Een klassiek loodzuur batterij, Gel-batterij of AGM. Wat is best en wat zijn de verschillen? Welke type batterij kiezen voor mijn camper?

De loodzuur houdende batterijen hebben in een camper een relatief korte levensduur. Heel regelmatig moet de camperaar een budget voorzien om ze te vervangen. Vooral de woonbatterijen dienen vaak opnieuw vervangen te worden, soms één maar soms ook twee stuks. Deze terugkomende kosten lopen hierbij toch aardig op. Gemiddeld gaat een woonbatterij van 80-100 Ah zo’n 5-tal jaar mee. Alles hangt af van het gebruik en vooral van de diepe ontlading. Er zijn camperaars die reeds na 3 jaar de batterij(en) moeten vervangen.

In campers verschillend in gebruik

Een batterij in een motorhome wordt ook (meestal) op een totaal andere manier gebruikt dan bijvoorbeeld de accu in je auto. Een auto-accu levert een hoog vermogen in korte stroompieken, genoeg om de auto te starten. Aan de andere kant moet een woonbatterij in een camper, na een lange stilstand, wel gedurende een lange periode continu stroom leveren en vaak meerdere apparaten van energie voorzien.

Naast het feit dat loodzuur batterijen niet milieuvriendelijk zijn hebben ze specifiek voor gebruik oor de camperaar een paar nadelen: ze mogen niet te diep ontladen worden, ze kunnen slecht tegen ongebruikt worden (stilstaan), ze kunnen een beperkt aantal maal opladen. Door het gebruik van plaatmateriaal van gesinterd lood (Pb), een zwaar metaal, zijn de loodzuur batterijen ook schadelijk voor het milieu en gaan ze vaak na een tijd gaan lekken. Bij een gel batterij worden bepaalde siliconen samenstellingen aan het zuur toegevoegd, waardoor het elektrolyt verandert in een geleiachtige substantie die niet kan uitlekken.

De nieuwste en duurste generatie batterijen is de LiFeP04 ijzer fosfaat batterij of LFP, zie hierover meer in dit artikel op camperland: https://www.camperland.be/techniek/batterijen/toe-aan-een-vernieuwde-batterij-in-de-camper-investeer-in-je-toekomst-met-een-lifep04-ijzer-fosfaat-batterij-of-lfp/

Gel – AGM

Er verschijnen tegenwoordig steeds meer gel accu’s op de markt omwille van hun voordelen ten opzicht van de klassiek loodzuur batterijen: kunnen in een kortere tijd geladen worden, ze zijn lekvrij en milieuvriendelijker, compacter en lichter, makkelijker te recycleren en beter bestand tegen lagere temperaturen. En het belangrijkste is dat ze zeer goed tegen te hoge ontlading kunnen, d.w.z. wanneer accu is ontladen tot 20% van de nominale capaciteit.

Gel batterijen zijn onderhoudsvrije loodaccu’s, waarbij het aanwezige elektrolyt een gel is in plaats van vloeistof. De gel zit in de scheidingsplaten en in de ruimtes om de platen en ze produceren geen gas tijdens het opladen. Ze kunnen in elke positie gebruikt worden, want de gel kan er niet uitlopen. Een gel batterij kan tegenover een gewone loodzuur batterij vaker ontladen en dieper ontladen worden. Gel batterijen zijn vandaag minder duur dan de nieuwste generatie LiFeP04 batterijen.

Bij de AMG gel batterijen wordt ook gel gebuikt in plaats van loodzuur, maar wordt het elektrolyt op zijn plaats gehouden door middel van een scheidingsvlies. AGM staat voor Absorbent Glass Mat, duidend op het gebruikte vlies samengesteld uit glasvezels: daarom worden ze soms ook vliesbatterijen genoemd. Dit type van batterij kan slecht tegen hoge temperaturen en mag niet dichtbij een warmtebron (motor) geplaatst worden.

Gel AGM
Vloeistof loodzuur met siliconen loodzuur met siliconen
Gescheiden door tss scheidings platen tss scheidings vlies

Terwijl normale loodzuur batterijen onderhoud nodig hebben om sulfatering te voorkomen, zijn AGM-batterijen minder gevoelig voor sulfatering en kunnen ze langer in opslag blijven voordat een lading noodzakelijk wordt. De batterij kan goed tegen lage temperaturen en heeft een lagere zelfontlading.

