Laden van VARTA batterijen Theorie en Tips

Laden van VARTA batterijen Theorie en Tips Het goed functioneren en het bereiken van een goede levensduur van batterijen is sterk afhankelijk van de lading. Ladinggebrek is de grootste oorzaak van het falen van batterijen. Het vermogen van de lader dient derhalve aangepast te zijn aan de capaciteit van de toegepaste batterij en aan de beschikbare laadtijd. Een geheel of gedeeltelijk ontladen batterij moet in de beschikbare laadtijd weer geheel volgeladen kunnen worden. Vaak wordt een lader te klein gekozen, waardoor in het aantal beschikbare laaduren slechts een gedeeltelijke lading kan worden gerealiseerd. Het regelmatig weer in gebruik nemen van onvoldoende geladen batterijen veroorzaakt sulfatering en daardoor blijvend capaciteitsverlies. Algemene punten Een batterij mag alleen met gelijkstroom worden geladen. De pluspool van de batterij moet men met de positieve (+) aansluiting van het laadapparaat verbinden en de minpool van de batterij met de negatieve (-) aansluiting van de lader. Tip Voor lading eerst de batterij aansluiten, als eerste de pluspool en daarna de minpool (hiermee voorkomt u vonkvorming) en dan pas de lader inschakelen. Na het laden altijd eerst de lader uitschakelen en daarna de batterij losmaken en nu beginnen met de negatieve pool. Tijdens het laden zal de celspanning stijgen. Deze spanningsstijging is afhankelijk van de toegepaste laadstroom en de temperatuur. De celspanning zal bij normale lading van circa 2 volt/cel oplopen tot circa 2,65 volt/cel. Bij het overschrijden van een laadspanning van circa 2,35 tot 2,4 volt/ cel (13,8 volt tot 14,2 volt bij een 12 V batterij) begint een levendige gasontwikkeling. Het in de batterijvloeistof (elektrolyt) aanwezige water ontleedt zich in waterstof en zuurstof.

Dit gasmengsel is reeds bij een concentratie van 3,8%, zeer explosief. Als gevolg van de stijgende spanning tijdens het laden zal de laadstroom bij ongeregelde laders geleidelijk afnemen. Een batterij is als geladen te beschouwen, indien de laadspanning gedurende 2 uur niet meer toeneemt en de zuurdichtheid (soortelijke massa) de nominale waarde van bijvoorbeeld 1,280 kg/l bereikt heeft en niet verder oploopt. Na elke ontlading, waarbij meer dan 50% van de beschikbare capaciteit aan de batterij wordt onttrokken, dient men de batterij zo spoedig mogelijk weer te laden. Door tussenladingen in de perioden waarin de batterij niet wordt benut, voorkomt men eventuele te diepe ontladingen. Daardoor kan men de bedrijfstijd verlengen. Teneinde overlading te vermijden moet men, bij de daaropvolgende normale ladingen, er wel rekening mee houden, vooral wanneer de tussenlading langere tijd heeft geduurd. Tip Bij een tijdelijke buiten gebruikstelling dient regelmatig de rustspanning van de batterijen gecontroleerd te worden. Indien de rust spanning 12,4V of lager is, moet de batterij direct worden geladen. Over het laden Afhankelijk van het vermogen van het laadapparaat ligt de normale laadtijd tussen 8 à 15 uur. Als er laadtijd voldoende is, kan met een kleinere (goedkopere) lader worden volstaan. Een kleinere laadstroom is altijd veiliger, maar pas op voor ladingtekort!

