Wat zijn batterijen

Een batterij bestaat uit een of meer elektrochemische cellen. De cellen kunnen parallel of in serie geschakeld zijn, of een combinatie daarvan. Parallel geschakelde cellen leveren dezelfde elektrische spanning als een enkele cel, maar kunnen een grotere elektrische stroom leveren. In serie geschakelde cellen leveren een hogere spanning, maar kunnen dezelfde stroom leveren als een enkele cel. Veel in de praktijk gebruikte batterijen, zoals de 9-volt batterij in consumentenelektronica en de 12-volt accu in heftrucks bestaan uit in serie geschakelde cellen. Zowel bij de serieschakeling als bij de parallelschakeling is de opgeslagen energie in de batterij gelijk aan de som van de opgeslagen energie in de afzonderlijke cellen.

Tractiebatterijen worden met name gebrtuikt in electrische voertuigen waaronder vorkheftrucks, palletwagens en veegmachines. Vaak dienen de tractiebatterijen als contragewicht in deze voertuigen. Tractiebatterijen bestaan uit losse cellen die in een ijzeren of een kunstof container geplaatst worden. De ijzeren container is voorzien van een zuurbestendige coating ter bescherming. De batterijcellen worden d.m.v. opvulplaten vastgeklemd in de batterijcontainer, tevens dienen de opvulplaten ervoor om de cellen te scheiden van de batterijwand en als koeling tussen de cellen onderling. Het is daarom belangrijk dat de opvulplaten verdeeld worden over de batterij.

Werking
Bij batterijen worden via een chemische reactie aan de min-pool elektronen vrijgemaakt. Aan de plus-pool op hetzelfde moment via een andere chemische reactie elektronen worden gebonden. Via een op de batterij aangesloten component (bijvoorbeeld een lampje) kunnen nu de elektronen vanaf de min-pool, door het lampje, naar de plus-pool stromen.

Bij een oplaadbare batterij zijn de chemische processen omkeerbaar. Door het aanleggen van een elektrische spanning kan men een elektronenstroom in omgekeerde richting forceren en zullen de chemische reacties dan omgekeerd verlopen. Er wordt dus energie opgeslagen. Een niet oplaadbare batterij maakt gebruik van chemische processen die op deze manier niet omkeerbaar zijn, zodat een eenmaal ontladen batterij niet meer opnieuw opgeladen kan worden.

Algemeen

• Vermijd kortsluiting. Leg nooit metalen voorwerpen op de batterij 
• Vermijd ontploffing. Gedurende het laden geen open vuur in de nabijheid, niet roken, niet lassen of snijden 
• Vermijd corrosie. Houd de batterij schoon en droog. IJzerwerk en polen met zuurvrije vaseline invetten. Indien het ijzerwerk reeds is gecorrodeerd, dit met sodawater neutraliseren en met schoon water naspoelen. Daarna met epoxyverf behandelen. 

Accuzuur
Het S.G. van het accuzuur (electroliet) bij 15°C dient ongeveer 1280 te bedragen. Voor elke °C tellen we 0,7 S.G. punten bij of af van de gemeten waarde. Voorbeeld: S.G. 1260 bij 20°C betekent S.G. = 1260 + 5 x 0,7 1264. (Gar. Temp. + 42,C). Bijvullen dient altijd te geschieden met gedestilleerd water. Alléén na het laden mag worden bijgevuld. Bewaar dit water steeds in een schone, niet metalen, fles.

Let op! Vul nooit bij met zwavelzuur!

Bijvullen dient te geschieden tot aan de onderkant van de daarvoor aanwezige indicator. Er moet in ieder geval worden bijgevuld indien het niveau gezakt is tot onder de bovenkanten van de platen. Vermeden dient te worden, dat zo hoog wordt bijgevuld dat het electroliet eruit loopt, aangezien dan het S.G. teveel daalt. Normaal leidingwater en/of andere vloeistoffen zijn niet toegestaan. Indien u dit gebruikt vervalt de aanspraak op garantie.

