Print deze pagina

Wegwerp vs Oplaadbaar

We kunnen batterijen in de volgende twee soorten onderscheiden:

  1. Wegwerpbatterijen. Dit zijn batterijen die je koopt, uit de verpakking haalt, in een apparaat plaatst en gebruikt tot ze op zijn, en vervolgens weggooit. Hier speelt vooral de vergelijking met het pak suiker; je weet met wegwerpbatterijen niet wat je krijgt. Het belangrijkste kenmerk is dat je de lading van de batterij meekoopt, je weet alleen niet hoeveel.
  2. Oplaadbare batterijen. Dit zijn batterijen die je, als ze leeg zijn, kunt opladen. Je kunt ze dan opnieuw gebruiken. Kenmerk is dat je de lading niet meekoopt, die stop je er zelf in. De nadruk ligt dus niet zo op het pak-suiker-verhaal. Toch is de capaciteit wel belangrijk. Je moet wel een idee kunnen hebben van hoeveel lading je erin kunt doen. Vergelijk het maar met een jerrycan, die kun je ook in allerlei formaten kopen. Het water koop je dan niet mee, maar je moet wel kunnen weten hoeveel er in de jerrycan kan.

 

Verschil in meetprocedure

Oplaadbare batterijen zijn er in allerlei soorten en maten. De meeste soorten kennen een zg. memory-effect, dat wil zeggen dat als je ze een paar keer achter elkaar niet geheel oplaadt of ontlaadt, de capaciteit afneemt. Als je ze daarna weer een paar keer goed oplaadt en ontlaadt, komt die capaciteit wel weer geheel of gedeeltelijk terug.

Met oplaadbare batterijen willen we ook kijken of de fabrikant zijn belofte waarmaakt. Meestal geeft die bij oplaadbare batterijen wél een capaciteit op. Die kunnen we met dergelijke test controleren. We hebben daarbij wel het probleem dat zo'n batterij onderhevig kan zijn aan dat memory-effect als ze uit de winkel komen.

Daarom hanteren we bij oplaadbare batterijen de volgende procedure: nadat ze uit de verpakking komen worden ze geheel ontladen, en daarna geheel opgeladen, weer ontladen en weer geheel opgeladen. Dan doen we de test zoals we die ook bij de wegwerpbatterijen doen.

Verder is er nog het verschijnsel zelfontlading. Vers opgeladen batterijen kunnen hun volle lading afgeven, maar laat je ze na het opladen eerst nog een tijd liggen dan verliezen ze geleidelijk hun lading.

Het ene soort batterij heeft meer last van het memory-effect en zelfontlading dan het andere soort. Nikkel-Cadmiumbatterijen (een verouderd type dat je bijna niet meer tegenkomt) hadden daar veel last van. Moderner varianten als Nikkel-Metaalhydride of Lithium-Ion hebben daar veel minder last van. De nieuwste variant, de oplaadbare Alkaline, heeft zogenaamd helemaal geen last meer van het memory-effect of zelfontlading. Voorbeelden van dit type zijn ReCyko van GP of de Eneloop van Sanyo. Sterker nog, de batterijen worden opgeladen geleverd. Aangezien de weg van fabriek naar thuis soms een half jaar duurt, moet die zelfontlading erg laag zijn.

Toch willen we graag consequent zijn. Alle oplaadbare batterijen laten we dezelfde procedure doorlopen. Dat maakt ze beter vergelijkbaar.

Om te zien hoeveel invloed dit memory-effect heeft, hebben we een oplaadbare batterij genomen, opgeladen en gemeten. Vervolgens hebben we het opladen en meten twee keer herhaald. De batterij is een penlite (AA) van het merk UniRoss, heeft volgens de fabrikant een capaciteit van 2000 mAh en is van het type NiMH (Nikkel-Metaalhydride).

