Een accu slaat elektrische energie op in chemische vorm en geeft die weer af wanneer je hem nodig hebt. Maar hoe werkt dat precies? En waarom presteert de ene accu zoveel beter dan de andere? In dit artikel leggen we het stap voor stap uit, van het basisprincipe tot het verschil tussen loodzuur, lithium-ion en LiFePO4.
Wat is een accu eigenlijk?
Een accu is een apparaat dat energie opslaat en weer omzet in stroom. Binnenin zitten twee polen, ook wel elektroden genoemd, en een stof daartussen die geladen deeltjes laat bewegen. Die stof heet de elektrolyt. Het opladen en ontladen van een accu is in de kern niets anders dan deeltjes die heen en weer bewegen tussen die twee polen.
Hoe slaat een accu energie op en geeft hij het weer af?
Tijdens het ontladen vindt er een chemische reactie plaats tussen de materialen van de polen en de elektrolyt. Daarbij komen elektronen vrij. Die elektronen stromen door je apparaat of motor en leveren zo de stroom die je gebruikt.
Tijdens het opladen draait die reactie weer om. De energie wordt opnieuw opgeslagen, klaar voor de volgende keer. Elk accutype gebruikt andere materialen voor dit proces. En juist die materialen bepalen het gewicht, de levensduur en de veiligheid van de accu.
Welke begrippen kom je tegen bij accu's?
Bij het kiezen van een accu kom je steeds dezelfde termen tegen. Deze zijn handig om te kennen:
- Cycli: hoe vaak een accu volledig opgeladen en ontladen kan worden.
- DOD (Depth of Discharge): hoe diep je een accu mag ontladen zonder schade.
- Energiedichtheid: hoeveel energie er per kilo gewicht in past.
- Spanning (V): het voltage, meestal 12V, 24V of 48V.
- Capaciteit (Ah): hoeveel stroom de accu kan leveren over tijd.
- BMS: het beheersysteem dat de accu bewaakt en beschermt.
Hoe werkt een loodzuur accu?
Een loodzuur accu werkt met loden platen die in verdund zwavelzuur staan. Tijdens het ontladen reageert het lood met het zuur. Daarbij ontstaat loodsulfaat op de platen. Bij het opladen draait die reactie weer terug.
Het probleem is dat dit terugdraaien nooit helemaal volledig is. Bij elke laadbeurt blijft er een beetje loodsulfaat achter dat hard wordt op de platen. Dat heet sulfatering. Het is de belangrijkste reden dat een loodzuur accu na een paar honderd keer laden slijt. Daarom mag je een loodzuur accu ook nooit te diep ontladen, want dat versnelt dit proces. En omdat lood een zwaar metaal is, sleept zo'n accu altijd veel gewicht mee.
Hoe werkt een lithium-ion accu?
Een lithium-ion accu werkt op een heel andere manier. Hier bewegen kleine deeltjes, de lithium-ionen, heen en weer tussen de twee polen. Er is geen lood en geen zwavelzuur.
Bij een klassieke lithium-ion accu bestaat de pluspool vaak uit kobalt of nikkel. Die materialen kunnen veel energie in een klein formaat opslaan, waardoor de accu licht is. Het nadeel is dat ze minder stabiel zijn. Bij oververhitting of beschadiging kunnen ze zuurstof afgeven, en zuurstof voedt vuur. Daardoor bestaat er een risico op een kettingreactie waarbij de accu zichzelf steeds verder opwarmt. Dit heet thermal runaway.
Hoe werkt een LiFePO4 accu?
Een LiFePO4 accu gebruikt dezelfde lithium-iontechniek, maar met een ander materiaal voor de pluspool: lithium-ijzerfosfaat. De ijzer- en fosfaatverbindingen zitten chemisch veel steviger aan elkaar vast. Daardoor geeft het materiaal bij verhitting nauwelijks zuurstof af, en is het risico op die kettingreactie klein. Dat is geen marketingclaim, maar een direct gevolg van de chemie.
Die chemie verklaart ook een praktisch detail. Een LiFePO4-cel levert ongeveer 3,2 volt, terwijl een klassieke lithium-ion-cel ongeveer 3,7 volt levert. Daarom bestaat een 12V LiFePO4-accu uit vier cellen van 3,2 volt, samen 12,8 volt. Dit is meteen de reden dat je lader moet passen bij het juiste accutype, want het laadprofiel verschilt.
Waarom verschilt de levensduur zo per accutype?
De levensduur hangt direct samen met de chemie. Bij loodzuur slijten de platen door sulfatering, waardoor zo'n accu na 300 tot 800 cycli versleten is. Bij LiFePO4 bewegen alleen de lithium-ionen heen en weer, zonder dat er iets onomkeerbaars aanslaat. Daardoor gaat LiFePO4 een veelvoud langer mee. Powerlit accu's halen minimaal 6000 cycli, oftewel zo'n 10 jaar of meer bij normaal gebruik.
Wat doet een BMS in een accu?
Een goede lithiumaccu heeft altijd een BMS, een Battery Management System. Dat is een ingebouwd beschermingssysteem dat de accu continu bewaakt. Een BMS beschermt onder andere tegen:
- Overladen en diepontladen.
- Oververhitting en onderkoeling.
- Kortsluiting en te hoge belasting.
Het BMS zorgt er ook voor dat de afzonderlijke cellen in balans blijven. Dat verlengt de levensduur en houdt de accu veilig. Bij Powerlit accu's is een krachtige BMS standaard.
Welke accu past bij jouw situatie?
Nu je weet hoe een accu werkt, wordt de keuze een stuk makkelijker. Voor langdurig en intensief gebruik, zoals op een boot, in een camper of in een off-grid systeem, is LiFePO4 vrijwel altijd de beste keuze.
Wil je de types naast elkaar zien? Lees dan ons artikel wat is het verschil tussen een LiFePO4 accu en een loodzuur accu of de vergelijking tussen lithium-ion en LiFePO4.
Bekijk het volledige aanbod in onze LiFePO4 accu collectie, of vraag advies op maat. Bel 085 060 8835, stuur een bericht via WhatsApp of gebruik het contactformulier.
Veelgestelde vragen over hoe een accu werkt
Wat is het verschil tussen spanning en capaciteit?
Spanning (V) zegt iets over de kracht van het systeem. Capaciteit (Ah) zegt iets over hoeveel energie de accu kan leveren over tijd. Samen bepalen ze hoeveel bruikbare energie je aan boord hebt.
Kan ik elke lader voor mijn accu gebruiken?
Nee. De lader moet passen bij het type en het voltage van je accu. Een LiFePO4 accu vraagt om een ander laadprofiel dan een loodzuur accu.
Hoe lang gaat een accu mee?
Dat verschilt sterk per type. Loodzuur haalt 300 tot 800 cycli, terwijl een LiFePO4 accu er minimaal 6000 haalt.
Conclusie
Een accu slaat energie op via een chemische reactie en geeft die weer af als stroom. Het materiaal dat daarvoor wordt gebruikt, bepaalt alles: het gewicht, de veiligheid en de levensduur. Loodzuur is goedkoop maar zwaar en slijtgevoelig. Klassieke lithium-ion is licht maar minder stabiel. LiFePO4 combineert een lange levensduur met hoge veiligheid, en is daarom voor de meeste toepassingen de slimste keuze.
Vaar je elektrisch en wil je weten welke accu daarbij past? Lees dan ons artikel welke accu voor een elektrische buitenboordmotor.