NEDERLAND
BELGIË
VARTA Autobatterijen B.V. Postbus 10125 3004 AC Rotterdam Tel.: 010 - 46 15 615 www.varta-automotive.nl
VARTA Autobatterie - Division of VB Autobatterie NV Henri Genessestraat 1 1070 Brussel Tel.: 02 - 525 50 50 www.varta-automotive.be
februari 2007
TIPS & VEILIGHEID
1. LADEN VAN DE BATTERIJEN 1.1 ALGEMENE INTRO 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 met een te lage capaciteit 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. Een batterij mag alleen met gelijkstroom worden geladen. De pluspool van de batterij moet men met de positieve (+) aan-
INHOUDSTABEL
sluiting 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 vonkvor-
1. LADEN VAN DE BATTERIJEN
1
1.1
Algemene intro >>
1
1.2
Verantwoord laden >>
2
ming) 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. Kies als laadstroom steeds ongeveer 1/10 deel van de nominale capaciteit, dat wil zeggen bij een batterij van 100Ah/20h een lader met een begin laadstroom van 10A. Tijdens het laden zal de celspanning stijgen. Deze spanningsstijging is
1.3 Laden
van verschillende
afhankelijk van de toegepaste laadstroom en de temperatuur. De celspanning zal
soorten batterijen >>
2
Keuze van de batterijlader >>
4
1.4
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 (14,4 Volt bij een 12 V batterij) begint een levendige gasontwikkeling. Het in de batterijvloeistof (elektrolyt) aanwezige water ontleedt zich in waterstof en zuurstof.
1.5 Laadmethoden >> 1.6
Laadkarakteristieken >>
4 5
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. VEILIGHEIDSVOORSCHRIFTEN
8
2.1
Algemene maatregelen >>
8
2.2
Voorkomen van explosies >>
8
2.3
Veiligheidspictogrammen >>
9
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 rustspanning 12,4V of lager is, moet de batterij direct worden geladen.
1
1.2 VERANTWOORD LADEN
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.
1.2.1 Algemeen 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
1.3.2 Laden/naladen van AGM (Absorbed Glass Mat) batterijen
ladingtekort!
Bij AGM batterijen mogen uitsluitend laders worden gebruikt met spanningsbegrenzing (IU- resp. WU- karakteristiek) of met een IUoU-karakteristiek die een nalaadfase (spanning in de nalaadfase 13,8 V) bezitten. De aanbevolen laadspanning
Indien de temperatuur van het batterijzuur 55°C overschrijdt, dan dient men het laden te onderbreken. Hoge temperatuur
is 14,4 V, de maximaal toelaatbare laadspanning is 14,8 V bij 25˚ Celsius. Als laadstroom wordt 10% van de capaciteit aan-
is voor de batterij schadelijk. Als de openingen van de ventilatiestoppen vrij zijn van stof en vuil dan kunnen zij tijdens het
bevolen, bv. Bij een 70Ah batterij is dit 70Ah:10= 7,0A laadstroom. De temperatuur van de batterij mag de 45°C niet over-
laden op de batterij blijven.
schrijden. Bij overschrijding moet het laden worden onderbroken. De volledig geladen toestand is na 24 uur laden bereikt.
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). Om de batterij weer
Toepassing
Laadtechniek
vol te krijgen moet er 48 Ah (40 Ah x 1,2) ingeladen worden. Bijv.: 10 uur met gemiddeld circa 5 A.
Semi-tractie batterij
Wa of IUoU
Solar batterij
IU/WU
Caravan en pleziervaart
IUoU/WUoU
AGM ULTRA special, ULTRA en BLUE dynamic
IU of IUoU (14,7V) IU of IUoU (14,4V)
1.2.2 Overladen Overlading is 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 laad-
1.3.3 Laden/naladen van motorbatterijen De VARTA motorbatterij wordt vaak droog, dat wil zeggen ongevuld, verkocht. Voor ingebruikname moet de batterij eerst
stroom tot 2,5 à 5 A per 100 Ah zijn afgenomen. Overlading veroorzaakt tevens een hoog waterverbruik en slijtage.
worden gevuld met het bijgeleverd batterijzuur. Na het vullen wordt de platen van de batterij tot ± 80% geactiveerd. Om
2. Onnodig doorladen
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.
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.
TIP: Verwijder voor het vullen van de motorbatterij altijd het rode afdichtstopje van het ontluchtingskanaal. U voorkomt zo overdruk.