AGM batterijen zijn ​​specifiek ontworpen om meer wat we “diepontladingscycli” noemen, te kunnen geven. Afhankelijk van het type batterij kunt u 20 tot 300 cycli (loodbatterij), 400 tot 500 cycli (Gel) of 600 tot 800 cycli of hoger met AGM Deep Cycle – batterijen bereiken.

Opletten bij het opladen met batterijladers

Wanneer u een batterijlader gebruikt, is het belangrijk om de juiste spanning te kennen, omdat overladen de interne structuur van de batterij kan aantasten. De meeste moderne opladers hebben instellingen voor AGM- en gelbatterijen, maar als u een oudere oplader gebruikt, moet u ervoor zorgen dat u de oplaadsnelheid afstemt op het type batterij. Vergeet niet dat AGM-batterijen 14,7 volt nodig hebben, terwijl gel-batterijen slechts 14,4 V nodig hebben.

Geschiedenis van de AGM batterij

AGM werd oorspronkelijk uitgevonden in 1980 en ontwikkeld en geïntroduceerd in 1985 voor militaire vliegtuigen waarbij kracht, gewicht, veiligheid en betrouwbaarheid voorop stonden. Ze zouden tot 3-maal langer mee kunnen gaan dan een loodzuur batterij.

Kooptip

De AGM batterij “DeepCycle” is zeker een betere investering en keuze dan de klassieke loodzuur batterij voor gebruik in de camper. De meerprijs kan terug verdiend worden. Zodra de prijsverschillen in de toekomst kleiner worden kies je voor de nog betere LiFeP04 ijzer fosfaat batterij.

Greenpower batterij 100 Ah – 28 kg – 225 € (03/2019) bij https://www.obelink.nl/nds-agm-accu-greenpower-100-ampere.html

Bronnen:

Bewerking Rudi Van Overloop voor Camperland.be

Draagbare LiFePO4 accu’s moeten de camperaar nog meer onafhankelijk maken van een standplaats en kunnen doen kiezen voor parkings zonder (betaal-)elektriciteit

Dometic draagbare LiFePO4 batterij PLB 40

Voldoende stroom voorraad neemt steeds een belangrijkere plaats in bij de camperaar. De camperaar is op zoek naar een plaats, waar dan ook, waar hij zelfstandig kan blijven overnachten, zonder afhankelijk te zijn van stroombronnen, aangeleverd door derden. Elke camper is vandaag dan ook voorzien van minstens één zonnepaneel gekoppeld aan een extra woonbatterij. Die (loodzuren) woonbatterijen zijn duur ten op zichtte van de levensduur (3-5 jaar) en hun laadcapaciteiten zijn beperkt.

Dometic draagbare LiFePO4 batterij PLB 40
Dometic draagbare LiFePO4 batterij PLB 40

Behalve dat het een chemisch stabiele verbinding is, zijn ze aanzienlijk veiliger dan een gewone Li-ion. In dit artikel kun je lezen over de nieuwste generatie woonbatterijen: de LiFePO4 – https://www.camperland.be/techniek/batterijen/toe-aan-een-vernieuwde-batterij-in-de-camper-investeer-in-je-toekomst-met-een-lifep04-ijzer-fosfaat-batterij-of-lfp/

Maar dan nog is onze behoefte aan stroom groter dan ooit. Dometic speelt op die behoefte handig in met de lancering van een draagbare batterij, de PLB 40 met 40 Ah vermogen. Dometic kiest hier ook direct voor de nieuwste technieken met een lithium-ijzerfosfaat accu (bekend als LiFePo4). Dit type batterij is bekend vanwege zijn voordelen tegenover de klassiek loodzuurbatterij: licht en compact is kan gedurende een langere tijd stroom leveren: afmetingen 19.7 x 19.7 x 25.5 cm. Totaal gewicht 7,3 kg.

Deze PLB40 werd vanaf januari 2019 beschikbaar en kost bij Obelink.nl 625 € (03/2019) – https://www.obelink.nl/dometic-plb40-draagbare-lithiumaccu-40-ah.html?gclid=EAIaIQobChMI-brApPSE4QIVVOd3Ch3YAw5IEAYYASABEgIyr_D_BwE.

