Accu's in de modelbouw

[Michael]

In de modelbouw worden meestal een viertal soorten accu's gebruikt. Dit zijn LoodCadmium accu's (Pb), NikkelCadmium accu's (Ni-Cd), NikkelMetaalHybryde accu's (NiMH) en Lithium-ion-polymeer accu's (LiPo).

LoodCadmium accu's (Pb)
LoodCadmium accu's, in de volksmond ook wel loodaccu's genoemd, zijn goedkoop maar ook vrij zwaar. Het gewicht/capaciteit verhouding ten opzicht van de hieronder genoemde accu-type's kan tot een factor 3 oplopen. Bij het laden van een LoodCadmium accu moet men erop letten dat deze niet overladen wordt. Bij overladen raakt de LoodCadmium accu zeker defect. Het beste kan men een lader gebruiken welke geschikt is voor LoodCadmium accu's. Deze schakelen automatisch af wanneer de maximale laadspanning bereikt is. Verder mag een LoodCadmium accu nooit geheel ontladen worden. Men bewaart een LoodCadmium accu het liefs in een volle toestand. Een speciale loodacculader gaat na het laden vaak over in druppellading. Hiermee wordt de LoodCadmium accu in topconditie gehouden. Bij druppellading wordt de LoodCadmium accu continue een stukje ontladen en weer geladen. Een LoodCadmium accu kan niet snel geladen worden.

NikkelCadmium accu's (NiCd)
NikkelCadmium accu's zijn in verschillende maten en varianten verkrijgbaar. Ze zijn een stuk kleiner en lichter dan een loodaccu. Een nieuwe NiCd accu is geheel leeg en moet eerst geformeerd worden. Dit wordt gedaan de NiCd accu gedurende 16 tot 24 uur te laden met een stroom welke maximaal 1/10 de capaciteit van de accu is (zie specificaties van de fabrikant). Een nieuwe NiCd accu bereikt zijn maximale capaciteit na 3 keer ontladen/laden. Het is ook raadzaam om de eerste 3 keren de NiCd accu's langzaam te laden. Hierna kan een snellader gebruikt worden. Een NiCd kan bij normaal gebruik beter niet geheel ontladen worden. Als een accu bijvoorbeeld uit 10 cellen bestaat, kan het voorkomen dat bij diepe ontlading reeds een cel leeg raakt. Als er nu verder ontladen wordt kan het voorkomen dat deze cel omgepoold wordt. De andere cellen gaan namelijk deze cel laden. Wanneer deze accu weer geladen gaat worden moet eerst de cel weer geformeerd worden. (zie beschrijving nieuwe NiCd accu). Als dit met een te grote stroom gebeurd gaat deze cel defect. Het is daarom beter om niet lager dan 1 Volt per cel te ontladen. Een ander nadeel van NiCd accu's is het zogenaamde geheugen effect. Wanneer een cel regelmatig ontladen en geladen wordt, gaan de kleinere cadmium kristallen over in een grotere cadmium kristal. Deze grotere kristallen hebben minder contactoppervlakte, waardoor er minder capaciteit afgegeven wordt. Om deze grotere kristallen weer in kleinere delen te doen uitvallen moet men de accu diep ontladen. Raadzaam is dan ook om bij gebruik van NiCd accu's een goede NiCd lader te gebruiken waar deze functies op aanwezig zijn. Wanneer NiCd accu's langere tijd niet gebruikt worden kan men ze het beste geheel ontladen en koel wegleggen. Wanneer men deze accu's na een bepaalde tijd weer gaat gebruiken moeten ze eerst weer geformeerd worden. (zie nieuwe NiCd accu) Bij langzaam laden rekent men meestal 1/10 van de accu capaciteit gedurende 14 Uur. Bij snelladen wordt meestal een maximum stroom aangehouden van 2x de accucapaciteit. Houdt altijd de specificaties van de fabrikant aan. Hij weet immers als geen ander hoe er met de accu's omgegaan moeten worden.

NikkelMetaalHybride accu's (NiMH)
NikkelMetaalHybride accu's kunnen een grotere capaciteit bevatten als bij de gelijksoortige NiCd accu's. Ook kennen NiMH accu's geen geheugeneffect. Een nadeel van NiMH accu's is dat deze niet geheel ontladen mogen worden. Als de spanning per cel tot bijna 0V gedaald is raakt de cel defect. Nieuwe NiCd accu's moeten ook eerste geformeerd worden. Ook hier wordt door de meeste fabrikanten een laadstroom aanbevolen van 1/10 van de accucapaciteit gedurende 15 uur. Hierna kan de accu met een snellader geladen worden. Het dient de aanbeveling om voor het laden van een NiMH accu een speciale lader te gebruiken. De piekspanning van een NiMH accu ligt namelijk lager dan een NiCd accu. Als er dus een NiCd-lader gebruikt wordt schakelt deze bij een te hoger laadpiekspanning uit. De NiMH accu is dan reeds overladen en kan mogelijk defect geraakt. Een andere methode is om de temperatuur te meten tijdens het laden. Wanneer deze op ongeveer 40 à 45 °C is geworden is de accu vol. Een te hoger temperatuur brengt schade toe aan een NiMH accu. Bij langzaam laden wordt vaak door de fabrikant een stroom van 1/10 van de accucapaciteit gedurende 14 uur aanbevolen. Voor snellading wordt vaak maximaal 1 tot 2 maal de accucapaciteit aanbevolen. Houdt altijd de specificaties van de fabrikant aan. Hij weet immers als geen ander hoe er met de accu's omgegaan moeten worden.

Lithium-ion-polymeer-accu (LiPo)
Een lithium-ion-polymeer-accu, beter bekend als een lithium-polymeer-accu of kortweg LiPo-accu is een oplaadbare batterij. De batterij is een variant van de lithium-ion-accu. De LiPo-accu wordt met name in de modelbouw gebruikt vanwege het grote vermogen per gewicht. Tevens hebben deze accu's een lage interne weerstand waardoor ze een hoge stroom af kunnen geven. De Lipo-cel heeft geen last van het geheugeneffect zoals bij de NiCd-cel. Het laden van een LiPo-accu gaat vrij snel: in zo'n 1 à 1,5 uur is een Lipo-accu opgeladen. Wel is het belangrijk dat het opladen van een LiPo-accu met de juiste lader gebeurt. LiPo-accu's kunnen bij verkeerd laden, waarbij de temperatuur aardig op kan lopen, in brand vliegen of exploderen. Er zijn dan ook speciale LiPo-celladers in de handel. Een LiPo-cel heeft een bronspanning van 3,7 volt, bijna drie keer zo hoog als die van NiCD- en NiMH-cellen. Bij het ontladen mag de spanning van een LiPo-cel niet onder de 3 volt komen, anders is de kans groot dat de accu daarna niet meer te laden is. LiPo-cellen kunnen in serie worden geschakeld. Als de cellen ook in serie worden geladen, dient de lader uiteraard geschikt te zijn voor het laden van het juiste aantal in serie geschakelde LiPo-cellen. Ook is het mogelijk om LiPo-cellen parallel te schakelen. De totaal opgenomen stroom van de belasting wordt dan evenredig verdeeld over de parallel geschakelde cellen.