij, tamelijk hoge zelfontlading |
60 |
175 |
Li-Ion (Lithium-Ion) |
lithiumverbindingen |
grafietmassa |
Lithiumzout in oplossing |
hoge energiedichtheid lage zelfontlading, korte levensduur |
140 |
180 |
Li-po (Lithium-polymeer) |
lithiumverbindingen
|
grafietmassa |
KOH |
hoge energiedichtheid, lage zelfontlading, korte levensduur, snel laden |
130 |
300 |
Vermogensdichtheid is een maat voor de effectiviteit van accu's en batterijen en wordt weergegeven in watt per kilogram (W/kg). Hoe hoger dit getal, hoe effectiever de accu of batterij zal zijn en hoe minder een accu met hetzelfde vermogen weegt
Conclusie
Lithium-ion en Lithium-polymeer zijn dus veruit de meest moderne en zeer gebruiksvriendelijke batterij-types. Ze zijn licht, compact, hebben geen last van geheugeneffect en zijn zo goed als ongevoelig voor natuurlijke ontlading. Deze batterijen hebben ook veel minder last van temperatuur-schommelingen. Je vindt deze batterijen bijvoorbeeld terug in gsm’s, camera’s, laptops e.d. Het nadeel van deze batterij is de kostprijs, vooral de nieuwe Li-Po; ze zijn nml. duurder dan de andere types.
Voor alle batterijen geldt trouwens dat veel afhangt van de kwaliteit van de grondstoffen en basismaterialen die gebruikt worden. Vandaar dat ook in batterijen van hetzelfde type en dezelfde capaciteit grote prijsverschillen zitten. Je laat je best niet zomaar verleiden tot een goedkope aanschaf. Kwaliteit heeft zijn prijs, maar voorkomt ontgoochelingen, ongelukken, en komt op middellange termijn voordeliger uit.

Lees ook

Van ongelukken gesproken...
Specialisten waarschuwen voor goedkope batterijen.
Sommige batterijen zijn krachtiger dan andere. Belangrijk om in de gaten te houden bij de aankoop van een elektrische fiets. De combinatie van Ampère (kan variëren van 8 tot 18 Ah) en voltage (24 of 36) bepaalt hoelang een batterij kan ondersteunen. Sommige merken bieden verschillende keuzemogelijkheden aan bij elke elektrische fiets. Zo kan je een batterij kiezen met een degelijke autonomie (50-60km) tot een batterij die wel 100km of meer ondersteund fietsen aankan. De meer krachtige batterijen zijn doorgaans een tikje zwaarder en duurder. Je kan dus een batterij kiezen die het best bij jouw fietsprofiel past. Vergis je wel niet – vele klanten gaan vaak meer en langere afstanden fietsen na de aankoop van een elektrische fiets. Hier hou je best rekening mee bij de keuze.
Tot slot nog dit, hoe lang een batterij op je tocht zal meegaan, hangt zeer sterk af van je persoonlijk gebruik. Fiets je bijvoorbeeld voortdurend bergop aan maximale ondersteuning dan zal de batterij het uiteraard minder lang volhouden dan wanneer je de ondersteuning enkel gebruikt voor de zwaardere delen van het traject.
Het gaat ook niet om de snelheid waarmee je rijdt, maar wel de mate waarin je gebruikt maakt van elektrische ondersteuning. Iemand die aan 15 km/u rijdt met maximale assistentie zal minder ver rijden dan een persoon die 25 km/u rijdt met minimale ondersteuning.
Volgende factoren hebben een invloed op de actieradius:
- Het parcours: met een vlak wegdek is de actieradius groter dan met een hobbelig, zanderig of heuvelachtig traject.
- Bandenspanning: met harde banden heb je minder weerstand en een grotere actieradius.
- Tegenwind: hoe meer tegenwind, hoe lager de actieradius
- Buitentemperatuur
- Gewicht van de bestuurder: een zwaardere fietser heeft een kleinere actieradius dan een lichtgewicht fietser
- Veel rijden aan een stuk of veel starten en stoppen
- De ouderdom van de batterij m.a.w. het aantal (ont)ladingen. Een nieuwe accu levert betere prestaties en dus een grotere actieradius dan een oudere accu
De meeste elektrische fietsen zijn uitgerust met een uitneembare batterij. Dit maakt het makkelijker om de batterij op te laden in huis, op het werk of in een taverne bij een fietspauze. Ze hebben ook als voordeel dat het gewicht van de fiets kan gereduceerd worden, wat handig is bij het transport van de fiets (bv. als hij achter op de auto moet voor een tripje naar zee). Ingebouwde batterijen hebben iets minder ‘oplaadgemak’ maar dan weer het voordeel dat je de batterij nauwelijks ziet omdat ze is ingewerkt in het frame.
- Gebruik steeds de batterij en lader die geleverd werd bij jouw fiets.
- Lees ook altijd de gebruiksaanwijzing van je fiets. Vraag bij onduidelijkheden of tegenstrijdigheden altijd je dealer om advies. Geen van het bovenstaande vervangt ooit de aanwijzingen van de producent.
- Een 'dode' batterij kan vaak tot leven gewekt worden door de ingebouwde elektronica te 'resetten'. Controleer desnoods ook de zekering(en). Ga met batterijproblemen steeds langs bij je vakman.
- De meeste batterijen halen hun volledige capaciteit pas na enkele oplaadbeurten. Daarom adviseren sommige constructeurs het volledig op- en ontladen van de batterij(en) vlak na de aankoop van de fiets. Doe dit echter niet systematisch, maar volg de richtlijnen van de constructeur of het verlengstuk ervan: uw dealer/fietshandelaar.
Nog enkele begrippen.
GEHEUGENEFFECT.

