De Essentiële Rol van Automotive Accu's: Uw Voertuig Voeden

Omdat automobielmotoren elektrische kracht nodig hebben om de startmotor te laten draaien, moet de accu ingezet worden. Het is een oplaadbare accu die elektrische stroom levert aan de elektrische componenten van een voertuig. Behalve het starten van de motor is het een van de hoofdcomponenten van een automobiel oplaadsysteem, omdat het stroom opslaat voor later gebruik.

Een automobielaccu is van verschillende soorten maar er zijn gangbare in voertuigen. Nat-cel accu wordt gebruikt. Het bevat zes cellen, elk een lood-opslag bestaande uit afwisselende platen. De plaat is gemaakt van een loodrooster gevuld met sponslood.

Moderne voertuigen, zowel benzine- als dieseltype, maken goed gebruik van een accu. Hun startvermogen gebruikt ten minste 3% van de accucapaciteit, weshalb de automobielaccu ontworpen is om maximale stroom voor een korte periode te leveren. Hoewel elektrische en hybride auto's ook goed gebruikmaken van een accu, maar van een ander type. Dit wordt hieronder behandeld.

Vandaag kijken we naar definitie, functies, kenmerken, componenten, diagram, typen, specificaties, werking, onderhoud en voor- en nadelen van automobielaccu.

Accu Definitie

In algemene termen is een accu een apparaat dat chemische energie omzet in elektriciteit. Een automobielaccu is een nat-cel accu die daadwerkelijke energie bevat, chemische energie opslaat en deze transformeert in elektrische energie bij toepassing.

Naast diverse accu-ontwerpen en specificaties, dienen ze dezelfde doeleinden. Specifiek op automobielaccu's: het heeft zes cellen met loodopslag op elk. Elke cel is gevuld met een zwavelzuuroplossing, bekend als elektrolyt.

Functies van Accu

• De primaire functies van accu in automobielmotoren zijn het aandrijven van de startmotor om de motor te laten draaien.
• Alle elektrische componenten in een voertuig zijn afhankelijk van de accu.
• In moderne auto's waar meeste onderdelen als injectiesysteem, bougies, sensoren ook door de accu gevoed worden.

De toepassingen van accu in benzine- en diesel verbrandingsmotoren. Hun categorie accu heet SLI-accu's, dienend het doel van starten, verlichting en ontbranding op voertuigen. Tijdens het starten levert de SLI-accu type de extra kracht nodig wanneer de elektrische delen in een voertuig overmaat aan vermogen vereisen boven de levering van het oplaadsysteem. Deze functie kan ook stabilisator genoemd worden.

Speciale typen accu's worden gebruikt om elektrische en hybride auto's aan te drijven. Ze gebruiken hoogspannings elektrische voertuigaccu's, maar de automobielaccu kan ook gebruikt worden. Dit staat toe standaard automobielelektrische onderdelen te gebruiken die ontworpen zijn voor 12 volt. Deze typen accu's heten ook hulpaccu's.

Elektrische voertuigen (EVs) laden de hulpaccu's niet als conventionele verbrandingsmotoren die de alternator gebruiken om hun accu's op te laden tijdens rijden. Elektrische voertuigen gebruiken een DC-naar-DC omzetter om de spanning te controleren naar de vereiste drijfspanning.

Componenten van een Accu

• Behuizing (Container) – Is een onderdeel gemaakt van een staalbus, gebruikt om de stoffen van de cel in te sluiten om een kathode te vormen, deel van de electrochemische reactie.
• Kathode (Cathode) – is mangandioxide en kathode. Het is het electrode gereduceerd door de electrochemische reactie.
• Scheiders (Separators) – zijn niet-geweven, vezelachtige stof die de elektroden scheiden.
• Anode (Anode) – anoden zijn elektroden die geoxideerd worden. Gemaakt van poeder zinkmetaal.
• Elektrolyt (Electrolyte) – is het medium voor ionenbeweging binnen de cel. Het draagt de ionische stroom in de accu. Gemaakt van kaliumhydroxide oplossing in water.
• Collector (Collector) – is een messing pin in het midden van de cel die elektriciteit naar het externe circuit geleidt.

