scheidingsrelais

Naast het diodeblok is ook een scheidingsrelais een optie om twee parallele accu's, in bijvoorbeeld een camper, van elkaar te scheiden. Heeft een diodeblok als voordeel dat een volle accu (de startaccu) een lege (de accessoireaccu) niet kan laden. Het scheidingsrelais scheidt de circuits fysiek (het is een echte schakelaar). Automatisch gestuurd op basis van spanning, kan bij het laden aan één van beide accu's, veelal de startaccu, prioriteit gegeven worden. Bij het bereiken van de ingestelde laadspanning schakelt het relais de parallele accessoireaccu bij en deze wordt ook geladen. Is de startaccu voller dan de accessoireaccu dan zal deze zich ontladen in de accessoireaccu. Bij het uitschakelen van de motor zal het relais de circuits weer loskoppelen. Door scheidingsrelais én diodeblok samen te gebruiken kunnen de accu's separaat of sequentieel geladen en gebruikt worden.

semi tractie

In de motive power markt worden twee batterijtechnologieën ingezet: voltractie en semi-tractie. Het verschil tussen beide is de manier waarop de positieve platen opgebouwd zijn en dit heeft zo z'n invloed op prijs en prestatie.
Een semi-tractie monoblok heeft positieve vlakplaten. Dit betekent dat de positieve actieve massa in roosters van lood gesmeerd is, net als bij de negatieve plaat zoals in een startaccu. In een tractieblok wordt van positieve buisjesplaten gebruik gemaakt. Versteviging t.b.v. cycleren vindt plaats door middel van toevoeging van polyestervezel in de actieve massa zelf en een glasmat op de separator.
De keuze welke technologie te gebruiken is sterk afhankelijk van de toepassing, welk type machine met welke gebruiksinterval. Wat is de gevraagde capaciteit, de onderhoudsfrequentie etc.
Een groot voordeel van de semi-tractiebatterijen van CENTURION AKKU is het feit dat door toepassing van speciale separatie deze ook goed als alternatief kunnen dienen voor startaccu's: een uitstekend koudstartvermogen én diep cyclisch inzetbaar. Ten opzichte van de startaccu is de constructie wezenlijk verschillend door:
- dikke platen
- deep cycle high performance separatie
- opsluiting van de cel
- actieve massa van hoge dichtheid

Een semi-tractie batterij heeft een DIN- of typenummer dat begint met een "9" zoals 91801 of 968.003.STR(Zie producten - NRG semi-tractie)

separatie

De separatie, of separatoren, vormt een belangrijke component in de accu. De separatie heeft als taak de positieve en negatieve platen van elkaar gescheiden te houden want raken deze elkaar, dan is er een kortsluiting en "loopt de cel leeg".
Sepatoren kunnen van verschillende materialen gemaakt zijn en, afhankelijk van het materiaal, als een zakje om een accuplaat getrokken worden (envelopseparatie) of als velletje tussen de postieve en negatieve platen gestoken worden (steekseparatie). Elk separatortype heeft specifieke eigenschappen m.b.t. porositeit en elektrische weerstand en kan voor cyclische toepassing voorzien worden van een glasmat:
- PE (polyethyleen) envelopseparatie voor startbatterijen is zeer dun en heeft daardoor een zeer lage interne weerstand.
- PVC/Silica steekseparatie voor semi-tractietoepassingen. Zeer microporeus en daardoor weinig zuurverdringing.

serie-parallelschakeling

Een serie-parallelschakeling wordt dan gemaakt wanneer een hogere nominale spanning benodigd is (de serieschakeling) én de capaciteit van een enkele accu te weinig is (de parallelschakeling). Met behulp van 4 accu's, bijvoorbeeld de 96803, een 12 Volt 180Ah/5h semi-tractiebatterij, kan een 24 Volt 360Ah/5h serie-parallelsysteem gemaakt worden. Zie voor het aansluitschema het item compensatiekabel.

serieschakeling

Bij een serieschakeling wordt de pluspool van de ene accu, gekoppeld aan de minpool van de andere. Dit in tegenstelling tot een parallelschakeling waarbij de polen van gelijke polariteit met elkaar verbonden worden. Het resultaat hiervan is een batterij waarvan de capaciteit gelijk is aan die van de gebruikte accu’s (NB: als accu’s van verschillende capaciteiten in serie gezet worden is de capaciteit van de batterij gelijk aan de capaciteit van de kleinste accu; DOE DIT NOOIT) maar met een nominale spanning van 24 Volt in plaats van 12 Volt. Het voordeel van een dergelijk systeem is dat de batterij in staat is een hoog vermogen te leveren waarbij de stroomsterkte de helft is als van een 12 Volt systeem. P = V x I:

1200 W = 12 V x I; I = 100 A

1200 W = 24 V x I; I = 50 A

Een lagere stroom betekent dat met dunnere kabels volstaan kan worden hetgeen een behoorlijke besparing in de kosten van een elektrisch systeem kan opleveren. Als een serieschakeling gemaakt moet worden kan men hier het beste accu’s voor gebruiken van hetzelfde merk, type en productieserie (productiedatum) omdat de eigenschappen van deze accu’s het beste overeenkomen (onder andere de interne weerstand). Gebruik van verschillende accu's kan leiden tot het sulfateren van één accu en overbelasting van de andere. Wordt in een serieschakeling 1 accu vervangen als gevolg van een defect o.i.d. houdt er dan rekening mee dat de levensduur van de nieuwe accu binnen de korste keren gelijk wordt aan die van de overige accu's

spanningsval

De spanningsval is de daling van de spanning ten opzichte van de open klemspanning wanneer een accu belast wordt en bestaat uit 2 delen:
1. direct na inschakelen van de belasting valt de spanning waarna deze stabiliseert. Deze daling is het gevolg van de interne weerstand R_i.
2. Gedurende de ontlading daalt de spanning gestaag verder als gevolg van toename van de interne weerstand tot het punt waarbij het elektrochemisch systeem te weinig elektrolyt beschikbaar heeft. Dan valt de spanning relatief snel weg.
De grootte van de spanningsval wordt ook bepaald door de temperatuur van de accu en de ontlaadsnelheid (hoogte ontlaadstroom). Zie ook startaccu.

startaccu

De primaire taak is het starten van een auto, alhoewel in de huidige voertuigen dit al lang niet meer de enige is. Was vroeger alleen een radio, naast verlichting, ruitenwissers e.d. de enige gebruiker van stroom naast de startmotor en ontsteking, tegenwoordig worden auto's en vrachtwagens volgebouwd met elektrische en elektronische snufjes. De accu's worden hierdoor steeds zwaarder belast.

Kenmerken van een startaccu zijn:
- veel dunne platen voor een groot oppervlak en daardoor een lage stroomdichtheid (A x cm²)
- dunne separatie met een zeer lage elektrische weerstand
- beperkt bestand tegen diep cycleren (constructieafhankelijk)
- een 9 cijferig ETN nummer

Naast de klassieke startaccu's zijn er ook nog de zogenaamde Heavy Duty- en Super Heavy Duty startaccu's; bij deze types zijn de constructie en materialen aangepast op het zwaardere gebruik en trillingsbestendigheid. Een overtreffend alternatief zijn de grote semi-tractieaccu's van CENTURION AKKU. Door toepassing van speciale separatie zijn deze ook goed inzetbaar als startaccu's: een uitstekend koudstartvermogen én diep cyclisch inzetbaar.

startstroom

"De startstroom", of beter gezegd de koudstartstroom, van een accu wordt bepaald door een aan een norm gekoppeld typenummer. Tegenwoordig wordt in Europa het ETN systeem gebruikt, maar daarnaast ook nog het oude DIN systeem. De Verenigde Staten maken gebruik van SAE en Japan JIS.
Deze systemen definiëren hoe een test uitgevoerd moet worden en aan welke voorwaarden de accu moet voldoen om het gewenste typenummer mét koudstartstroomindicatie te mogen dragen.
- DIN: het oude Europese systeem waarbij met name gekeken wordt naar het uithoudingsvermogen van de accu. De accu wordt ingevroren tot -18°C en door een testkast ontladen: na 30 seconden moet de spanning > 9 Volt zijn en na 150 seconden > 6 Volt (De rode spanningscurve).
- SAE: de Amerikaanse "bigger is better" tactiek. De totale ontlaadduur is 30 seconden (-18°C) waarbij de spanning > 7,2 Volt moet zijn.
- EN: een hybride tussen Europa en de VS waarbij de test opgedeeld is in 2 delen. 1) een hoogstroomontlading van 10 seconden met ICC (V > 7,5 V) gevolgd door een uithoudingsontlading met 0,6 x ICC (V > 6 Volt na 90 of 150 seconden afhankelijk van het type) (De blauwe spanningscurve).