1.2.3 Onvoldoende lading
Bij winteropslag de motorbatterij voor alle zekerheid eerst goed laden en daarna op een droge, koele plaats opslaan. Con-
Het langere tijd laten staan van ontladen batterijen veroorzaakt sulfatering (dit is het verharden van de batterijplaten),
troleer regel -matig de rustspanning van de batterij. Indien deze rustspanning 12,4 Volt is, moet de batterij direct worden
waardoor blijvend capaciteitsverlies optreedt.
geladen. Voor het laden van VARTA motorbatterijen adviseren wij spanningsbegrensde geregelde laders, zoals bijv.
1.3 LADEN VAN VERSCHILLENDE SOORTEN BATTERIJEN
Midtronics SportsCharge2, CTEK XS800 of XC800 en de Accumate 6-12V
1.3.1 Laden/naladen van start – en verlichtingsbatterijen Voor een correct First In First Out voorraadsysteem is het zinvol de ladingstoestand van de gevulde batterijen ieder kwar-
De voordelen van deze laders zijn o.a.:
taal te controleren. Indien de rustspanning van een batterij 12,4V of lager is, moet deze direct worden nageladen.
• Lader met minimaal IU-karakteristiek.
Onderstaande tabel geeft aan wat de ladingstoestand t.o.v. de rustspanning van de batterij is.
• Elektronische stroombegrenzing. • Spanningsbegrenzing (bijv. 14,3 Volt)
2
Rustspanning
Ladingstoestand
Ontladen
12,7 Volt 12,5 Volt 12,4 Volt 12,3 Volt 12,2 Volt
100% 80% 70% 60% 50%
0% 20% 30% 40% 50%
• LED’s geven laadproces aan. • Standby laden 13,5 Volt.
3
1.4 KEUZE VAN DE BATTERIJLADER Het is aan te bevelen bijzondere aandacht te schenken aan de toe te passen laadtechniek. De keuze van de laadappara-
1.5.6 Parallel – en serieschakeling
tuur is van belang voor de bedrijfszekerheid en levensduur van de batterij. Afgezien van het vermogen van de batterijlader
Zorg dat bij zowel een parallel– als een serieschakeling de batterijen volkomen gelijk zijn aan elkaar. Dit bereikt men door
(spanning en laadstroom) zijn er diverse soorten laad/gelijkrichters, afhankelijk van de toegepaste laadkarakteristiek en
nieuwe batterijen van gelijke Voltage, capaciteit, ladingstoestand en inwendige weerstand te gebruiken.
verdere specifieke eigenschappen. De lader moet altijd de mogelijkheid bieden de batterij in redelijke tijd op te laden, maar
Vooral aan een parallelschakeling kleven bezwaren. Vaak zal de stroom, tijdens laden of ontladen, zich niet gelijkmatig ver-
vaak zal de eis gelden dat na het laden automatisch wordt uitgeschakeld of dat, gedurende een dag, een week of langer
delen over beide batterijen. Hierdoor kunnen ladingsverschillen optreden. Dit kan zo veel mogelijk vermijden door gebruik
- zonder gevaar - de batterij met de lader verbonden blijft. Alleen automatische laders met geregelde laadkarakteristieken
te maken van kabels van exact de zelfde lengte en doorsnede en de plusaansluiting op batterij 1 en de minaansluiting op
(CE) of automatische uitschakeling zijn daarvoor geschikt. Vanzelfsprekend vormt ook de prijs/kwaliteitsverhouding een
batterij 2 te maken. In principe raden wij parallelschakelingen af.
belangrijk aspect. Deze wordt voor een belangrijk deel door het vermogen (laadstroom) bepaald. De gekozen laadstroom
Mocht één van de batterijen uit de serie– of parallelschakeling defect raken dan moeten de batterijen gelijktijdig vervan-
zal daarom het economisch optimum zijn met betrekking tot de prijs van het laadapparaat en de laadtijd.
gen worden.
1.5 LAADMETHODEN 1.5.1 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. 1.5.2 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 ladingstoestand 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
1.6 LAADKARAKTERISTIEKEN
voorkomen kan snelladen slechts bij wijze van uitzondering worden toegepast. 1.5.3 Bufferladen
De relatie tussen de laadstroom van het laadapparaat, de laadspanning en de laadtijd heet karakteristiek. Men geeft deze
Hierbij zijn de verbruiker en de lader beide op de batterij aangesloten. De lader levert een zodanige stroom, dat de batterij
grafisch weer als het verloop van de laadspanning “U” van één enkele cel in Volt en de laadstroom “I” in Ampère.
praktisch vol blijft. De batterij levert stroompieken aan de verbruiker. Bufferladen kan het best gebeuren bij een constante
Enkele algemene punten zijn van belang: om een batterij te ontzien, moeten de grenswaarden van de laadstroom bij
(gestabiliseerde) spanning.
