Accu's
(448)Het opslaan van elektriciteit is een van de grootste uitdagingen van tegenwoordig – in het tijdperk van mobiele apparaten en hernieuwbare energie. Deze productcategorie omvat voornamelijk accu’s uit het eerste veld. Dit zijn artikelen die bedoeld zijn voor draagbare apparaten, op afstand bestuurde, zelfrijdende robots, maar ook vervangers voor gewone "potlood"-batterijen (AA, AAA), celpacks voor apparaten met hoge stroomsterkte (elektrisch gereedschap, RC-modellen), alsook componenten die in de eerste plaats van belang zullen zijn voor fabrikanten van elektronische apparatuur, d.w.z. oplaadbare accu’s voor installatie in de fabriek in apparaten of zelfs montage op een printplaat. Afhankelijk van het gezochte product stelt de koper zichzelf een van de volgende vragen ...
Een accu in plaats van een batterij – waar moet u op letten?
"Oplaadbare batterijen” (beter gezegd: “accu’s”), d.w.z. oplaadbare vervangers voor standaardbatterijen, zijn jarenlang een reëel en kosteneffectief alternatief geweest. De aanschaf van een set AA- of AAA-accu’s en een universele oplader is een kostenbesparende, gemakkelijke en ecologische oplossing. Het is ook een uitstekend en universeel idee voor een praktisch cadeau. Een veelgemaakte fout van consumenten is om accu’s te kopen die goedkoper zijn maar een kleinere capaciteit hebben. Het zal alleen een kosteneffectieve keuze zijn in het geval van stroomvoorziening van apparaten met een laag energieverbruik (draadloze muizen en toetsenborden, radio/televisie-afstandsbedieningen, klokken). Voor andere apparatuur moet de batterij vaak worden opgeladen en zal deze sneller verslijten. Merk op dat de nominale spanning van AA- en AAA-batterijen lager is dan bijvoorbeeld alkalinebatterijen (respectievelijk: 1,2V en 1,5V). Oudere apparaten werken mogelijk niet correct wanneer ze worden gevoed door oplaadbare cellen. Opgelet! Het mengen van verschillende batterijen, waarvoor alle fabrikanten van elektrische apparatuur waarschuwen, kan schadelijk zijn. Deze praktijk is buitengewoon gevaarlijk in het geval van accu’s! Het kan leiden tot ernstige schade aan de apparatuur en zelfs tot gezondheidsschade (brandwonden).
Hoe kiest u zelf een vervangende accu?
Het komt voor dat kleine huishoudelijke apparaten uitgerust met accu’s steeds vaker ontladen en/of ondanks goed onderhoud niet naar behoren werken. Als het apparaat gemakkelijk toegang biedt tot de accu die erin is geïnstalleerd, kunnen we proberen deze te vervangen. In de TME-catalogus bieden wij een aantal packs aan ter vervanging van accu's die worden gebruikt in draadloze telefoons, scheerapparaten, elektrische tandenborstels enz. Niettemin: als we geen gedetailleerde parameters van het vervangen pack kennen (capaciteit, type, spanning, leadout), moeten we dit onderzoeken en een gedetailleerde analyse van het circuit maken. Anders kunnen wij blijvende schade aan de apparatuur veroorzaken (b.v. doorbranden van de spanningsstabilisator, motorstoring, enz.) Gelukkig zijn de specificaties van de meeste merkcellen en hun packs op de batterijhouder/verpakking afgedrukt.
Welk type accu moet ik kiezen voor een project?
Het kiezen van een accu voor uw project is geen gemakkelijke taak. Je zou het zelfs – de kunst van het compromis kunnen noemen. Het type cellen dat wordt gebruikt, heeft niet alleen een directe invloed op de werking van het apparaat, maar ook op de structuur en het circuit. Laten we daarom kort de kwesties bespreken die aandacht behoeven – en dit nog in de ontwerpfase.
Welke accu-parameters zijn belangrijk?
Helaas is het antwoord op deze vraag: allemaal. Zelfs zo'n triviale zaak als het type leadout kan van grote invloed zijn op de uitvoering van een project. De fabrikant (of zelfs de individuele ontwerper) moet overwegen of bij de bouw van een toestel bijvoorbeeld een puntlasstap voor lithium-ioncellen moet worden uitgevoerd, of dat het beter is een kant-en-klaar Li-Po pack te gebruiken? Als de consument de accu zelf kan vervangen, zou het dan niet beter zijn om te kiezen voor het standaard, algemeen verkrijgbare formaat? Zelfs de massa (en vooral het zwaartepunt) van het doelproduct zal sterk worden beïnvloed door de gebruikte energiebron.
Grootte en capaciteit
De grootste "dichtheid" van opgeslagen energie wordt verkregen in het geval van lithium-polymeeraccu’s. Het gebruik ervan gaat echter gepaard met een aantal complicaties, die hieronder worden besproken. Overweeg bij het gebruik van lithium-ion-cellen het gebruik van hun minder gangbare formaten, zoals kortere of dunnere cilinders die de ruimte in de behuizing van het doelapparaat beter benutten. Helaas zal de celcapaciteit in ieder geval strikt afhankelijk zijn van het volume.
