ELEKTRISITETLÆREN OG ULIKE BEGREPER

STRØM
Elektrisk strøm er elektroner i bevegelse. I batterier handler det om at lagret kjemisk energi kan tas ut i form av strøm, som kan utføre et arbeid, for eksempel drive en startmotor. Elektrisk strøm har betegnelsen I og måles i enheten ampere (A).

SPENNING
Elektrisk spenning er en differanse i elektrisk potensial mellom to punkter. Det er spenningen som driver strømmen i en leder. Et ladet batteri har en spenning som kan gi en strøm. En batterilader har en høyere spenning enn batteriets spenning og tvinger derfor strøm inn i batteriet. Elektrisk spenning benevnes med U og måles i Volt (V)

STRØM OG SPENNING
Elektrisk strøm er en flyt av elektroner som i en leder forflytter seg fra et høyere potensial til et lavere. På samme måte som vann i en innsjø blir en strøm når vanndråpene setter seg i bevegelse mot et lavereliggende nivå. Det er spenningen, det vil si nivåforskjellen, som driver strømmen. Med hjelp av spenningen driver en batterilader strøm tilbake til batteriet, på samme måte som en pumpe kan presse vann opp til et høyere nivå.

MOTSTAND
Resistans betegner den ”motstanden” strømmen møter i en elektrisk krets. Jo høyere motstand kretsen har, desto høyere spenning kreves det for å drive en viss mengde strøm gjennom den. Motstand betegnes med Ω og måles i ohm.

ENERGI
Energi er alt som kan anvendes til et arbeid. Energi kan aldri gå til grunne eller brukes opp, bare gå over i en annen form. Dette kalles energiloven. I et batteri er energien lagret i kjemiske sammensetninger som kan nyttegjøres som en mengde strøm (Ah). Energi måles i joule (J). En annet vanlig mal på energi er Wh eller kWh.

EFFEKT
Effekt angir hvor mye energi som forbrukes per tidsenhet. Effekt har symbolet P og angis i Watt (W). Det kan beregnes som spenning x strøm. Watt er det samme som joule per sekund.

 

BATTERIKUNNSKAP

For at batterier skal fungere effektivt og sikkert i lang tid er det viktig å velge riktig type batteri til hvert enkelt bruksområde. Det er også viktig å håndtere batteriet på riktig måte. Det er blant annet viktig å holde batteriet oppladet, og det er helt avgjørende å velge en batterilader som passer til det aktuelle batteriet.

BATTERIETS KAPASITET
Et fulladet blybatteri har 100 prosent kapasitet (Ah) ved ca. 25 plussgrader. En kald vintermorgen når temperaturen ligger på 25 minusgrader, har imidlertid batteriet kun ca. 55 prosents kapasitet. Dette har å gjøre med at den indre motstanden i batteriet øker jo kaldere det er. I tillegg til at batterikapasiteten synker, får kjøretøyet en motor med tregtflytende olje. På toppen av det hele slår du på varmen og annet utstyr som trekker mye strøm, når du setter deg inn. For å kunne starte en motor under slike forhold må naturlig nok batteriet ha god lading.

Vil du vite mer om hvor stor kapasitet et blybatteri har ved ulike temperaturer? Klikk på fliken ”Kapasitet”, som du finner i venstre kant av vinduet. (Fikene vises bare om du bruker datamaskin. Bruker du smarttelefon, finner du informasjonen her.) Finn vår kapasitetsberegner, hvor du kan velge temperatur med en skyvebryter.

SELVUTLADING
Et fulladet batteri har en hvilespenning i overkant av 12,7 V. Dette kontrolleres nøye når batteriene produseres og sendes fra fabrikken. Alle batterier har en viss selvutlading. Dette er en naturlig prosess som påvirkes av forskjellige faktorer, inkludert temperaturen, om batteriet er rent eller ikke og hvor lang tid det går mellom siste lading og installasjon. Et batteri som belastes, vil bli utladet. Om batteriet står utladet i en lengre periode, med lav hvilespenning, vil det sulfatere. Når hvilespenningen kommer under 12,4 V, akselererer sulfateringen. Det kan være vanskelig, eller i verste fall umulig, å lade opp et sulfatert batteri.  

Vil du lære mer om utlading? Klikk på fliken ”Utlading”, som du finner i venstre kant av vinduet.(Flikene vises bare om du bruker datamaskin. Bruker du smarttelefon, finner du informasjonen her.) Der finner du vårt verktøy for beregning av utladingstider.

batteriladdare

 

LADING AV BATTERIER – EN EGEN VITENSKAP

SLIK LADER DU BATTERIER
Når batterier er montert i elektriske systemer, skjer ladingen automatisk via generatoren i systemet. Likevel kan det være fornuftig å lade batteriet selv en gang i mellom, for eksempel om det brukes i en bil. Mange kaldstarter og et høyt strømforbruk gir høy belastning, og da kan det være nødvendig med ekstra lading. Om batteriet ikke er koplet til en systemintegrert generator, må det lades med en separat batterilader.

