nieuws

Accu’s: 130 jaar opslag van elektrische energie

Techniek 2043

Het woord ‘accu’ komt van accumuleren, verzamelen. De accu dient al 130 jaar voor de opslag van elektrische energie. Hoe zijn accu’s zulke trouwe bondgenoten geworden?

Accu’s: 130 jaar opslag van elektrische energie

Exide viert dit jaar haar 130-jarige bestaan. Het bedrijf leverde in 1898 al batterijen voor de eerste moderne onderzeeër van de Amerikaanse marine; de USS Holland. Dat doen ze nog steeds, want in 2016 kreeg het opnieuw een marine-opdracht om batterijen voor onderzeeërs te produceren. Nog zo’n leuk feitje: NASA nam op alle Apollo‑ruimtemissies nikkel‑zinkbatterijen van Exide mee naar de maan.

De eerste accu-toepassingen in auto’s zagen we rond 1900. Er waren toen voor auto’s met een verbrandingsmotor wel accu-ontstekingen beschikbaar, maar die hadden het nadeel dat de accu opgeladen moest worden; een praktisch dynamo-systeem bestond nog niet. De bougie bestond trouwens ook nog niet, die kwam pas in 1902, dus je moest je zien te redden met vlam- en gloeibougies en de eerste bobine kwam pas in 1903.

Er was overigens een goed alternatief voor een ontsteking zonder accu: de magneetontsteking. Vooral op motorfietsen heeft dat vele tientallen jaren uitstekend gewerkt. Dat een magneetontsteking alleen werkt als de motor draait was geen probleem. Automotoren slingerde je aan en motorfietsen startte je met de kickstarter.

Startmotor maakt accu noodzakelijk

Dat veranderde met de uitvinding van de startmotor. Cadillac was de eerste in 1912 en maakte van de bobine-ontsteking, elektrische starter en elektrische verlichting gelijk een standaarduitrusting voor alle Cadillac’s. Exide leverde de accu. In het Nederlands taalgebruik heette de startmotor nog tot diep in de jaren dertig een ‘aanzet-motor’.

“Een der zegeningen der electrische uitrusting is de starter, een electromotor, die het vliegwiel met zoodanige snelheid doet ronddraaien, dat de motor op gang kan komen. Ieder die wel eens in den winter heeft staan ‘zwengelen’ zal daar zonder twijfel volkomen mee instemmen”, zo schrijft J.J.A. de Ridder in de jaren dertig in ‘De electrische uitrusting van den automobiel’.

Wie is de uitvinder van de accu?

Succes heeft vele vaders. Pieter van Musschenbroeck vond in 1746 ‘Leidse flessen’ uit om elektrische lading op te slaan. Het was eigenlijk een soort condensator, maar als je een paar Leidse flessen parallel schakelde had je toch een batterij. Een paar jaar later gebruikte Benjamin Franklin (inderdaad, de latere president van de Verenigde Staten) een Leidse fles om met een vlieger elektrische lading van de bliksem op te vangen. Zo bewees hij dat bliksem elektriciteit is.

De Italiaan Alessandro Volta (naar hem is ‘volt’ genoemd; de eenheid van spanning) vond in 1800 de voltaïsche cel uit (de Zuil van Volta), maar meestal wordt de Franse natuurkundige Gaston Planté als uitvinder van de bruikbare (herlaadbare) loodaccu gezien. Hij vond in 1859 een oplaadbare galvanische cel uit: de loodaccumulator.

Elektrisch rijden op accu’s

Om elektrische auto’s van stroom te voorzien, ontwikkelden diverse accufabrikanten lichtgewicht accu’s met hoge capaciteit. Elektrisch rijden had rond 1900 veel voordelen: geen versnellingen, niet aanslingeren en volledig geruisloos rijden. Hoe snel je met een electrische auto kon rijden liet de Belg Camille Jenatzy zien; hij haalde een topsnelheid van 105,88 km/u. In 1899!