Spanning versus stroom
Zelfs de beste DC/DC-omvormers halen geen 100% efficiëntie. Elke omvormer die in het circuit wordt geplaatst, verspilt energie en genereert warmte. Het lijkt misschien verleidelijk om veel parallel geschakelde cellen in het apparaat te plaatsen – het maakt onder andere mogelijk om een hoge stroomsterkte te bereiken (dit is belangrijk bij het voeden van elektromechanische componenten). Een gevolg hiervan kan echter zijn dat een step-up converter nodig is, b.v. voor een LCD-scherm met achtergrondverlichting – dit zal resulteren in een aanzienlijk stroomverbruik en een kortere levensduur. Bovendien zijn er bij gebruik van een systeem op basis van een microprocessor (zoals een single-board computer) nog een aantal omzetters en spanningsstabilisatoren nodig voor de werking van de CPU en zijn componenten. Daarom is het belangrijk een pakket cellen (en schakelingselementen) te kiezen dat een optimale voeding van het hele circuit mogelijk maakt, bij voorkeur met één stabilisator (in het ideale geval is dit een stabilisator gekoppeld aan een laadregelaar en een balancer, maar dit is niet altijd mogelijk).
Accu-typen – een korte vergelijking
Aangezien elk type batterij zijn eigen specifieke kenmerken heeft, volgt hier een korte vergelijking van de technologieën.
Lithium-polymeeraccu’s
Het zijn cellen met een uitzonderlijk hoge verhouding tussen de opgeslagen energie en het volume, ze leveren stroom met een hoge intensiteit en de pakketten kunnen worden gevormd tot kubusvormige vaste stoffen van elke afmeting. Ze worden gebruikt in compacte producten en waar het nodig is om in korte tijd grote hoeveelheden energie te leveren (bijvoorbeeld zogenaamde autoboosters, waardoor de auto ondanks ontladen kan starten). Helaas zijn cellen van dit type ook kwetsbaar, en in geval van pakketbreuk, oververhitting, verkeerd opladen, of zelfs vocht – grote instabiliteit. Li-Po packs zijn in de fabriek uitgerust met een balancercircuit om het product tegen verkeerd gebruik te beschermen – maar dit circuit garandeert geen volledige veiligheid. De laadregelaar van de lithium-polymeerbatterij moet constant de temperatuur van de cellen bewaken. Diepe ontlading van het pakket (of langdurige opslag in andere dan de door de fabrikant gespecificeerde omstandigheden) kan leiden tot degradatie en onomkeerbare schade en vervorming.
Lithium-ionbatterijen
Een van de meest populaire oplossingen op de markt. Li-ion-cellen worden gekenmerkt door een lange levensduur en eenvoudig onderhoud. Ze worden in twee fasen opgeladen: eerst door de stroom constant te houden en ten slotte door een constante spanning. Lithium-ion cellaadcontrollers en balancers zijn overal verkrijgbaar en goedkoop (maar: u kiest het beste voor een oplader op basis van een van de systemen van bekende en bewezen fabrikanten). Ze zijn relatief resistent tegen mechanische factoren, hoewel ze thermisch "gevoelig" zijn. Vermijd bij het bundelen de draden direct aan de accupolen te solderen, hiervoor worden meestal puntlasmachines gebruikt. Ze kunnen een zeer hoge stroom leveren (wat ook betekent dat ze gevaarlijk zijn in geval van kortsluiting). Hun grootte wordt meestal bepaald door een reeks getallen, bijvoorbeeld 18650. Dit is een methode om de afmetingen van de accu te registreren. De eerste twee cijfers geven de diameter in millimeters aan, de laatste drie de lengte in tienden van een millimeter. Zodoende: 18650 is een cilinder met een diameter van 18 mm en een hoogte van 65 mm. Als wetenswaardigheid kan worden vermeld dat de Li-Ion cel 14500 dezelfde grootte heeft als de AA-formaat batterij, dus standaard batterijhouders kunnen worden gebruikt voor hun montage en bundeling.
LiFePO4-accu’s
Lithium-ijzerfosfaat cellen worden vaak de opvolgers van de lithium-ion-technologie genoemd. In tegenstelling tot zijn vertegenwoordigers, LiFePO-batterijen4 bevatten ze geen kobalt in hun elektroden. Ze worden gekenmerkt door een langere levensduur, grotere stabiliteit en vergelijkbare elektrische parameters. Bijkomend voordeel is de lage zelfontladingsstroom (d.w.z. ze blijven relatief lang opgeladen). Het productieproces maakt de productie van deze accu’s mogelijk met klemmen in de vorm van schroeven, wat de montage en aansluiting van cellen vergemakkelijkt en versnelt, en ook zorgt voor een lage weerstand van verbindingen en hun goede stroomparameters.
Ni-MH-accu’s
De volledige naam is "nikkel-metaal-hydride"-accu’s. Meestal gebruikt in accuformaten voor consumenten. Ze vereisen pulsladen (idealiter in een processoroplader) omdat ze schade ondervinden van aansluiting op een gelijkstroombron. Dit type cellen is ook gevoelig voor diepe ontlading.
Ni-Cd-accu’s
Nikkel-cadmiumcellen zijn qua structuur, toepassing en elektrische parameters vergelijkbaar met Ni-MH, hoewel hun energiedichtheid lager is. Houd er rekening mee dat dit soort batterijen wordt geladen met het zogenaamde "geheugeneffect". Met andere woorden, hun capaciteit zal afnemen als ze niet regelmatig worden ontladen en volledig worden opgeladen. Voor een potentiële koper is de belangrijkste informatie, dat dit type batterijen momenteel om milieuredenen uit het aanbod van TME wordt gehaald.
Magazijn:
