Hieronder vindt u een aantal oorzaken voor het slecht of niet functioneren van uw
accu. Kunt u niet vinden wat u zoekt of wilt u meer informatie? Neem contact op met de klantenservice van AW Accu, wij helpen u graag verder.
Kapot of versleten?
Ook aan de levensduur van een accu komt een eind. Een accu wordt verondersteld niet meer bruikbaar te zijn als de nominale capaciteit minder is dan 80% van de oorspronkelijke capaciteit.
Een accu is onderhevig aan een tweetal "natuurlijke" slijtageprocessen: gridcorrosie (vooral bij startaccu's) en verlies van actieve massa (vooral bij deep cycle accu's). Beide verouderingsprocessen voltrekken zich geleidelijk. Bij een
startaccu zal het einde zich aankondigen door een moeizame start bij lage temperaturen, een accu voor diepontlading wordt in toenemende mate "kortademiger". Oftewel: u kunt de accu steeds korter gebruiken.
Alle andere defecten zijn het gevolg van fabricagefouten of onjuist gebruik. De kans dat in een geautomatiseerd productieproces een fabricagefout onopgemerkt blijft is zeer gering: hooguit één of twee keer per duizend
accu's. Een onopgemerkte productiefout zal zich bijna altijd al bij ingebruikname of zeer kort daarna manifesteren. Het gaat dan meestal om een defecte doorverbinding of lekkage langs het deksel.
Het spreekt vanzelf dat accu's die binnen de garantietermijn defect raken door onjuist of oneigenlijk gebruik niet voor garantie in aanmerking te komen. Overigens is het opmerkelijk dat meer dan de helft van het aantal garantieclaims wereldwijd betrekking heeft op accu's waaraan niets anders mankeert dan dat zij ontladen of gestratificeerd zijn.
Accu levert geen startstroom
Bij een startaccu zal het einde van de inzetbaarheid zich aankondigen door moeizaam starten, vooral bij lage temperaturen. Dat kan natuurlijk het resultaat zijn van een natuurlijk slijtageproces. Een accu is onderhevig aan een tweetal "natuurlijke" slijtageprocessen: gridcorrosie en verlies van actieve massa. Deze processen voltrekken zich geleidelijk, nooit plotseling. Helaas kunnen de symptomen zich wel van de ene op de andere dag voordoen: na een flinke nachtvorst kan op pijnlijke wijze duidelijk worden wat bij hogere temperaturen onopgemerkt bleef!
Als het probleem zich voortijdig voordoet moet de oorzaak worden gezocht in gridcorrosie als gevolg van overlading en/of te hoge temperatuur. Het is daarom van groot belang de laadspanning te testen zodat een hetzelfde niet gebeurt bij een volgende accu.
Een tweede oorzaak kan te diepe ontlading zijn. Als de accu onvoldoende capaciteit heeft om te voorzien in de energiebehoefte van het voertuig, kan het niet anders dan dat het einde vroegtijdig wordt bereikt. Hetzelfde geldt natuurlijk ook voor startaccu's die te weinig lading ontvangen. Bij veel korte ritjes slaagt de dynamo er niet om de accu volledig te laden.
Ook zonder zwaar gebruik kan de startaccu dus in een voortdurende staat van diepontlading raken waardoor de levensduur ernstig wordt bekort.
Bij een accu die nooit volledig wordt geladen, kan ook stratificatie optreden. Het zuurbestanddeel van het elektrolyt heeft zich in de onderste lagen van de elektrolyt geconcentreerd, zodat het bovenste gedeelte van de accu inactief is.
Daarentegen verhoogt de hoge zuurconcentratie onderin kunstmatig de open klemspanning. Hierdoor lijkt de accu volledig geladen, maar produceert hij desondanks te weinig startstroom.
Accu raakt snel leeg
De meest voor de hand liggende verklaring is dat de accu door slijtage aan zijn eind is gekomen. Bij accu's is de levensduur sterk afhankelijk van de diepte van ontlading. Feitelijk wordt de levensduur reeds bepaald bij de aanschaf. Daar moet allereerst worden onderzocht of de accu geschikt is voor de benodigde stroomafname en het beschikbare laadregime. Te diepe ontlading door onvoldoende capaciteit van de accu of de lader/dynamo kan leiden tot versneld verlies van actieve massa, met een verkorte levensduur als gevolg.
Een andere mogelijke oorzaak is sulfatering. Dit treedt op wanneer de accu langere tijd in ongeladen toestand heeft doorgebracht. Niet alleen verhindert sulfatering de ladingopname, maar ook kunnen sulfaatkristallen in de vorm van scherpe naalden sluiting veroorzaken tussen de positieve en de negatieve plaat. Als een gesulfateerde accu wordt geladen, zal de spanning snel oplopen. Een automatische lader meent dat de accu volgeladen is en zal uitschakelen. De accu lijkt wel vol, maar is het niet en dus is hij ook weer snel leeg!
Accu laadt niet op
Als een accu niet volledig geladen kan worden, ondanks een goed functionerende lader of dynamo, is dat het gevolg van sulfatering. Sulfatering heeft altijd blijvend capaciteitsverlies tot gevolg. Bij lichte sulfatering van een niet-gesloten accu kan een aangepast laadprogramma soms nog enigszins helpen, maar dat vergt veel tijd en aandacht met weinig kans op succes.
Accu lekt zuur
Accuzuur is zeer corrosief en kan grote schade toebrengen aan de omringende installatie. Een "natte" accu moet natuurlijk rechtop worden geïnstalleerd om te voorkomen dat zuur via de vulopeningen of, bij een gesloten accu, door het ontluchtingsventiel naar buiten treedt. Een VRLA accu daarentegen kan zonder bezwaar in gekantelde positie worden geïnstalleerd. Het kan voorkomen dat een accu geen uiterlijke beschadigingen vertoont en toch langs het deksel lekt. Dan is er sprake van een onvolkomenheid in de aansluiting tussen bak en deksel die te herleiden is naar de fabrikant.
Een andere vorm van lekkage is als het zuur via de afdichting van de polen naar buiten treedt. De vakterm hiervoor is seepage. Het gaat niet om grote hoeveelheden zuur, maar genoeg om poolcorrosie te veroorzaken. Tenslotte is er nog zuur dat door de vulopeningen naar boven komt. Dit is het gevolg van te hoog elektrolytniveau door te veel bijvullen of door bijvullen in ontladen toestand. Altijd eerst laden, daarna pas bijvullen!
Bevriezing
Een geladen accu kan nooit bevriezen! Een lood-zwavelzuur accu heeft eigenlijk een ingebouwde bescherming tegen elektrolytbevriezing, het SG van de elektrolyt is in ontladen toestand namelijk hoger dan het vriespunt. De capaciteit die aan de accu kan worden onttrokken, loopt wel wat terug naarmate de temperatuur daalt..
Als een accu wordt ontladen in een omgevingstemperatuur van 0°C, zal deze ongeveer 80% van de nominale capaciteit leveren. Het soortelijk gewicht van de elektrolyt in een 80% ontladen accu bedraagt ongeveer 1.14. Een elektrolyt van dit SG zal bevriezen bij ongeveer -15°C. Dat betekent dat het vriespunt 15°C beneden de temperatuur van het elektrolyt ligt.
Bij een temperatuur van -20°C zal een accu nog maar 50% van de nominale capaciteit leveren, wat neerkomt op een SG van ongeveer 1.180 met een bijbehorend vriespunt van ongeveer -26°C. Dat is nog steeds 6 graden lager dan de temperatuur van de elektrolyt.
Dit betekent dat voor elke denkbare omgevingstemperatuur de capaciteit die de accu levert onvoldoende is om de elektrolyt te kunnen laten bevriezen.