Indien de temperatuur van het batterijzuur 55°C overschrijdt, dan dient men het laden te onderbreken. Hoge temperatuur is voor de batterij schadelijk. Als de openingen van de ventilatiestoppen vrij zijn van stof en vuil dan kunnen zij tijdens het laden op de batterij blijven. Overlading is ook schadelijk voor de levensduur van een loodbatterij. Men onderscheidt twee vormen van overlading: 1. Laden met een te hoge stroom tijdens de gasontwikkeling (borrelen) Afhankelijk van de toegepaste laadstroom begint deze gasontwikkeling bij circa 70% tot 90% laadtoestand. (2,35 tot 2,4 volt/cel) Het gevolg van regelmatige overlading (vooral in combinatie met diepe ontladingen) is uitval van actief materiaal uit de batterijplaten. Men dient bij het begin van de gasontwikkeling de laadstroom tot 5 à 10 A per 100 Ah te verminderen. Bij het bereiken van een laadspanning van circa 2,65 volt/cel (15,9 tot 16,3 volt bij een 12 V batterij) moet de laadstroom tot 2,5 à 5 A per 100 Ah zijn afgenomen. Overlading veroorzaakt tevens een hoog waterverbruik en slijtage. 2. Onnodig doorladen Door onnodig doorladen wanneer de batterij geheel vol is (ook met kleine stroom) treedt corrosie (aantasting) op van de roosters van de positieve batterijplaten. Ook deze vorm van slijtage leidt tot vroegtijdig onbruikbaar raken van de batterij. Deze vorm van overladen ontstaat meestal bij te hoog ingestelde of defecte spanningsregelaars. Onvoldoende lading Het langere tijd laten staan van ontladen batterijen veroorzaakt sulfatering (dit is het verharden van de batterijplaten), waardoor blijvend capaciteitsverlies optreedt. In principe moet men 1,1 à 1,2 maal zoveel ampère-uren laden, als er vooraf aan zijn onttrokken. Deze "laadfactor" is afhankelijk van de batterijconstructie en de benutte laadstroom. Dit geldt ook voor gedeeltelijke ontladingen. Een voorbeeld: een batterij van 100 Ah wordt 8 uur met 5 A ontladen. Dit is in totaal 40 Ah. (40% van de capaciteit)

Belgie: VARTA Autobatterie – Division of VB Autobatterie nv Henri Genessestraat 1 1070 BRUSSEL Tel. 02 5255050, Fax 02 5255059 www.varta-automotive.be

Om de batterij weer vol te krijgen moet er 48 Ah (40 Ah x 1,2) ingeladen worden. Bijv.: 10 uur met gemiddeld circa 5 A. Naladen start – en verlichtingsbatterijen Voor een correct First In First Out voorraad systeem is het zinvol de ladingstoestand van de gevulde batterijen ieder kwartaal te controleren. Indien de rustspanning van een batterij 12,4V of lager is, moet deze direct worden nageladen. Onderstaande tabel geeft aan wat de ladingstoestand t.o.v. de rustspanning van de batterij is. Rustspanning 12,7 Volt 12,5 Volt 12,4 Volt 12,3 Volt 12,2 Volt

Ladingstoestand 100% 80% 70% 60% 50%

Ontladen 0% 20% 30% 40% 50%

Bij een rustspanning van 12,4 Volt is de batterij 30% ontladen. Er moet dus 36% (30% x 1,2) ingeladen worden om de batterij vol te krijgen. Als voorbeeld: bij een 43Ah batterij zal 15,5A (43Ah x 36%) geladen moeten worden om deze weer 100% geladen te krijgen. Laden/naladen motorbatterijen De VARTA motorbatterij wordt vaak droog, dat wil zeggen ongevuld, verkocht. Voor ingebruikname moet de batterij eerst worden gevuld met het bijgeleverd batterijzuur. Na het vullen wordt de platen van de batterij tot ± 80% geactiveerd. Om de levensduur van de batterij te verlengen is het van belang dat de batterij na het vullen direct ca. 4 tot 6 uur geladen wordt. Tip Verwijder voor het vullen van de motorbatterij altijd het rode afdichtstopje van het ontluchtingskanaal. U voorkomt zo overdruk.

Nederland: VARTA Autobatterijen BV Postbus 10125 3004 AC ROTTERDAM Tel. 010-4615615, Fax 010-2850024 www.varta-automotive.nl

Laden van VARTA batterijen Theorie en Tips Veiligheid bij het laden van batterijen Bij winteropslag de motorbatterij voor alle zekerheid eerst goed laden en daarna op een droge, koele plaats opslaan. Controleer regel -matig de rustspanning van de batterij. Indien deze rustspanning 12,4 Volt is, moet de batterij direct worden geladen. Voor het laden adviseren wij een speciale spanningbegrensde motor batterijlader, zoals bijv. Midtronics SportsCharg2, CTek XS800 en de BatterijMate De voordelen van deze laders zijn o.a.: ♦ Lader met minimaal IU-karakteristiek. ♦ Elektronische stroombegrenzing. ♦ Spanningsbegrenzing (bijv. 14,3 Volt ♦ LED’s geven laadproces aan. ♦ Standby laden 13,5 Volt. ♦ Geschikt voor 12 Volt Laden/naladen DRYMOBIL batterijen De gesloten VARTA DRYMOBIL Gel batterij is lek - en onderhoudsvrij doordat de elektrolyt is vast gezet in een gel-achtige massa. Deze batterijen moeten geladen worden met geregelde laders. Het soort lader is afhankelijk van de toepassing van de batterij. Zie hiervoor onderstaand schema: Toepassing Solar Caravan, boten, jachten instelling:

Reinigingsmachines, palletwagens, enz

en

Laadtechniek IU/WU IUoU/ WUoU tot 20h 2,35V/c tot 48h 2,3 V/c > 48h 2,23 V/c WUIa/IUIa 2,35V/c

Als algemene veiligheidsmaatregel en omdat door het verkeerd behandelen van de batterij het vrijgekomen laadgas, in uitzonderlijke gevallen, explosief kan zijn, adviseren wij u de volgende voorzorgen te nemen. ♦ Lees eerst de gebruiksaanwijzigingen. ♦ Schakelt de lader uit voor het aansluiten van de batterij. ♦ Voor het laden/naladen eerst alle verpakkingsmateriaal verwijderen, zodat een goede gasafvoer is verzekerd. ♦ Open vuur en vonken vermijden in de directe omgeving van de batterij. ♦ Batterij met een vochtige doek schoon maken, dit voorkomt statische lading. Keuze van de batterijlader Het is aan te bevelen bijzondere aandacht te schenken aan de toe te passen laadtechniek. De keuze van de laadapparatuur is van belang voor de bedrijfszekerheid en levensduur van de batterij. Afgezien van het vermogen van de batterijlader (spanning en laadstroom) zijn er diverse soorten laad/gelijkrichters, afhankelijk van de toegepaste laadkarakteristiek en verdere specifieke eigenschappen. De lader moet altijd de mogelijkheid bieden de batterij in redelijke tijd op te laden, maar vaak zal de eis gelden dat na het laden automatisch wordt uitgeschakeld of dat, gedurende een dag, een week of langer - zonder gevaar - de batterij met de lader verbonden blijft. Alleen automatische laders met geregelde laadkarakteristieken (CE) of automatische uitschakeling zijn daarvoor geschikt. Vanzelfsprekend vormt ook de prijs/kwaliteitsverhouding een belangrijk aspect. Deze wordt voor een belangrijk deel door het vermogen (laadstroom) bepaald. De gekozen laadstroom zal daarom het economisch optimum zijn met betrekking tot de prijs van het laadapparaat en de laadtijd.

Laadmethoden Normaal laden Normaal laden dient om een geheel of gedeeltelijk ontladen batterij weer op 100% capaciteit te brengen. Meestal wordt een laadstroom gekozen van 1/10 van de capaciteit. Van belang zijn het reduceren van de laadstroom tijdens gasontwikkeling en het uitschakelen wanneer de batterij vol is. Deze laders kunnen gelijktijdig zonder schade één of meerdere batterijen laden. Met een constante stroom wordt ca. 80% van de capaciteit geladen, daarna wordt met afnemende stroom de batterij vol geladen. Na 6 h laden met constante spanning schakelt lader automatisch over op handhaving van de lading; de te laden batterijen kunnen zonder tijdsbeperking aangesloten blijven. Snelladen Bij deze laadmethode wordt met een veelvoud van de normale laadstroom (circa 3 tot 5-voudig) gewerkt, teneinde in de kortst mogelijke tijd tot een acceptabele ladings toestand te komen. Om overlading te voorkomen, dient men bij het bereiken van de gasspanning (2,35 à 2,4 volt/cel) op een gereduceerde laadstroom over te schakelen. Om overlading te voorkomen kan snelladen slechts bij wijze van uitzondering worden toegepast. Bufferladen Hierbij zijn de verbruiker en de lader beide op de batterij aangesloten. De lader levert een zodanige stroom, dat de batterij praktisch vol blijft. De batterij levert stroompieken aan de verbruiker. Bufferladen kan het best gebeuren bij een constante (gestabiliseerde) spanning. Druppelladen Indien de batterij vol is, maar niet op korte termijn weer wordt gebruikt, treedt zelfontlading op. Deze kan 0,015% tot 0,03% per dag bedragen. Door druppelladen wordt deze zelfontlading gecompenseerd. De laadstroom bedraagt hierbij circa 0,1 A per 100 Ah. Ontladen batterijen worden allereerst (6 h) geladen; nadat de gasspanning (2,35 tot 2,4 volt/cel) bereikt is (ladingstoestand 80%) wordt automatisch overgeschakeld op bufferen, resp. onderhoudslading.