Dometic draagbare LiFePO4 batterij PLB 40
Dometic draagbare LiFePO4 batterij PLB 40

De robuuste accu is dus draagbaar gemaakt en is voorzien van een 2-polige schroefaansluiting en een vlakke ontlaadcurve en geschikt voor gebruik buiten: bijvoorbeeld om een koelbox te voeden tijdens een weekend weg, de verlichting en/of TV buiten onder de luifel, de laptop en andere 12 volt apparatuur en USB-accessoires. Hij is voorzien van een ergonomisch ontworpen roestvrijstalen handgreep waardoor hij gemakkelijk aanvoelt bij het dragen.

Technische kenmerken:

  •  Ingebouwd LCD display
  •  Ingangs- en uitgangsspanning: 12 volt
  •  Uitgangsstroom: 15 ampère
  •  Ingebouwde 8 Ampère lader
  •  Met USB aansluitingen
  •  3 laadmogelijkheden: met 12 volt, zonnepaneel of 230 V netspanning
  •  Vermogen voor 40 uur

Bronnen: https://www.dometic.com/nl-be/be/nieuws/emea/dometic-plb-40 & https://www.overlandbound.com/gear-dometic-plb40-portable-power-pack/

Bewerking Rudi Van Overloop voor Camperland.be

Toe aan een vernieuwde batterij in de camper? Investeer in je toekomst met een LiFeP04 ijzer fosfaat batterij of LFP

De oude batterijen zoals we deze kennen worden hier aangeduid als loodzuur – batterijen. Deze batterijsoort zijn een mengsel van loden platen en zwavelzuur en bestaan al sinds 1859. Men heeft het product anderhalve eeuw weten te benutten, met de nadelen van deze batterij. In 1996 is er echter een nieuwe lithium chemie ontwikkeld. De nieuwste Lithium IJzerfosfaat LFP batterijen hebben een duidelijke toegevoegde waarde ten opzichte van de loodzuurbatterijen, kortom het is de batterij voor de komende generatie. De LiFePO4 cellen hebben een lagere energiedichtheid en zijn vele malen veiliger dan bijvoorbeeld LiCoO2 cellen die we kennen van ontploffende GSM toestellen.

LiFePo4 lithium batterij voor motorhomes
LiFePo4 lithium batterij voor motorhomes

De batterij heeft een zeer compacte dichtheid, waardoor een zeer constante ontlading plaatsvindt. De batterij geeft continue volle output totdat deze compleet is ontladen. Het gewicht, toch wel een aandachtspunt voor de reizende camperaar is een groot voordeel. Een LFP batterij met hetzelfde vermogen weegt ongeveer 30% lichter dan een vergelijkbare loodzuurbatterijen en gaan tot DRIEMAAL langer mee. Ze hoeven ook niet in één keer volledig te worden opgeladen, wat betekend dat er onbeperkt tussentijds geladen kan worden. Ze mag ook volledig ontladen zonder dat dit de levensduur schade doet. De accu dient enkel opgeladen te worden en hij is klaar voor gebruik. Dit opladen kan een uur voor het gebruik gebeuren.

Vergelijkingstabel

loodzuur LFP
Beschadiging bij een spanning < 2.5 Volt
> 4.5 Volt
Laadbeurten 300-500 cycli 2000-5000 cycli
Oplaadtijd 1,5 uur
Tussentijds opladen beperkt Onbeperkt
Gewicht 100 Ah batterij 20-25 kg 14-18 kg
Capaciteit 100 Ah batterij 30-50 Ah 75-100 Ah
Capaciteitsverlies bij -20°C 70% verlies 20% verlies
Fabrieksgarantie 1-2 jaar 8 -10 jaar
Onderhoud regelmatig bijvullen van gedemineraliseerd water 100% onderhoudsvrij
Veiligheid Kunnen gaan lekken (bijtend zuur) Lekken niet

Het grote voordeel van Lithium IJzerfosfaat in de dagelijkse praktijk is het feit dat de batterij supersnel volledig kan worden opgeladen. In tegenstelling tot loodzuur accu’s kan bij een LiFePO4 accu meer dan 100% van de nominale capaciteit gebruikt worden. Ze kunnen aan hoge temperaturen weerstaan en er is geen kans op explosies bij overlading, oververhitting, kortsluiting en beschadiging. Dit in tegenstelling tot zowel loodzuur als Lithium-ion batterijen. Zowel loodaccu’s als LiFePO4 accu’s verliezen capaciteit in koude omgevingen. Bij de LiFePO4 accu is dit verlies echter minimaal. Zo heeft een LiFePO4 accu bij een temperatuur van -20˚C een capaciteit van 80% terwijl dit bij een loodaccu nog slechts 30% is.

