terminologie - C

capaciteit

 

De capaciteit van een accu wordt uitgedrukt in Ampère - uur (Ah), hetgeen vertaald kan worden door hoe lang een bepaalde accu met een ingestelde stroom ontladen kan worden (Ampère x uur). De capaciteit, zoals weergegeven wordt in het DIN nummer of ETN nummer van een startaccu, wordt gedefinieerd door het ontladen van de accu in 20 uur bij 27°C. De stroom waarmee ontladen wordt is dan 1/20e van de opgegeven capaciteit. Een voorbeeld:

Accutype 574.012.064 - 74 Ah: ontlaadstroom = 74 Ah / 20 h = 3,7 A

Aan de DIN of EN norm wordt voldaan als de accu, aangeduid met het typenummer 574.012.064 (57412), 20 uur lang ontladen kan worden met een stroom van 3,7 Ampère waarbij de spanning > 10,5 Volt blijft.
Voor een (semi-) traktie accu geldt dat de opgegeven capaciteit in 5 uur door de accu geleverd moet worden. Voor een 968.003.STR (96803) betekent dit dat deze accu 5 uur lang een stroom moet kunnen leveren van 180 / 5 = 36,0 Ampère. Doordat voor het leveren van de hogere stroom een groter oppervlak van de actieve massa noodzakelijk is, zijn accu's met een gespecificeerde 5 urige capaciteit veelal zwaarder dan die met een vergelijkbare 20 urige capaciteit. Ruwweg kan gesteld worden dat de 5 urige capaciteit 80% is van de 20 urige capaciteit. Zo heeft de hierbovengenoemde 968.003.STR een 20 urige capaciteit van 230 Ah.


cel

 
Een cel is de elektrochemische eenheid ook wel element genoemd. De cel dient uit minimaal 1 positieve en 1 negatieve elektrode te bestaan met verdund zwavelzuur als elektrolyt. De lood cel heeft een nominale spanning van 2 Volt. De 12 Volt start of semi tractieaccu (een monoblok) heeft 6 cellen in serie met elkaar verbonden. De cellen zijn opgebouwd uit afwisselend positieve en negatieve platen, gescheiden door een separator. Het aantal platen in een cel, de dikte van de platen en het type separator bepalen de capaciteit, het koudstartvermogen en de levensduur.


celverbinder

 
De celverbinders zijn gevormde onderdelen van lood die aan de ene kant de platen van gelijke polariteit (positieve met positieve platen en negatieve met negatieve platen) met elkaar verbindt en daarnaast ook de cellen. Het verbinden van de platen met gelijke polariteit gebeurt in de COS (automaat) waarbij de verbinders aan de vanen gegoten worden.
In de accubakken worden in de tussenschotten gaten geponst. De opstaande delen van de celverbinders bevinden zich voor de ponsgaten: met een lastang worden de opstaande kanten tegen elkaar geperst en vervolgens met ongeveer 10.000 A aan elkaar gesmolten. Deze handeling smelt niet alleen het lood aan elkaar maar zorgt ook voor een hermetische afsluiting van het ponsgat. De 6 afzonderlijke cellen zijn nu omgevormd tot monoblok.


centrale gasafvoer

 
De centrale gasafvoer vormt een integraal onderdeel van de zogenaamde Kamina deksels: boven het elektrolytniveau, ongeveer in het midden van de stoppen, loopt een kanaal dat alle 6, of in het geval van een 2x3 vrachtwagendeksel 2 keer 3, cellen met elkaar verbindt. Knalgas, gevormd tijdens het laden in de cellen, wordt door dit centrale kanaal afgevoerd naar 1 opening (of in het geval van een 2x3 deksel door 2 kanalen naar 2 openingen). Deze opening is de centrale ontluchting en kan voorzien worden van een vlamdover en/of afvoerslang. Bij gebruik van vlamdover en afvoerslang kan de hoeveelheid ventilatie beperkt worden.


compensatiekabel

 

Een lood-zwavelzuur accu heeft een bepaalde interne weerstand. Deze weerstand wordt onder andere bepaald door de bouw van de accu. Een accu met veel platen heeft een lagere weerstand dan een accu met minder platen per cel. Een accu heeft loden roosters, door uitharding en corrosie verandert de weerstand van deze roosters en daarmee ook die van de accu. Tijdens het laden en ontladen van de accu vinden chemische processen plaats, door deze processen verandert de samenstelling en daarmee de weerstand van het actieve materiaal van de accu. Een "droog voorgeladen" accu wordt op een andere wijze gemaakt dan een "natte" accu, ook dit heeft invloed op de weerstand. Zelfs in het productieproces kunnen al kleine verschillen in weerstand ontstaan door wijziging in temperatuur of luchtvochtigheid. Over een korte periode is deze invloed minimaal, op de lange termijn ('s zomers of 's winters) duidelijk merkbaar.