De fleste blybatterier og ladere framstilles i henhold til standarder hvor temperaturen er omkring 25 plussgrader. Om man lader batteriet ved 25 plussgrader, så er optimal ladespenning for et vanlig standardbatteri cirka 14,8 volt i første ladetrinn, mens det er cirka 14,4 volt for et AGM- eller gelbatteri.

Vil du lære mer om optimal ladespenning ved forskjellige temperaturer? Klikk på fliken ”Optimale”, som du finner i venstre kant av vinduet. (Flikene vises bare om du bruker datamaskin. Bruker du smarttelefon, finner du informasjonen her.) Der finner du vårt verktøy for optimal ladespenning, hvor du velger temperatur med en skyvebryter.

ENKELT UTTRYKT SKJER LADINGEN I TRE TRINN

1
Det meste av kapasiteten lades i første ladetrinn. Da styres forløpet av at man begrenser spenningen over batteriet for å unngå gassutvikling. Om du lader et 12V-batteri i romtemperatur, begynner gassdannelsen ved ca. 14,4 V. Et utladet batteri kan innledningsvis ta imot mye strøm uten å nå gasspenningen, men dette avtar gradvis under ladingen. Derfor lar man laderen lade med maksstrøm til spenningen over batteriet når gasspenningen.

2
I andre ladetrinn låser man spenningen ved gasspenningen og lar strømmen synke. Et problem her er at gasspenningen er svært temperaturavhengig og varierer med cirka 0,3 V for hver tiende grad. Ved romtemperatur ligger den altså på cirka 14,4 V for et 12 V-batteri. Nivået varierer mellom 13,8 V ved 50 °C og ca. 15,0 V ved 0 °C. Derfor er det svært viktig at batteriladeren har en innebygd kompenseringsfunksjon for varierende temperaturer, slik at riktig spenning velges. Ellers blir resultatet at et varmt batteri blir overladet på grunn av for høy ladespenning, og at et kaldt batteri ikke blir fulladet på grunn av for lav ladespenning.

3
Det tredje ladetrinnet går ut på at det med en viss overlading (noen prosent ekstra kapasitet) sikres en utjevning mellom cellene. Da blir hele batteriet helt fulladet. Overladingen er nødvendig for å oppheve stratifikasjonen som oppstår ved lading. Stratifikasjon innebærer at elektrolyttens densitet (tetthet) er høyere nederst i cellene enn øverst. Fenomenet oppstår fordi at svovelsyren som dannes ved lading, har høy densitet og derfor synker. Denne tilstanden må oppheves, ellers vil batteriet få varige skader og bli sulfatert.

Standardbatterier og AGM/GEL-batterier lades på forskjellige måter i tredje trinn. I ventilregulerte batterier (AGM/GEL) er ikke elektrolytten (syren) flytende på samme måte. I stedet er den bundet i gel eller absorbert i glassullmattene som brukes som separatorer. Derfor oppstår det nesten ingen stratifikasjon i slike batterier.

Les mer om forskjellen mellom fritt ventilerte batterier og ventilregulerte batterier på /produktsortiment/bilbatteri/

DIAGNOSTISERING AV DEFEKT BATTERI
For å oppnå sikker lading bør laderen kunne oppdage om et batteri er defekt. Et batteri med feil, oppfører seg annerledes enn vanlige batterier, og det kan i verste fall medføre en sikkerhetsrisiko. La oss si at kriteriet for når første ladetrinn skal avbrytes utelukkende baseres på at man har nådd gasspenning. Om batteriet har en kraftig kortslutning i en av battericellene, vil gasspenning aldri kunne oppnås. Uten andre innebygde kriterier vil alle cellene unntatt den som er kortsluttet, nå en spenning som gir kraftig gassdannelse. Siden spenningen over de friske cellene vil overskride gasspenningen, oppstår det en kraftig gassdannelse i dem. Samtidig stiger temperaturen og batteriet tørker ut, noe som kan medføre en sikkerhetsrisiko. Derfor er det nødvendig å supplere de batteritilpassede kriteriene med andre begrensninger, f.eks. en tidsbegrensning for hvor lenge ladingen kan pågå før spenningskriteriet er oppfylt.

VIKTIGE FAKTORER FOR OPTIMAL LADING
Batterilading er en forholdsvis komplisert prosess som avhenger av mange faktorer. Derfor bør du velge batterilader ut fra forutsetningene som må oppfylles for å kunne ladet batteriet på korrekt og sikker måte. Følgende funksjoner har stor betydning for optimal lading:

  • Temperaturkompensering
  • Ladekurver som er tilpasset ulike batteriteknologier
  • Ladeforløp som er tilpasset ulike batteristørrelser
  • Innebygde sikkerhetsfunksjoner
  • Avbruddskriterier som bygger på en kombinasjon av strømstyrker og tid

 

LADEKURVE FOR OPTIMAL LADING

laddkurva exideLaddkurva exide charger text