De enige keer dat de elektrolyt kan bevriezen, is wanneer de accu volledig ontladen raakt bij een temperatuur van bijvoorbeeld 25°C en vervolgens in deze ontladen toestand aan een temperatuur beneden 0°C wordt blootgesteld. Dat lijkt vergezocht, maar het kán voorkomen, bijvoorbeeld door zelfontlading tijdens langdurige opslag. Denk maar eens aan een overwinterende boot of caravan met een conventionele batterij zonder druppellading.
Explosie
Helaas kunnen accu's onder bepaalde omstandigheden exploderen. Een geladen accu is explosief als alle opgeslagen energie in één keer vrijkomt, bijvoorbeeld wanneer een gevallen stuk gereedschap volle sluiting veroorzaakt.
Bij het laden van een loodzwavelzuuraccu wordt het explosieve knalgas gevormd. Dit knalgas kan bij de geringste vonk exploderen. De meeste explosies vinden plaats tijdens het aan- of afkoppelen van de aansluitkabels, startkabels en de lader.
Als een accu explodeert tijdens het starten, is dat meestal het gevolg van een te laag elektrolytniveau door verkeerd laden en/of gebrekkig onderhoud. Een dendriet door sulfatering kan een brug vormen tussen twee platen, op het moment dat de startstroom gaat lopen kan een vonk worden getrokken en explodeert het in de accu aanwezige knalgas.
Voorkom explosieschade door nauwgezet de voorschriften op de volgen, draag altijd oog- of gezichtsbescherming.
Gridcorrosie
In een accu komt het elektrolyt niet alleen in aanraking met de actieve massa op de plaat, maar ook met de onbedekte delen van het raster zelf. Gridcorrosie in een accu is een normaal verschijnsel waarbij het lood van de positieve raster wordt omgezet in looddioxide. Als gevolg van deze omzetting nemen elektrische geleiding en mechanische sterkte van de roosters geleidelijk af totdat de platen onder het eigen gewicht uit elkaar vallen. Dit is een normaal, onvermijdbaar proces waarmee in het ontwerp rekening is gehouden.
Overmatige gridcorrosie is een typisch gevolg van structureel overladen door middel van te hoge laadspanning of een te hoge laadfactor. Ook temperatuur is belangrijk. Hoge temperaturen zullen gridcorrosie versnellen, terwijl een gematigde temperatuur de levensduur ten goede zal komen.
Verlies van Actieve Massa
De actieve massa van een accu is vergelijkbaar met de spiermassa van een atleet: daarmee wordt de prestatie geleverd. De actieve massa van de positieve plaat bestaat uit loodsulfaat. Tijdens het laden wordt dit loodsulfaat omgezet in loodoxide, terwijl tijdens de ontlading loodoxide weer wordt omgezet in loodsulfaat. Omdat loodsulfaat een groter molair volume heeft dan loodoxide zal de actieve massa tijdens ontlading dus toenemen en tijdens het laden weer in volume (en gewicht) afnemen. Door dit voortdurend krimpen en zwellen zullen telkens deeltjes van de actieve massa losraken, en de accucapaciteit zal geleidelijk afnemen.
Versnelde massa-uitval, in vaktermen ook wel aangeduid met Premature Capacity Loss (PCL) kan worden veroorzaakt door te diepe ontlading. Prominente voorbeelden hiervan worden vaak aangetroffen in toepassingen waar start- of semitractie accu's met voldoende capaciteit worden ingezet, maar met een inadequaat laadregime. Omdat de accu minder lading ontvangt dan er aan wordt onttrokken, wordt ongemerkt een ontladingspercentage bereikt dat de levensduur van de accu in ernstige mate verkort.
Kenmerkend voor voortijdige massa-uitval door diepontlading is dat, anders dan in een normaal slijtageproces, de actieve massa is uiteengevallen, terwijl het rooster zelf nagenoeg gaaf is. Voorkom PCL door een juiste afstemming tussen accu, lader en gebruiker.