Kenmerken van een Accu

• Beschikbaar in diverse maten.
• Matig goede hoge en lage temperatuur prestaties.
• Elektrisch efficiënt.
• Goede drijfwerking (float operation).
• Lage kosten accu en lokaal te produceren.
• Hoge open-circuit spanning van alle aqueuze elektrolyt accu-systemen.
• Goede ladingbehoud voor intermittente laadtoepassingen.
• Cellen zijn gemakkelijk te recyclen.

Types Accu

Start, Verlichting en Ontbranding Accu's (SLI):

Afgekort SLI, veel gebruikt in automobielen. Zoals de naam impliceert: starten van auto en leveren stroom aan ontbranding. De accu voedt ook elektrische componenten als radio, hoofdlampen, etc. SLI's hebben een ondiepe laadcyclus: de tijd die het duurt om leeg te lopen en weer op te laden.

Diep Cyclus Accu's (Deep Cycle Batteries):

Een diep cyclus accu is ideaal voor maritieme voertuigen, golfkarren, kleine recreatieve voertuigen, etc. omdat het gedurende langere tijd duurzame kracht levert.

Klep Geregelde Loodzuur Accu's (VRLA):

Ontworpen om laag-onderhoud te zijn omdat geen regelmatige toevoeging van water aan de accucel vereist is. Hierdoor is de accu verzegeld, geen kans op onderhoud of service. Te vervangen wanneer defect.

De VRLA accu is van twee typen: Absorptie Glas Mat (AGM) en Gel Cel accu's. AGM levert hoge stroomsnelheid in een korte piek vergeleken met andere verzegelde versies. Dit door de snelle reactie tussen elektrolyt en dun vezelglas mat oppervlak.

De Gel cel accu's zijn bekend om hun silice-gebaseerde elektrolyt. Ze werken ook goed bij diep cyclus toepassingen als golfkarren en maritieme voertuigen. Echter, ze zijn minder effectief bij hoge of lage temperaturen.

Nat Cel (of Overstorte) Accu's:

Nat cel accu's zijn goedkoper dan andere typen maar vereisen regelmatig onderhoud. Het heet nat cel omdat het een vloeistof bevat, vaak een combinatie van lood, zwavelzuur en water. Dit helpt het vereiste elektrolyt te creëren dat na verloop van tijd van gebruik kan verlopen.

Lithium-Ion (Li-Ion) Accu's:

Moderne automobielen zoals elektrische en hybride auto's gebruiken de lithium-ion accu. De accu kan aanzienlijk meer energie opslaan en heeft minder gewicht vergeleken met traditionele loodaccu's. Echter, Li-ion accu's hebben doorgaans lage levensduur, een van de grote nadelen, maximaal drie jaar ongeacht gebruik.

Accu Specificaties

• Fysiek Ontwerp – accu's gespecificeerd op maat, type, locatie van polen en montagewijze.
• Ampère-uren (Ah) – een ampère-uur is een eenheid gerelateerd aan de energiedraagcapaciteit van de accu.
• Startstroom (Cranking Amperages) – hoeveelheid stroom die een accu kan leveren bij koude startstroom (0°F / –18°C). De startampères is de stroom die een accu kan leveren bij 32°F (0°C).
• Reserve Capaciteit Minuten (RCM) – het vermogen van de accu om een minimum aangegeven elektrische belasting te handhaven.
• Groep Grootte (Group Size) – fysieke afmetingen zoals gewicht, hoogte, lengte, breedte. Vaak opgegeven door fabrikanten.
• Datacodes – helpen kopers te weten of de accu de recentste versie is.