voorbeeld: accutype 670.043.100; I_CC = 1000 A en 0,6 x I_CC = 600A

I_SAE = 1,6 x I_DIN en I_EN = 1,66 x I_DIN

stationaire accu

Elk type accu wordt specifiek gemaakt voor een bepaalde toepassing. Zo moet een startaccu zo compact mogelijk zijn en voor een korte tijd een zeer hoge stroom leveren en een (semi-) tractie batterij dagelijks tot 80% ontladen en weer geladen kunnen worden (cycleren). Een andere categorie zijn de stationaire batterijen; batterijen die, zoals de naam al zegt, op één en dezelfde plaats blijven staan. Primair doel van een stationaire batterij is het leveren van elektriciteit als de netspanning wegvalt. Voor langere duur als stroomvoorziening in bijvoorbeeld regelsystemen bij de spoorwegen of korte duur (minuten) om een databaseserver veilig af te sluiten.

Stationaire batterijen blijven voor het overgrote deel onder lading staan (druppellading) en zijn dan ook extra goed bestand tegen corrosie. De mate van bestendigheid tegen corrosie wordt uitgedrukt in jaren design life. De populaire kleine AGM accu's voor bijvoorbeeld de UPS'sen bij PC's hebben een design life van 5 jaar. Zo zijn er ook accu's met een design life van 10 jaar en 12+ jaar.

stratificatie

Stratificatie is een proces waarbij het homogene elektrolyt van verdund zwavelzuur, ontmengt tot geconcentreerd zwavelzuur en water. Dit vindt na verloop van tijd plaats wanneer het laadproces niet afgemaakt wordt.
Tijdens het ontladen reageert het zwavelzuur met de loodverbindingen in de platen en er wordt loodsulfaat gevormd. Tijdens het laden ontstaat weer zwavelzuur en dit gaat vanuit de platen de vloeistof in. Geconcentreerd zwavelzuur heeft een dichtheid van bijna 2 kg/l en water 1 kg/l. Het zware zuur komt in de vloeistof en zakt, voordat het op kan lossen in water, naar de bodem. Uiteindelijk heeft dit tot gevolg dat:
- het bovenste deel van de platen niet meer meedoet want er is geen zuur
- het onderste deel uitslikt omdat deze overbelast wordt
- de onderkant van de positieve platen extra snel corrodeert.
Hoe hoger de cellen worden, hoe belangrijker het naladen of vereffenen is: tijdens deze laadstappen loopt de spanning hoog op en gaat de accu sterk gassen. De gasbellen zorgen ervoor dat het zwavelzuur weer goed gemengd wordt. Dit betekent echter ook dat bij accu's die cyclisch ingezet worden vaker onderhoud (water bijvullen) gepleegd moet worden.

stroom

Stroom wordt gedefinieerd als de beweging van elektrische ladingsdragers in een elektrisch veld. De eenheid van stroom is de Ampère (A). Batterijen leveren uitsluitend gelijkstroom en de stroom loopt van de positieve naar negatieve pool. De elektronen gaan van de negatieve naar de positieve pool (zie animatie en ook accu en elektrochemie)

stroomopname

De stroomopnametest vormt een maatstaf voor de kwaliteit van zowel positieve actieve massa, negatieve actieve massa, legeringen als constructie. De accu wordt 50% ontladen, tot 0°C afgekoeld en vervolgens geladen waarbij de spanning begrensd is op 14,4V. De hoogte van de stroom na 10 min laden vormt de "stroomopname" en deze moet hoger of gelijk zijn aan 4 x I₂₀.

sulfateren

Wanneer een accu ontladen wordt dan wordt zowel het positief als negatief actief materiaal omgezet in loodsulfaat. Dit loodsulfaat volgt de 3 dimensionale structuur van looddioxide (positief) en lood (negatief) waardoor de poreusiteit van de platen behouden blijft. Hierdoor kan een ontladen accu ook weer geladen worden.
Wanneer een accu aan zijn lot overgelaten wordt zonder laden, of in ontladen toestand wordt weggezet dan worden de poriëen ook met loodsulfaat opgevuld. Het gehele plaatoppervlak wordt dan afgeschermd en laden wordt onmogelijk. Dit proces heet sulfateren en is in de meeste gevallen onomkeerbaar. Heeft de accu een transparante bak dan is er een zogenaamde witte sulfaatlijn zichtbaar op 1/3 hoogte van de accu. Zorg dat een accu 100% geladen is alvorens deze voor langere tijd weg te zetten. Is de zuursterkte lager dan 1,24 kg/l (12,48 V), laad de accu dan weer op.