Laadsystemen
De meest gebruikelijke methode voor het laden van tractiebatterijen is die, waarbij de wisselstroom uit het net door middel van batterijladers wordt omgezet in gelijkstroom van de vereiste spanning en stroomsterkte. Het door deze batterijladers af te geven vermogen moet zijn aangepast aan de capaciteit van de batterij. Het meest wordt de methode gevolgd van de individuele batterijlading, d.w.z. één batterij wordt aangesloten op één batterijlader. Deze batterijladers hebben een laadkarakteristiek, waarbij de lading aanvangt met een naar verhouding hoge stroom, die automatisch afneemt naarmate de batterijspanning tijdens de lading oploopt. Deze batterijladers zijn voorzien van een laadautomaat die er voor zorgt dat de batterijlader op tijd wordt uitgeschakeld. Een belangrijke eis hierbij is, dat de laadstroom bij een laadspanning van 2,50 Volt per cel, gemeten aan de batterij overeenkomt met de door de fabrikant voorgeschreven stroomsterkte.

Laadstroom
Het is van het grootste belang dat de laadstroom waarmee de batterij na gebruik herladen wordt voldoet aan de door de batterij-leverancier gestelde eisen. De levensduur van de batterij kan tengevolge van een onjuiste methode ongunstig beïnvloed worden. B.v. wordt de batterij dagelijks voor slechts 40/50% of minder ontladen, dan kan 2 dagen op een lading gereden worden. Een foutieve laadstroom of instelling van de batterijlader kan de batterij ernstig beschadigen. Hoge batterijtemperatuur en veel waterverbruik wijzen op overlading van de batterij. Het door de batterijlader af te geven vermogen en de steilheid van de laadkarakteristiek zijn de hoofdfactoren, die de laadtijd bepalen. In de praktijk zal het beste compromis een laadcurve zijn waarbij de laadstroom 100% is bij 2,1 V/c, 60% bij 2,5 V/c. en 50% bij 2,6 V/c. In de praktijk zal blijken, dat een batterijlader met een 2 : 1 karakteristiek (Engelse laadkarakteristiek) in staat is om een batterij, die vooraf met de 5-urige capaciteit werd ontladen, te herladen in een tijdsduur van 10 á 11 uren. Een dergelijke batterijlader zal dan bij 2,1 V/c. een stroom moeten kunnen afgeven, die overeenkomt met ca. 14% van de 5-urige capaciteit van de batterij, uitgedrukt in Ampère-uren. Een batterijlader, die een lagere beginlaadstroom afgeeft dan 14% C5, zal even goed bruikbaar zijn, mits men genoegen neemt met de langere laadtijd.

Laden en ontladen
Laden moet onmiddellijk na de ontlading gebeuren. Laat een heftruck batterij nooit in ontladen toestand staan. Ten allen tijden de batterij onder het S.G. van 1200 laden. Laden boven S.G. van 1200 veroorzaakt onherstelbare schade aan de negatieve en de positieve platen. Ontladen mag gebeuren totdat het S.G ongeveer 1125 á 1135 bedraagt. Beneden de grens van 1125 á 1135 mag nimmer de batterij direct met normale laadstroom geladen worden, anders wordt schade aan de negatieve en positieve platen veroorzaakt. Derhalve dient men met een vereffeninglading te beginnen totdat S.G. 1125 á 1135 bereikt is. Daarna dient de normale laadstroom ingeschakeld te worden. De batterij is geheel vereffend, indien de spanning gedurende 3 achtereenvolgende uren niet meer toeneemt. Het S.G. mag gedurende deze periode ook niet meer toenemen in het algemeen  is dan 1260 á 1280 bereikt.

Bij regelmatige overladingen of te diepe ontladingen, moet men er rekening mee houden dat de aanspraak op garantie vervalt.