Poolcorrosie
Corrosie van de metalen delen van een accu is het gevolg van een chemische reactie tussen de pool en de aansluitingen. Hier volgen een aantal oorzaken.
Oorzaak 1: galvanische corrosie
Galvanische corrosie wordt veroorzaakt door het verschil in spanning tussen metalen die met elkaar in contact komen. In dit geval het materiaal van de pool en de aansluiting
Witte corrosie bestaat doorgaans uit lood- of zinkkristallen of, als de aansluitingen van aluminium zijn, uit aluminiumsulfaat. Als de aansluitingen van koper zijn zal de corrosie doorgaans uit blauwe kristallen bestaan. Heel vaak bestaat de corrosie uit een combinatie van witte en blauwe kristallen: witte vanwege het lood in de aansluitklem en blauw door het koper in de kabel. Dit soort corrosie kan worden voorkomen door behandeling met een poolspray. Indien de corrosie reeds is ingetreden, eerst reinigen met een poolreiniger. Aansluitmateriaal eveneens reinigen en controleren op beschadigingen: een glad, goed aansluitend oppervlak is belangrijk voor een goede elektrische geleiding.
Oorzaak 2: elektrolytische corrosie
Als de accu teveel elektrolyt bevat, dus boven het maximum peil of in ontladen toestand is (bij)gevuld kan door thermische expansie het zuur door de ventilatieopeningen naar buiten treden, in contact komen met de polen en aansluitingen en aldus corrosie veroorzaken. Dit probleem kan worden voorkomen door de accu met zorg te vullen.
Minder vaak voorkomend is dat het elektrolyt dat vanuit een slecht geconstrueerde accu langs de polen naar buiten "kruipt" als gevolg van een slecht functionerende afsluiting. Met name bij accu's met een zijaansluiting kan dit probleem zich voordoen.
Oorzaak 3: atmosferische corrosie
Een andere oorzaak kan worden gevonden in de zwavelzuurdampen die ontstaan bij overlading en in combinatie met een slechte ventilatie de accupolen en aansluitingen kunnen aantasten. De oplossing is natuurlijk een goed laadregime en adequate ventilatie.
Sulfatering
Tijdens het ontladen van een accu wordt de actieve massa omgezet in loodsulfaat. Dit loodsulfaat heeft een fijne structuur en wordt door lading weer omgezet in looddioxide en sponsachtig lood.
Als nu na diepe ontlading de herlading achterwege blijft, zal het loodsulfaat uitkristalliseren. Deze grote kristallen verstoppen de poriën van de actieve massa en schermen het plaatoppervlak af waardoor lading onmogelijk is. Het gevolg van sulfatering is daardoor blijvend capaciteitsverlies.
Het gesulfateerd actief materiaal van de positieve plaat is vaak licht van kleur, kenmerkend is de zogenaamde sulfaatstreep op een derde van de hoogte. Bij sterke sulfatering kan de actieve massa uit het rooster worden gedrukt, vaak met kromgetrokken platen tot gevolg.
Bij het laden van gesulfateerde batterijen kunnen zich op de negatieve plaat dendrieten vormen: scherpe, naaldvormige kristallen die als brugjes tussen twee platen sluiting kunnen veroorzaken. Zo'n sluiting wordt door een accutester als celsluiting aangemerkt en vaak ten onrechte aan een fabricagefout toegeschreven!
Stratificatie
Als de concentratie zwavelzuur in de elektrolytoplossing niet gelijkmatig is, maar in de onderste laag sterker dan in de bovenste laag, spreken we van stratificatie; oftewel gelaagdheid. Het bovenste gedeelte van de accuplaat zal sulfateren wegens uitgeput elektrolyt, en het onderste gedeelte zal bezwijken aan massa-uitval en gridcorrosie wegens overbelasting!