Loodzuur en LFP batterij tijdens de winterperiode

De levensduur van een gewone loodzuuraccu zal vroegtijdig verkorten door sulfatering: als gedurende langere periodes de accu zelden of nooit volledig wordt geladen of als deze gedeeltelijk of nog erger, volledig ontladen wordt bewaard (in een camper gedurende de winter).

Een LFP-accu hoeft niet volledig te worden geladen. De levensduur wordt zelfs iets langer door de accu gedeeltelijk in plaats van volledig op te laden. Dit is een groot voordeel van LFP vergeleken met de oude loodzuur batterijen.

Gel batterijen

Er verschijnen tegenwoordig steeds meer gel accu’s op de markt. GEL batterijen zijn onderhoudsvrije loodaccu’s, waarbij het aanwezige elektrolyt een gel is in plaats van vloeistof. De gel zit in de scheidingsplaten en in de ruimtes om de platen. Ze kunnen in elke positie gebruikt worden, want de gel kan er niet uitlopen. Een gel batterij kan tegenover een gewone loodzuur batterij vaker ontladen worden en dieper ontladen worden.

LiFeP04 op Youtube

Bronnen:

Foto https://www.victronenergy.com/

Bewerking Rudi Van Overloop, voor Camperland.be

Silicium MXene in Lithium-ion batterij kan de laadlevensduur nog eens met 40% verhogen

Door nieuwe elektrodenontwerpen met MXene-materiaal kunnen batterijen veel sneller opladen. De sleutel is een microporeus ontwerp dat ervoor zorgt dat ionen snel hun weg kunnen vinden naar redox-actieve sites. (Afbeelding: Drexel University)

Bij de nieuwste lithium-ion batterijen die op de markt zullen komen, zal de laadlevensduur van de batterijen in telefoons en elektrische auto’s waarschijnlijk nog eens met 40% kunnen verlengen. Dit resultaat komt er na meer dan 10 jaar van incrementele verbeteringen: de grafiet-anode van de batterij wordt vervangen door een anode van silicium, specifiek MXene genoemd.

Onderzoek aan de Drexel University en Trinity College in Ierland suggereert dat een grotere verbetering is te verwachten als het silicium verrijkt is met een speciaal type materiaal dat MXene heet.

Mxene

MXenes, ontdekt in 2011,  zijn gemaakt van een bulkkristal met de naam MAX. In tegenstelling tot de meeste 2D-keramiek, hebben MXenes inherent goede geleidbaarheid omdat de moleculaire vellen zijn gemaakt van carbiden en nitriden van overgangsmetalen zoals titanium. Dit biedt hen een enorm potentieel in de volgende generatie opslagtoepassingen voor energie.

Door nieuwe elektrodenontwerpen met MXene-materiaal kunnen batterijen veel sneller opladen. De sleutel is een microporeus ontwerp dat ervoor zorgt dat ionen snel hun weg kunnen vinden naar redox-actieve sites. (Afbeelding: Drexel University)
Door nieuwe elektrodenontwerpen met MXene-materiaal kunnen batterijen veel sneller opladen. De sleutel is een microporeus ontwerp dat ervoor zorgt dat ionen snel hun weg kunnen vinden naar redox-actieve sites. (Afbeelding: Drexel University)

Deze aanpassing zou de levensduur van Li-ion-batterijen tot 5 keer kunnen verlengen. Het is mogelijk vanwege het vermogen van het tweedimensionale MXene-materiaal om te voorkomen dat de siliciumanode tijdens het laden uitzet tot het breekpunt – een probleem dat het gebruik ervan al geruime tijd blokkeert:

In batterijen wordt de lading vastgehouden in de elektroden – de kathode en de anode – en afgeleverd aan onze apparaten wanneer ionen van anode naar kathode gaan. De ionen keren terug naar de anode wanneer de batterij wordt opgeladen. De levensduur van de batterij is gestaag toegenomen door manieren te vinden om het vermogen van de elektroden om meer ionen te verzenden en te ontvangen te verbeteren.

Bronnen

Bewerking Rudi Van Overloop voor Camperland.be