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
1.5.4 Druppelladen
dit moment moet dus nog circa 20% worden geladen. Uitgaande van een laadfactor van 1,2 (20% meer laden dan ontla-
Indien de batterij vol is, maar niet op korte termijn weer wordt gebruikt, treedt zelfontlading op. Deze kan 0,015% tot
den werd) kan men dus ook stellen, dat bij 2,4 Volt/cel 100% van de voorafgaande ontlading is geladen.
0,03% per dag bedragen. Door druppelladen wordt deze zelfontlading gecompenseerd. De laadstroom bedraagt hierbij
De veiligste volledige lading in acceptabele tijd wordt mogelijk met een laadapparaat dat een elektronisch werkend con-
circa 0,1 A per 100 Ah. Ontladen batterijen worden allereerst (6 uur) geladen; nadat de gasspanning (2,35 tot 2,4 Volt/cel)
trolesysteem bezit. Deze elektronische besturing schakelt het laden ook bij een storing in de batterij, bij een verouderde
bereikt is (ladingstoestand 80%) wordt automatisch overgeschakeld op bufferen, resp. onderhoudslading.
batterij of bij netspanningafwijkingen tijdig uit, zodat de batterij heel exact wordt geladen.
De stroomafname van een eventuele aangesloten verbruiker wordt door deze lader gecompenseerd. Men onderscheidt verschillende laadkarakteristieken (volgens DIN-norm): 1.5.5 Vereffeninglading
Betekenis van de symbolen (volgens DIN):
Wanneer batterijen voor tractiedoeleinden worden gebruikt is er sprake van zgn. cyclische belasting ofwel laad - / ontlaad
W = weerstandkarakteristiek, d.w.z. de laadstroom daalt naarmate de spanning stijgt.
bedrijf. Als deze batterijen met geregelde laders geladen worden is het bij batterijen met vloeibaar elektrolyt van belang
a = automatische uitschakeling
dat tenminste vier maal per jaar de batterij volledig geladen wordt met een lader welke boven de gasspanning komt.
o = automatische omschakeling naar een ander deel van de karakteristiek
Doel van deze lading is het zuur goed te laten circuleren in de batterij zodat geen stratificatie van zuur, geen “zwaar” zuur
e = automatisch opnieuw inschakelen
onderin en “licht” zuur bovenin, kan plaatsvinden. Deze lading zorgt voor een uniforme soortelijke massa in de cellen.
U = constante laadspanning
Stratificatie kan tot definitieve uitval van actief materiaal leiden.
I
4
= constante laadstroom
5
1.6.3 IU EN IUoU-KARAKTERISTIEK
1.6.1 W - KARAKTERISTIEK. Deze ongeregelde laders kennen géén spanningsbegrenzing. Gedurende het laadproces daalt de laadstroom naarmate de
De veiligste volledige lading in een acceptabele tijd wordt mogelijk met laadapparatuur dat over een elektronisch werkend
spanning van de batterij toeneemt. Op de voorwaarde dat de laadstroom ongeveer 1/10 deel van de nominale capaciteit
controlesysteem beschikt. Deze besturing schakelt het laden bij een storing, defecte of verouderde batterijen uit. Ook
bedraagt is een redelijke laadtijd mogelijk. Door de hoge laadspanning ontstaat gasontwikkeling in de batterij wat een
netspanningvariaties worden gecompenseerd. Er wordt geladen met constante laadstroom. Bij het bereiken van de gas-
circulatie van de elektrolyt tot stand brengt. Er kan hierbij door overlading waterverlies optreden. Het gaat hier om relatief
spanning zal er ook een automatische spanningsbegrenzing plaatsvinden.
goedkope apparaten die steeds toezicht en batterijonderhoud vergen. Enkele eigenschappen zijn: • Zeer snelle gedeeltelijke lading.
Toezicht en handmatig uitschakelen is noodzakelijk, opdat er geen overlading volgt.
• Volledig laden duurt langer. Deze karakteristiek wordt toegepast in auto’s. De dynamo is uitgerust met een regelaar die is afgesteld op circa 14 Volt.
TIP: Om de levensduur van uw semi-tractie batterij te verlengen is het raadzaam deze laadmethode eenmaal per kwartaal
Het typerende van lU-lading is dat de laadstroom, nadat de regelspanning is bereikt, vrij sterk terugloopt.
uit te voeren.
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 wel overlading optreden.
1.6.2 WA - KARAKTERISTIEK
Vanzelfsprekend zijn nog andere combinaties van karakteristieken mogelijk. Over het algemeen zal de benodigde automa-
Zoals bij de W-karakteristiek, echter met laadautomaat, waardoor de lading wat betreft tijd wordt begrensd, hetgeen over-
tische regeling of bijzondere schakeling de prijs van de apparatuur verhogen.
lading 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 bij aanschaf duurdere geregelde lader levert echter de beste prijs- / kwaliteitsverhouding wat betreft prestatie en
W en Wa 100 50 0
l 0
2
4
6
8 10 12 14 tL [h]
Uz IU
150 100 50 0
2.2 2.0
l 0
2
4
6
Laadstroom [% l 10]
2.2 2.0
Laadstroom [% l 10]
2.6 2.4
Uz
2.6 2.4
Celspanning
n Wa
Celspanning
2.2 2.0
bedrijfstijd.