De stroomafname van een eventuele aangesloten verbruiker wordt door deze lader gecompenseerd. Laadkarakteristieken De relatie tussen de laadstroom van het laadapparaat, de laadspanning en de laadtijd heet karakteristiek. Men geeft deze grafisch weer als het verloop van de laadspanning “U” van één enkele cel in volt en de laadstroom “I” in Ampère. Enkele algemene punten zijn van belang: om een batterij te ontzien, moeten de grenswaarden van de laadstroom bij 2,4volt/cel, respectievelijk 2,65 V per cel (14,4 V respectievelijk 15,9 V voor een 12 V batterij) niet worden overschreden. Bij het bereiken van 2,4 volt/cel ligt de ladingstoestand van de batterij op circa 80%. (afhankelijk van de laadstroom) Vanaf dit moment moet dus nog circa 20% worden geladen. Uitgaande van een laadfactor van 1,2 (20% meer laden dan ontladen werd) kan men dus ook stellen, dat bij 2,4 volt/cel 100% van de voorafgaande ontlading is geladen. Laadkarakteristieken De veiligste volledige lading in acceptabele tijd wordt mogelijk met een laadapparaat dat een elektronisch werkend controlesysteem bezit. Deze elektronische besturing schakelt het laden ook bij een storing in de batterij, bij een verouderde batterij of bij netspanningafwijkingen tijdig uit, zodat de batterij heel exact wordt geladen. Men onderscheidt verschillende laadkarakteristieken (volgens DIN-norm): W - karakteristiek. Dalende laadstroom bij stijgende spanning. Op voorwaarde dat de nominale laadstroom goed is gekozen is een redelijke laadtijd mogelijk. Goedkoop apparaat, gasontwikkeling tijdens naladen daardoor een hoog waterverbruik. (Overlading) Netspanningfluctuaties kunnen de laadstroom sterk (tot >100%) wijzigen.


Laden van VARTA batterijen Theorie en Tips Toezicht en handmatig uitschakelen is noodzakelijk, opdat er geen overlading volgt. Wa - karakteristiek

In de eerste trap wordt de batterij normaal geladen; in de tweede trap vindt druppelladen plaats. Het laden wordt dan dus niet totaal uitgeschakeld. Toepassing: stationaire installaties en schepen (bufferladen). Omschakeling gebeurt automatisch, afhankelijk van de spanning. WU-karakteristiek

Zoals bij de W-karakteristiek, echter met laadautomaat, waardoor de lading wat betreft tijd wordt begrensd, hetgeen overlading voorkomt. Meestal wordt geladen tot een spanningsgevoelig component (bijvoorbeeld spanningsrelais) het bereiken van 2,4 volt/cel laadspanning vaststelt; dan wordt een schakelklok gestart, die de lader na enkele uren of na het laden van een bepaald aantal Ah uitschakelt. WoWa-karakteristiek

Zoals bij de W-karakteristiek, echter wordt bij het bereiken van de gasspanning de laadspanning automatisch begrensd (constant gehouden). Ook hier geen totale uitschakeling. Eigenschappen: snelle gedeeltelijke lading, maar volledig laden duurt lang; geringe kans op overlading bij zeer lange laadtijden. IU-karakteristiek

Zoals bij de Wa-karakteristiek, echter met verhoogde beginlaadstroom. Hierdoor wordt een kortere laadtijd mogelijk. Door automatische omschakeling op een lagere laadstroom na het bereiken van de gasspanning wordt, weer in combinatie met een automaat, overlading voorkomen. Een variant van de WoWa-lader is de WoW-lader.

