Draagbare energie

Oplaadbare batterijen zijn de afgelopen jaren sterk verbeterd in kwaliteit, vermogen en gebruiksgemak. Toch is enige discipline bij gebruik & beheer nog steeds gewenst. (1207 woorden)

Gemaksbatterijen

Het principe van draagbare energie verpakt in een batterij is al eeuwenlang hetzelfde: in een omhulsel zitten twee hermetisch van elkaar gescheiden metalen in een bad van zure chemicaliën. Zodra je de metalen verbindt (als je op on drukt) vindt een chemische reactie plaats waarbij de metaalatomen van opbouw veranderen en vrije elektronen loskomen die van het ene metaalstrookje (-) naar het andere stromen (+): elektriciteit.

Het leeuwendeel van de in Nederland gebruikte batterijen is een eenmalig te gebruiken alkaline batterij. Er bestaat verschil tussen deze weggooibatterijen. De meest gebruikte -type AA of penlite, daar hebben we het hier over- heeft een capaciteit (energieinhoud) ven tegen de 2000 milliampèreuur (mAh). Dat betekent dat ze een apparaat dat 500mA vraagt tot vier uur lang van stroom zouden kunnen voorzien, maar dat halen alleen de goede. Meestal zijn dat de dure. Batterijen met icoontjes van camera’s en andere stroomvretende apparaten of de vermelding heayvyduty hebben geen hogere capaciteit, maar kunnen beter ‘pieken’.
Het voordeel van alkalinebatterijen is dat ze bij aankoop vol zijn en ze ongebruikt nauweliijks leeglopen, ook al bewaar je ze jarenlang. Hun nadeel ligt in milieuvervuiling en prijs; vanwege het eenmalige gebruik zijn ze relatief duur. In 2006 hebben de batterijfabrikanten –verenigd in de Stibat- bijna 3 miljoen kilo (een lege penlite weegt ongeveer 25 gram) batterijen ingezameld en terug verwerkt tot grondstoffen. Dat is 36% van de in 2006 verkochte batterijen. I n 2016 moet dat van Europa 45% zijn.

Veelgebruikers

Oplaadbare batterijen zijn voller, krachtiger, schoner en al snel ook goedkoper dan wegwerpbatterijen. In oplaadbare batterijen zitten andere metalen en chemicaliën dan in de alkalinebatterij. Door de batterij op te laden vindt het  ontladingsproces omgekeerd plaats en herschikken de elektronen zich terug op de metalen plaatjes. Oplaadbare batterijen worden gekocht door mensen die veel en vaak batterijen nodig hebben: na drie of vier cycli (ont – en opladen) ben je al goedkoper uit. Het nadeel van oplaadbare batterijen ligt in het verschijnsel zelfontlading: ze lopen langzaam uit zichzelf leeg; in de eerste 24 uur al tegen de 10%, daarna rond de 15% per maand.

De metalen in de eerste generatie oplaadbare batterijen waren nikkel en cadmium (NiCad). NiCads kunnen lagere temperaturen aan en gaan iets langer mee, maar zijn over twee jaar verboden, omdat cadmium schadelijk is voor de gezondheid. Andere nadelen van NiCad zijn de snellere zelfontlading, de ingewikkelder laadprocedure –ze moeten eerst geheel ontladen worden- en bovenal de lagere capaciteit (tot 1000mAh). Vanwege alle nadelen is het cadmium inmiddels vervangen door metaalhydride (een mix van vijf verschillende metalen). NiMhs zijn niet alleen gemakkelijker en minder milieuschadelijk, ze hebben ook een veel grotere capaciteit.

Door de metalen strookjes steeds dunner en langer te maken en de chemicaliën daarop aan te passen, past er nu al tegen de 3000mAh in, wat ook ongeveer de limiet is. Consumentenbonden testen deze oplaadbare batterijen regelmatig. Het is de vraag of die ranglijstjes nuttig zijn, vanwege de testmethodes en de grote omloopsnelheid van de vele soorten batterijen; de geteste batterij is lang niet altijd het model dat in de winkel ligt. Het enige anker voor de consument is de IEC-norm: om daaraan te voldoen moet een NiMh na 500 gebruikscycli nog minstens 60% van de oorspronkelijke capaciteit leveren. De overige 40% van de batterij is dan versleten of gekristalliseerd, vanwege ouderdom of verkeerd gebruik, zoals te warm of te vaak snelladen.