Celspanning
2.65 2.6 2.4
Laadstroom [% l 10]
een bepaald aantal Ah uitschakelt. Toepassing: stationaire installaties en schepen (bufferladen).
150 100 50 0
Uz
IU
l 0
2
4
6
8 10 12 1
8 10 12 14 tL [h]
2.6
2.6 2.4
stroom 10]
Uz om
2.65 2.6 2.4 6
dstroom l 10]
14 tL [h]
7
2. VEILIGHEIDSVOORSCHRIFTEN
2.3 VEILIGHEIDSPICTOGRAMMEN Iedere batterij moet zijn voorzien van bepaalde veiligheidspictogrammen. De betekenis van deze pictogrammen is als volgt:
2.1 ALGEMENE MAATREGELEN Als algemene veiligheidsmaatregel en omdat door het verkeerd behandelen van de batterij het vrijgekomen laadgas, in
Volg de aanwijzingen op de batterij in de gebruiksaanwijzing en in de handleiding van de auto op.
uitzonderlijke gevallen, explosief kan zijn, adviseren wij u de volgende voorzorg te nemen. • Lees eerst de gebruiksaanwijzingen. • Schakel de lader uit voor het aansluiten van de batterij. • Voor het laden/naladen eerst alle verpakkingsmateriaal verwijderen, zodat een goede gasafvoer is verzekerd.
Oogbescherming dragen.
• Open vuur en vonken vermijden in de directe omgeving van de batterij. • Batterij met een vochtige doek schoonmaken, dit voorkomt statische lading. Kinderen uit de buurt van accuzuur en batterijen houden.
2.2 VOORKOMEN VAN EXPLOSIES Het verkeerd behandelen van de batterij kan in extreme gevallen tot explosie leiden. De vrijkomende gassen kunnen onder
Attentie: ontploffingsgevaar. Tijdens het laden van batterijen ontstaat een uiterst explosief knalgas,
bepaalde omstandigheden explosief zijn. Voor uw eigen veiligheid dienen de volgende punten in acht worden genomen:
daarom:
Uitwendige oorzaken:
• Vonkvorming bij het werken met kabels en elektrische apparaten voorkomen evenals elektrostatische
Door vonken in de directe nabijheid van de batterij, zoals bij het monteren van de kabel, als: a) De batterij in het voertuig wordt in – of uitgebouwd.
• Vuur, vonken, open licht en roken verboden. ontladingen vermijden. • Kortsluiting voorkomen.
b) Een tester wordt aan gesloten. c) Er startkabels worden aangesloten. Door elektrostatische lading vooral van een pas geladen batterij als:
Etsgevaar Verdund zwavelzuur, de elektrolyt van batterijen, is corrosief en sterk bijtend, daarom:
a) De batterij met een poetsdoek opgewreven wordt. (gebruik dus altijd een vochtige doek)
• Oogbescherming dragen
b) De verpakking van gevulde batterijen uit folie bestaat.
• Werkhandschoenen (zuurbestendig) dragen
c) Werkkleding langs de batterij schuurt tijdens transport. d) De batterij over een vloertapijt wordt geschoven. Door open vuur, gloed, aansteker, sigaret, lasapparatuur en gereedschap.
E.H.B.O. • Zuurspatten in het oog onmiddellijk tenminste tien minuten met schoon stromend water uitspoelen!
Inwendige oorzaak
• Een arts raadplegen.
Indien tijdens de ontlading /lading een vonkoverslag ontstaat tussen de platen en/of verbinders als deze niet in aanraking
• Zuurspatten op de huid en kleding onmiddellijk met soda of zeepsop neutraliseren en met veel water
met het zuur zijn.
naspoelen. • Is accuzuur opgedronken, mond spoelen en veel water drinken, direct een arts raadplegen. Geen braken teweegbrengen. Laat de arts onmiddellijk het Veiligheidsinformatieblad zien. Na inademen veel verse lucht toedienen en voor alle zekerheid een arts raadplegen.
Waarschuwingen • Batterijen niet onafgedekt aan direct daglicht blootstellen. • Ontladen batterijen kunnen bevriezen, daarom droog en koel bewaren. • Gevulde, bedrijfsklare batterijen onmiddellijk laden als de spanning lager is dan 12,4Volt • Geen “wondermiddelen” aan de batterij toevoegen.
8
9