In de accucel vindt na verloop van tijd kristalvorming plaats, waardoor een deel van de energie niet meer vrij kan komen.
Met het refreshen (=ontladen) van de accu worden de kristallen (gedeeltelijk) afgebroken en neemt de capaciteit weer toe. Dit moet eens in de 2 of 3 maanden worden gedaan, afhankelijk van het gebruik. Wanneer men hier te lang mee wacht wordt de kristalvorming definitief.
Te vaak refreshen veroorzaakt echter slijtage van de accu en gaat dus ook ten koste van de accucapaciteit.
INTERNE WEERSTAND

De interne weerstand bepaalt hoeveel van de energie tegelijkertijd geleverd kan worden,
Een nieuwe accu (fig.1) heeft een lage interne weerstand, en kan gemakkelijk de gevraagde energie leveren.
Een oudere accu (fig.2) heeft een hogere interne weerstand en kan daardoor soms niet aan de energievraag voldoen.
Een goed voorbeeld hiervan is dat led 1 (accu leeg) gaat knipperen wanneer men een heuvel op rijdt, terwijl er net daarvoor nog 2 of 3 lampjes brandden.
ZELFONTLADING

Het is belangrijk om de accu, wanneer deze langere tijd niet wordt gebruikt, binnen een aantal maanden weer bij te laden om diepontlading te voorkomen.
Hoe hoger de omgevingstemperatuur, hoe hoger de mate van zelfontlading:
- 8% bij 21° Celcius
- 15% bij 40° Celcius
- 31% bij 60° Celcius
DIEPONTLADING

Een Lithium-ion accucel mag nooit volledig leeg zijn, een diepontlading beschadigt de accucellen,
Dit kan gebeuren door o.a. zelfontlading, wanneer een lege accu langere tijd niet wordt opgeladen.
Wanneer het voltage van een Lithium-ion accu beneden een bepaalde drempelwaarde komt, zal de software van de accu de accu blokkeren (slaapstand). De lader kan de accu dan niet meer laden.
Diepontlading van een Lithium-ion accu dient te allen tijde te worden voorkomen!!!