Stratificatie treedt op als een accu langdurig in een ladingstoestand verkeert van minder dan 80%. Dat kan het gevolg zijn van zelfontlading in combinatie met langdurige opslag, maar ook wanneer tijdens het functioneren nooit een volledige lading wordt ontvangen. Dat laatste kan bijvoorbeeld het gevolg zijn van korte ritten met een voertuig, maar ook in een stationaire opstelling is het een bekend verschijnsel.
In VRLA accu's is het elektrolyt geïmmobiliseerd en daardoor zal dit verschijnsel minder gemakkelijk optreden, in
gelaccu's zelfs helemaal niet. Stratificatie in een "natte" accu kan worden opgeheven door een verevenings- of boostlading: door de hoge laadspanning treedt gasontwikkeling op en daarmee wordt het elektrolyt weer gemengd.
Stratificatie niet in VRLA
Thermal Runaway is het best te omschrijven als thermisch op hol slaan. Het is een fenomeen dat we bij lood-zwavelzuuraccu's uitsluitend aantreffen bij VRLA accu's. De VRLA accu onderscheidt zich van de "natte" accu door het recombinatieproces waarbij zuurstof en waterstof die ontstaan tijdens het laden niet uit de accu ontsnappen, maar binnen de accu recombineren tot water. Het recombineren is een exotherm proces: er komt warmte bij vrij.
Bij een combinatie van hoge omgevingstemperatuur en forse overlading zal door dit exotherme proces binnen de accu meer warmte vrijkomen dan aan de buitenzijde kan worden afgevoerd. Door de stijgende temperatuur zal de laadspanning afnemen en de laadstroom toenemen waardoor nog meer warmte wordt ontwikkeld. Uiteindelijk zal de accu smelten. Er bestaat explosiegevaar door interne kortsluiting en de aanwezigheid van grote hoeveelheid knalgas.
Thermal Runaway is een probleem dat vooral veroorzaakt wordt door de lader, niet door de accu.
Waarom worden sommige VRLA batterijen dik, en waarom lijken sommige VRLA accu's ingedeukt?
Voor een goed functionerend combinatieproces in een VRLA batterij is een overdruk noodzakelijk. Deze overdruk wordt in stand gehouden door het overdrukventiel. Batterijen met zeer grote cellen zoals voor elektrische voertuigen, hoogwerkers en schrobmachines kunnen als gevolg van deze druk bol gaan staan. Dit is vooral het geval bij hogere temperaturen die de behuizing plooibaar maken. Daarom is een zekere mate van verdikking normaal.
Als tijdens het laden een accu ernstige uitstulpingen gaat vertonen, is dat niet normaal. Dit is een indicatie van overlading of een geblokkeerd overdrukventiel. Als de lader goed werkt, moet een dergelijke accu uit bedrijf worden genomen.
Een VRLA accu kan ook een negatieve bolling vertonen. Onder bepaalde omstandigheden kan zich binnen een gesloten batterij namelijk een (gedeeltelijk) vacuüm vormen. Batterijtemperatuur en omgevingsdruk kunnen een rol spelen, maar de voornaamste oorzaken zijn het recombineren en het ontladingsproces.
Het recombinatieproces gaat nadat de lading is beëindigd nog enige tijd door, totdat de meeste zuurstof in de batterij is verbruikt. Tijdens het ontladen neemt het volume in de batterij verder af. Diep ontladen VRLA batterijen hebben daarom vaak een ingevallen uiterlijk. Batterijen met grote cellen kunnen zelfs bij volledige lading een negatieve bolling vertonen.
Een ingevallen VRLA batterij dient te worden opgeladen. Als de negatieve bolling daarmee niet verdwijnt, is dat een volkomen normaal verschijnsel en geen reden tot bezorgdheid. Als slechts één cel een negatieve bolling vertoont (of mist) is het echter aan te raden een belastingtest uit te voeren.