Bij een serieschakeling van 2 of meerdere accu's zal door elke accu dezelfde stroom lopen. De spanning van de lader zal zich over de accu's verdelen. Bij gelijke weerstand zullen alle accu's dezelfde spanning krijgen. Indien een accu echter een (iets) hogere weerstand heeft dan de andere zal deze accu ook een hogere spanning krijgen. Het aangevoerde vermogen aan deze accu zal dan ook hoger zijn. Bij ontladen accu's is dit meestal niet meetbaar, zodra de accu's volledig geladen zijn kan het verschil in weerstand er voor zorgen dat de accu met de hoogste weerstand warmer wordt. Hierdoor vermindert de weerstand waardoor de spanning beter verdeeld wordt. Echter de corrosie wordt hoger, waardoor de accu sneller veroudert en de weerstand sneller verandert.

Bij parallel schakelen van 2 of meerdere accu's zal elke accu dezelfde spanning van de lader krijgen. De accu met de laagste weerstand zal echter meer stroom krijgen dan de andere accu. Hierdoor is deze accu sneller geladen dan de andere. Zodra deze accu vol is geeft deze tegenspanning aan de lader/dynamo, waardoor de laadstroom afneemt. De andere accu('s) komen niet vol en gaan langzaam sulfateren. De volle accu wordt geleidelijk steeds meer overladen.

De gele kabel is een zogenaamde "compensatiekabel". Bij een kleine ongelijkheid van de parallele accu's zal door deze kabel een kleine stroom gaan lopen, waardoor de accu's weer gelijk getrokken worden. De kabel staat in schema's veelal in het midden getekend, in de praktijk wordt deze meestal aan de (+) of (-) polen bevestigd. Door deze kabel loopt nagenoeg geen stroom, de diameter mag derhalve enkele maten kleiner zijn dan die van de andere kabels. Door een ampèremeter in de compensatiekabel te plaatsen kunnen (beginnende) defecten opgespoord worden.



corrosie

 

Corrosie is de geleidelijke omzetting van lood (Pb) van de positieve elektrodes, zoals roosterlood en celverbinders, tot looddioxide. Als gevolg van deze omzetting neemt de geleiding en mechanische sterkte van de roosters geleidelijk af totdat de platen onder het eigen gewicht uit elkaar vallen. Dit is een normale "einde levensduur". Het proces kan echter versneld worden door het structureel overladen van de accu. Dit kan zijn:
- te hoge laadspanning t.o.v. de ontlaaddiepte
- te hoge laadspanning voor de omgevingstemperatuur
- te vaak laden (elke dag een lichte inzet)
- te hoge laadfactor
- te hoge druppelspanning



cycleren

 

Bij accu's wordt van cycleren gesproken als deze ontladen en vervolgens weer geladen worden. Zo is een start in een auto een cyclus: bij het starten wordt stroom aan de accu onttrokken die vervolgens weer teruggevoerd wordt door de dynamo, maar ook een etmaal in het leven van een elektrische rolstoel is een cyclus: overdag wordt door het rijden met de rolstoel de accu ontladen die 's nachts aan de lader weer volgeladen wordt. Het eerst genoemde geval, de start, is een voorbeeld van een matige ontlading met een hoge stroom. Heeft een startmotor 10 seconden 450 A nodig om een motor te starten dan heeft de accu

(450 x 10) / (60 x 60) = 1,25 Ah


verbruikt, iets meer dan 6% van een 60 Ah accu (startcapaciteit 35% C20 = 21Ah). De elektromotor van de rolstoel heeft veel minder stroom nodig maar wel veel langer. Dit wordt diep ontladen genoemd. Gaan we in dit geval weer uit van een 60Ah accu (die maximaal 80% ontladen mag worden) dan kan, als een stroom onttrokken wordt van 8A, 6 uur met de rolstoel gereden worden:

6 x 8 = 48 Ah = 80% van 60 Ah

Hoe dieper de cyclus:
1) hoe sneller de accu verslijt en
2) hoe meer de accu aangepast dient te zijn