Nieuw

De batterijfabrikanten hebben inmiddels een derde generatie batterij ontwikkeld die de voordelen van oplaadbaar en weggooi in zich verenigd: je koopt ze vol, ze lopen nauwelijks leeg en je kan ze honderden keren opladen. Ze heten Hybrio (Uniross) MaxE (Ansmann), Infinium (Panasonic), Eneloop (Sanyo), ReCyko (GP, vanaf juni) en Ready2use (Varta). Het is een batterij voor de grote groep middelgebruikers die best op eigen portemonnee en het milieu wil letten, maar geen zin heeft om teveel over laders en laadtijden na te denken. Deze hybride batterijen hebben een chemische samenstelling waarover de fabrikanten geen nadere mededelingen wil doen.

Experts denken dat het vooral met de isolatielaag tussen de metalen van doen heeft. De capaciteit van hybrio’s is met rond de 2000mAh wel een stukje lager dan NiMhs. Volgens de fabrikanten zijn ze tussen de 500 en 1000 keer oplaadbaar en kampen ze met een luttele 2% zelfontlading per maand. De verwachting is dat de fabrikanten de capaciteit van deze hybrio’s de komende jaren zo kunnen opvoeren dat ze de oplaadbare NiMh en vooral de alkalinebatterijen uit de markt gaan prijzen.

Laden

Wat bij oplaadbaar zwaar telt is een goede lader. In het algemeen geldt dat snelladen (tussen 1 en 4 uur) voor NiMhs beter is dan langzaam of ultrasnelladen (15min).Vergelijk snelladen met het vullen van een emmer met een brandweerspuit, de emmer krijg je nooit vol. Als een batterij ongeveer driekwart vol is neemt de weerstand toe en heeft alleen steeds langzamer laden zin. Laat een oplaadbare batterij liever niet in lader en stopcontact zitten, dan kan slijtage optreden, met gevolgen voor de capaciteit. NiCads moet je eerst volledig ontladen en vervolgens een half etmaal langzaam vol laten druppelen.

Het beste is de aanschaf van batterijen met de bijbehorende lader, die zijn in principe voor elkaar geschapen. Gebruik je vaak en veel verschillende batterijen, investeer dan in een ‘intelligente’ lader. Een intelligente lader laadt de batterij precies vol en verlengt daarmee de levensduur van de batterij. Zo’n lader heeft apart ladende schachten, zodat het laadproces niet ophoudt wanneer de eerste batterij vol is, en zit propvol elektronica (zgn. ‘negatieve deltaV’) die de batterij tegen overladen beschermt. De Voltcraft IPC1 –heet ook Lacrosse iCharger of Technoline BC900 (ca €45)- is een slimme lader die bovendien de ware capaciteit van batterijen kan meten. Dat is niet alleen leuk, het is ook erg belangrijk te weten, omdat een slechte batterij in een setje de gebruiksduur van de overige sterk kan bekorten. Let er bij aanschaf op of er een 12-volt snoer bijzit, waarmee je de lader ook in de auto kan gebruiken. Wees matig met laders op zonne-energie, die bieden zelden bescherming tegen overladen.

Gebruik en bewaartips

Heel vervelend als halverwege de fotoreportage het toestel stilvalt, heel vervelend als hoog in de Alpen de kaart op het schermpje van de GPS ineens wegvalt, maar het is te voorkomen. Waarschijnlijk het belangrijkste bij het gebruik van oplaadbare batterijen is discipline.

Houd setjes van hetzelfde merk, dezelfde leeftijd en gelijke capaciteit bij elkaar. Batterijen door elkaar gebruiken is onhandig en schadelijk. Een slechte batterij in een setje wordt – wanneer die leeg is- door de overige batterijen omgekeerd geladen en gaat versneld kapot. De resterende batterijen krijgen de vereiste stroomsterkte (het voltage) niet bij elkaar en het apparaat gaat voortijdig uit. Enigszins versleten batterijen kun je beter gebruiken voor minder stroomvretende taken als klokjes, radio’s en zaklampen.

Bewaren doe je batterijen het best koel en halfvol. In een warme auto loopt de batterij versneld leeg, en zal bovendien kristallisatie optreden, met alle gevolgen voor de capaciteit. Batterijen onderhouden –ook NiMh’s- doe je door ze eens in de drie maanden volledig te laden-ontladen-laden. Dan blijven ze ‘wakker’.

Meer lezen doe je (in het engels) op candlepowerforums.com of batteryuniversity.com.

Met dank aan Cees Hecke (hecke.nl), Noel Tassin (Uniross), Gertjan van Reenen (GP) en Cees Plomp (Ansmann) en Isodor Buchmann (cadex.com).

(Artikel verscheen eerder ook in De Volkskrant)

______________

Waardeer dit artikel!!

Bovenstaand stukje werd je gratis aangeboden. Als je dat waardeert en dat wilt laten blijken met een kleine bijdrage: dat kan! Zo help je onafhankelijke journalistiek in stand houden.

NB: Zonder kosten, elke cent komt in het journalistenbeursje
Naar doneren, veilig en in twee kliks. Thnx!

Geef een reactie

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.