artikel

Startproblemen in de winter (2010-2)

Techniek Premium

Startproblemen in de winter (2010-2)

De vrieskou van de afgelopen weken heeft voor veel startproblemen gezorgd. Vaak wordt gezegd dat de capaciteit van een accu sterk afneemt bij lage temperaturen. Maar is dat wel waar? Waarom start een auto moeilijker bij koude? We vroegen accutechnicus Jaap van Kleunen om uitleg.

“De capaciteit van een accu wordt gemeten door deze in 20 uur te ontladen tot de accuspanning is gedaald tot 10,5 V. Deze meting wordt uitgevoerd bij een temperatuur van circa 25°C. Een accu met een capaciteit van 40 Ah wordt dan ontladen met een stroom van 40 Ah : 20 uur = 2 A.

Wordt deze accu ontladen met 10 A, dan is de capaciteit 25% lager dus 30 Ah. Bij een temperatuur van 0°C wordt de capaciteit nog eens 20% lager en blijft er 60%

(24 Ah) over.

Het effect van de vijf keer hogere ontlaadstroom (capaciteit daalt met 25%) is dus groter dan dat van de temperatuurdaling van 25°C (capaciteit daalt met 20%). Bij nog grotere ontlaadstromen neemt de capaciteit verder af.

Inwendige weerstand

Bij het starten is de inwendige weerstand van de accu veel belangrijker dan de capaciteit. Er is weliswaar een zeer hoge stroom nodig maar de ontlaadduur is erg kort, waardoor de accu weinig wordt ontladen. Deze hoge stroom heeft tot gevolg dat de chemische reacties in de accu zich beperken tot het oppervlak van de platen. Het bruikbare oppervlak is dus erg belangrijk. Accu’s kunnen door gebruik van meer platen bij dezelfde capaciteit een lagere inwendige weerstand krijgen. Vooral bij gebruik van een vlies tussen platen (AGM-techniek) kunnen dunne platen dicht bij elkaar worden geplaatst. Zeer dunne platen worden toegepast in de Optima-accu’s met ronde cellen.

Door veroudering en ook bij het ontladen zal een deel van het oppervlak sulfateren. Het gevormde loodsulfaat is een slechte geleider en verhoogt dus de inwendige weerstand.

Bij een temperatuurdaling wordt de elektrische weerstand van het zuur hoger en gaan de chemische reacties langzamer. Het gevolg is dat de inwendige weerstand sterk toeneemt.

Om de motor te kunnen starten is behalve een grote stroom ook nog een voldoend hoge spanning nodig om de startmotor snel te laten draaien. Bij een lagere temperatuur is een grotere stroom bij een voldoend hoge spanning nodig. Is de inwendige weerstand groot, dan zakt de spanning en dus het toerental waardoor de startmotor nog meer stroom vraagt en de spanning nog verder zakt. De kans dat de motor aanslaat wordt dan snel kleiner.

De inwendige weerstand kan ook plotseling toenemen door een breuk in een verbinding van platen en/of cellen in de accu. Een klein scheurtje kan sterk groeien omdat de loden verbinding mee gaat doen met het laden en ontladen, daar de verbindingen ook in het zuur zitten. Bij het ontladen ontstaat loodsulfaat dat twee keer zoveel ruimte nodig heeft als lood. De scheur wordt bij elke laad/ontlaadcyclus verder opengebroken en als de verbinding slecht is geworden kan hij bij een grote stroom (bijvoorbeeld starten) smelten. De accu die het tot dan toe goed gedaan heeft, houdt er plotseling mee op. Bij AGM-accu’s zit het zuur in het vlies en treedt dit proces niet op.

Laden gaat moeilijker

Bij een temperatuurdaling gaat het laden van de accu moeizamer omdat de elektrische weerstand van het zuur hoger wordt en de chemische reacties langzamer gaan. Bij een temperatuurdaling van 20°C wordt bij gelijke laadspanning de laadstroom circa drie keer kleiner ook al kan de dynamo een veel grotere laadstroom leveren. Het laden van een accu zal dan drie keer zo lang duren. Alleen als de laadspanning bij 0°C met 0,5 V wordt verhoogd, zal de laadstroom bijna even groot blijven als bij 20°C.

Deze verhoging van de laadspanning is ook nodig om de accu weer helemaal vol te krijgen. Bij deze lage temperatuur gaat de accu bij de hogere laadspanning nog niet ‘gassen’.

Bij lage temperaturen is de kans dus groot dat accu’s gedurende langere tijd niet volledig zijn geladen. Het niet geladen deel zal gaan sulfateren waardoor de inwendige weerstand toeneemt, met als gevolg dat het starten moeizamer gaat.

Bij AGM-accu’s is bij dezelfde laadspanning de laadstroom hoger dan bij gewone accu’s. Dit komt omdat er bij het laden geen gasbelletjes worden gevormd, maar de zuurstof al in het vlies met het waterstof reageert tot water. Dit proces heet recombinatie en vergt minder energie dan het vormen van gasbelletjes die pas boven in de accu tot water reageren.”

Reageer op dit artikel