Vooral in Amerika waren elektrische auto’s populair. Rond 1900 was 38 procent van alle in Amerika gebouwde auto’s elektrisch; 22 procent reed op benzine, 40 procent gebruikte stoomkracht. “Omstreeks de eeuwwisseling was de kans voor de electrische voortbeweging van automobielen misschien groter dan nu”, zo lezen we in 1967 in ‘Hebben electrische auto’s de toekomst’, een boekje uit de toen populaire ‘Actuele Onderwerpen’-reeks.

Dat was net een paar jaar voor de beroemdste elektrische auto aller tijden: de maanauto van GM. Maar toen de benzinemotoren beter werden en een starter hadden, wogen de nadelen van elektrisch rijden zwaarder: kleine actieradius en een lage topsnelheid. Misschien had Camille Jenatzy dat allemaal wel voorzien. De bijnaam van z’n elektrische auto was veelbetekenend: La Jamais Contente (‘de nooit tevredene’).

Een plaatsje in het chassis

De loodaccu kreeg tot diep in de jaren dertig van de vorige eeuw een plaatsjeergens tussen de framebalken van het autochassis. Dat was een ongemakkelijke plaats, want het betekende dat je iedere keer een stoel of bank moest demonteren om bij de accu te komen voor wat toen ‘een tussenlading’ heette. Pas in de jaren dertig (en voor sommige auto’s nog veel later), verhuisde de accu naar een plaatsje onder de motorkap, meestal tegen het schutbord.

 

De geschiedenis herhaalt zich, want in veel vrachtwagens zijn de laatste jaren de accu’s naar de achterkant van het chassis geplaatst om ruimte te maken voor AdBlue-tanks en katalysatoren. Dat is nou precies de plek waar de trillingen het sterkst zijn. Sinds januari 2017 maakt Exide daarom de StrongPro, de eerste vrachtwagenaccu op de vervangingsmarkt, die aan de nieuwe V4-eisen wat betreft trillingsbestendigheid voldoet.

Onderhoudsvrij dus vergeten?

Met de komst van de onderhoudsvrije accu zijn we vergeten hoe mooi die accu-geschiedenis en -techniek eigenlijk is. Dat is overigens de schuld van de accufabrikanten zelf, want vanaf het moment dat de SMF (Sealed Maintenance Free)-accu haar intrede deed, vertelden die accufabrikanten ons dat we nooit meer accu’s hoefden bij te vullen of met een zuurweger in de weer hoefden. De aandacht voor accu’s sijpelde dus weg; monteren en vergeten.

Nu blijkt dat we ons vergist hebben, want met de introductie van nieuwe autotechnieken, zoals start-stopsystemen en remenergie-regeneratiesystemen, zijn er ook weer nieuwe accusystemen ontstaan. Citroën en Exide ontwikkelden in 2004 samen de eerste AGM-accu (Absorbent Glass Mat, droog). Het elektrolyt zit opgesloten in een zuur doordrenkte glasvezelmat en kan dus niet vrij stromen, zodat stratificatie onmogelijk is.

Zie je door de bomen het bos niet meer?

Inmiddels hebben zelfs de kleinste en goedkoopste auto’s al een start‑stopsysteem en daardoor ontstond behoefte aan de goedkopere EFB‑accu (Enhanced Flooded Battery, nat). Qua constructie, prestaties en prijs zit de EFB-accu tussen de lood- en AGM-accu’s in, maar de EFB-accu gaat wel veel beter met cyclische belasting om dan de loodaccu. Er is inmiddels een complex samenspel tussen auto, accu en accumanagementsysteem ontstaan. Dat maakt de keuze van de juiste accu belangrijker dan ooit.

De vuistregel is: volg het advies van de autofabrikant, dus vervang AGM door AGM en EFB door EFB. De consequentie van een verkeerde keuze is groot: defecte accu’s, foutcodes, vreemde storingen, noodloop. Het valt niet mee om met al die lood-, gel-, AGM- en EFB-accu’s door de bomen het bos te zien. Gelukkig is er een app beschikbaar. Daarmee kun je zo snel de juiste accu vinden, dat het lijkt alsof er geen 130 jaar accugeschiedenis aan ten grondslag ligt.

Dit artikel is gesponsord door Exide.

 

Foto's

Reageer op dit artikel