Meting 1. Merk: Uniross. Gespecificeerde capaciteit: 2000mAh. Ontlaadmethode: 200 mA continu.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Meting 2. Merk: Uniross. Gespecificeerde capaciteit: 2000mAh. Ontlaadmethode: 200 mA continu.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Meting 3. Merk: Uniross. Gespecificeerde capaciteit: 2000mAh. Ontlaadmethode: 200 mA continu.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

We stellen de ondergrens voor dit voorbeeld op 1 V. Dat wil zeggen dat als de spanning gezakt is tot 1 V, de batterij onvoldoende spanning geeft om een apparaat goed te laten werken. Omdat de ontlaadstroom 200 mA is, is elk uur dat de spanning nog boven de 1 V is gelijk aan 200 mAh. We krijgen dan de volgende tijden en capaciteiten:

Meting 1: 4 uur 50 minuten = +/- 4,8 uur. 4,8 x 200 mAh - 960 mAh. Dat is ongeveer de helft van wat de fabrikant belooft - veel te weinig.

Meting 2: 7 uur 35 minuten = +/- 7,6 uur. 7,6 x 200 mAh = 1520 mAh. Dat is al een stuk beter.

Meting 3: 7 uur 50 minuten = +/- 7,8 uur. 7,8 x 200 mAh = 1560 mAh. Dat is nog iets beter, zij het niet veel.

Als je een batterij neemt die lang ongebruikt is geweest, krijg je niet de maximale capaciteit. Een keer extra ontladen en weer opladen geeft een resultaat dat al een stuk beter is. De derde keer is er nog wel winst, maar die is erg klein en niet erg de moeite waard.

Conclusie: gebruik je een oplaadbare batterij die een tijdje niet gebruikt is geweest, doe dan één extra ontlaad-oplaadcyclus. Dat geeft je nagenoeg de hoogste capaciteit die de batterij je kan geven.

Kunnen we hieruit nu ook opmaken dat de fabrikant overdrijft met 2000 mAh? Nee. Wellicht geeft de batterij een grotere lading als de ontlaadstroom kleiner is. Ook zou de capaciteit hoger kunnen uitkomen als de ontlading stukje bij beetje gebeurt, dus bijvoorbeeld 1 uur ontladen, 3 uur rust, 1 uur onladen, 3 uur rust enzovoorts. Je ziet dat het belangrijk is om te bedenken waarvoor de batterij wordt gebruikt, dat bepaalt mede hoe die wordt gebruikt.

Verschil in ontlaadcurve

Hieronder staan naast elkaar twee ontlaadcurven. Links is die van een wegwerpbatterij, rechts die van een oplaadbare batterij. Je ziet hierin twee grote verschillen.

WegwerpbatterijOplaadbare batterij

 Beide batterijen zijn ontladen met 200 mA. Je ziet dat beide batterijen met +/- 1,4 V beginnen.

  1. De spanning van de wegwerpbatterij zakt verder in elkaar op het moment dat de belast begint. Gemiddeld is die rond de 0,2 V lager dan die van de oplaadbare batterij. Dat komt doordat de oplaadbare batterij een veel lagere inwendige weerstand heeft. Daarom kan die ook een veel hogere stroom leveren. 200 mA is voor een wegwerpbatterij al betrekkelijk veel, maar voor een oplaadbare batterij is dat weinig.
  2. De spanning van de wegwerpbatterij zakt veel sneller in de tijd gezien. De grafiek loopt duidelijk zichtbaar steeds naar beneden. Die van de oplaadbare batterij zakt echter veel minder snel. De spanning blijft uren lang ongeveer gelijk. Begint die eenmaal te dalen, dan gaat het ook meteen snel. Daarom zie je bij een wegwerpbatterij het einde van de lading ruim van tevoren aankomen, en bij een oplaadbare batterij komt het min of meer als een verrassing. Dat geldt dus ook voor de batterij-indicatie van bijvoorbeeld een digitale camera.
    Als bij het gebruik van wegwerpbatterijen de melding "batterij bijna leeg" komt (meestal een rood batterijtje in het display), dan kun je vaak nog tientallen foto's maken voordat de camera er echt mee ophoudt. Gebruik je oplaadbare batterijen, dan is het de vraag of je er uberhaupt nog wel een kunt maken. Bij sommige apparaten kun je instellen wat voor soort batterij je gebruikt. Hiermee kan dan rekening gehouden worden.

Je kunt vaak aan de curve al herkennen wat voor soort batterij het is.


Previous page: Voorbeeld
Volgende pagina: Voortgang