Werkingsprincipe

De werking van automobielaccu's is minder complex en interessant. Meeste vertrouwt op een lood-zuur chemische reactie om elektrische componenten te voeden. De SLI is het genoemde type, het levert korte energiepiekken om accessoires en vooral de motorstartmotor aan te drijven. Het start de accu en zodra de motor begint te draaien, laadt de alternator de accu terug op.

Stel je een accu voor als een elektriciteitscentrale die een chemische reactie omzet in elektrische energie.

Typisch hebben SLI accu's zes cellen, elk twee platen. Een plaat is van lood, de ander van lood-dioxide. Elke cel produceert ongeveer 2 volt. De platen zijn ondergedompeld in zwavelzuur dat de twee platen laat reageren. Deze zuur activeert een reactie op de lood-dioxide plaat waardoor ionen en lood-sulfaat ontstaan.

De ionen gecreëerd door de lood-dioxide plaat reageren met de andere plaat om lood-sulfaat en waterstof te produceren. Dit resulteert in een chemische reactie die elektronen produceert, de elektronen bewegen rond de platen en genereren elektriciteit. De elektriciteit stroomt uit via de polen om de auto te starten en andere elektrische componenten te voeden.

De accu kan overbrugd worden omdat het chemische reactieproces volledig omkeerbaar is. Dit is waarom de motoralternator de accu gedurende de levensduur kan blijven opladen.

Accu Onderhoud

Goed zorgen voor een accu helpt de levensduur te verlengen. Tips voor automobielaccu onderhoud:

De ladingstoestand van de accu moet regelmatig gecontroleerd worden. Er is een plekje op de top van een accu dat de conditie aangeeft. Maar de ideale manier is met een voltmeter om de gestabiliseerde spanning te weten. Als een accu ontluchtingskop verplaatsbaar is, wordt een zuurdemeter gebruikt om de specifieke zwaarte (SG) te bepalen. Een actief geladen accu moet een gestabiliseerde spanning boven 12,5 volt hebben en een SG waarde boven 1,240.

De accu top moet schoon, droog en vrij van vuil en slijk zijn.

Kabels, polen, schroeven moeten regelmatig geïnspecteerd worden om te zorgen dat er geen losse, gebroken of beschadigde verbindingen zijn. Deze moeten ook vrij zijn van vuil en corrosie.

Een dunne laag hightemperatuur vet moet op de verbindingsoppervlakken en polen aangebracht worden. Dit voor bescherming.

Accubehuizing moet geïnspecteerd worden op duidelijke tekenen van fysieke schade of vervorming. Als dit voorkomt, is het een indicatie van oververhitting of overladen accu.

Controleren of er voldoende elektrolyt in de accu is om de accuplaten te bedekken. Als niet voldoende, opvullen en niet overvullen want vloeistofniveaus stijgen wanneer de accu volledig geladen is en kunnen overlopen.

Het elektrolyt moet opgevuld gedistilleerd of gedemineraliseerd water. Zwavelzuur mag niet gebruikt worden.

De hoofdoorzaak van accu-falen kan overmaat aan warmte zijn. Het elektrolyt verdampt door hoge temperaturen, wat het effectieve oppervlak van de platen dat blootgesteld is aan het elektrolyt vermindert. Dit verhoogt ook de roestvormingssnelheid van het rooster met temperatuur. Lage warmte of temperatuur kan ook tot accu-falen leiden.

Concluderend: een automobielaccu is de hoofdstroombron van ons voertuigmotor en zijn elektrische componenten. Het is een van de essentiële oplaadsysteemonderdelen dat niet uit een voertuig kan worden geëlimineerd, vooral in moderne elektrische en hybride auto's. We zagen de verschillende typen accu's en toepassingen, onthoud: Starting, Lighting, Ignition (SLI) is gangbaar in automobielen. We zagen ook componenten, classificaties en onderhoud van een accu.