Laden met constante laadstroom, vanaf het bereiken van de gasspanning is er eveneens sprake van automatische spanningsbegrenzing. Eigenschappen: zeer snelle gedeeltelijke lading; (volledig laden duurt langer).

Bij normale laadtijden nauwelijks overlading mogelijk. Parallel laden van batterijen mogelijk. (afhankelijk van het gebruik van de batterijen) De (hoogfrequente) “Netzschalttechnik” en de elektronische regeling maken spannings begrensd veilig laden mogelijk. Deze karakteristiek wordt toegepast in auto’s. De dynamo is uitgerust met een spannings regelaar, afgesteld op circa 14 volt. Het typerende van lU-lading is, dat de laadstroom, nadat de regelspanning is bereikt, vrij sterk terugloopt. Als de batterij geheel vol is, zal deze laadstroom zo klein zijn geworden, dat hij niet meer schadelijk is. Uitschakeling hoeft dus niet te gebeuren. Bij toepassing van IU lading over langere perioden of zelfs continu, zal echter overlading optreden. IUI-karakteristiek Te vergelijken met lU-lading, maar bij het teruglopen van de laadstroom in de U trap tot 50% van de beginstroom, wordt deze waarde (50%) verder constant gehouden tot het benodigde totaal aantal Ah is geladen (Ahc). Daarna volgt automatische uitschakeling. Deze laadmethode levert een korte laadtijd op. In de eerste trap (constante stroom) wordt een groot deel van het nodige aantal Ah geladen; de U trap levert een optimale laadstroom op zonder kans op gasontwikkeling; de laatste trap verzorgt de nalading met de hoogst toegestane laadstroom. Voor Ah-telling (Ahc) is een microprocessor gestuurde laadautomaat nodig. Vanzelfsprekend zijn nog andere combinaties van karakteristieken mogelijk. Over het algemeen zal de benodigde automatische regeling of bijzondere schakeling de prijs van de apparatuur verhogen.

Betekenis van de symbolen (volgens DIN): W = weerstandkarakteristiek, d.w.z. de laadstroom daalt naarmate de spanning stijgt. a = automatische uitschakeling o = automatische omschakeling naar een ander deel van de karakteristiek e = automatisch opnieuw inschakelen U = constante laadspanning I = constante laadstroom Aanvullende informatie Vereffeningslading Wanneer batterijen voor tractiedoeleinden worden gebruikt is er sprake van zgn. cyclische belasting ofwel laad - / ontlaad bedrijf. Als deze batterijen met geregelde laders geladen worden is het bij batterijen met vloeibaar elektrolyt van belang dat tenminste vier maal per jaar de batterij volledig geladen wordt met een lader welke boven de gasspanning komt. Doel van deze lading is het zuur goed te laten circuleren in de batterij zodat geen stratificatie van zuur, geen “zwaar” zuur onderin en “licht” zuur bovenin, kan plaatsvinden. Deze lading zorgt voor een uniforme soortelijke massa in de cellen. Stratificatie kan tot definitieve uitval van actief materiaal leiden. Parallel – en serieschakeling Zorg dat bij een zowel parallel – als bij een serieschakeling de batterijen volkomen gelijk zijn aan elkaar, hetzelfde voltage en amperage. Vooral bij parallelschakeling kan er vereffening ontstaan: de ene batterij levert stroom aan de andere. Zowel bij het laden als ontladen zal de stroom zich niet gelijkmatig verdelen over beide parallelle batterijen.

Een bij aanschaf duurdere geregelde lader levert echter de beste prijs -/ kwaliteitsver houding wat betreft prestatie en bedrijfstijd.

VA_PUB_056, 1-8-2006



Laden van VARTA batterijen Theorie en Tips

Recommend Documents