Waarom verliezen batterijen hun lading als u ze niet gebruikt?

Alle batterijen ontladen langzaam hun opgeslagen energie wanneer ze niet worden gebruikt. Hoewel u zelfontlading niet kunt voorkomen, kan een goede opslag dit wel vertragen.

Je laadt een tablet of een accupack voor je boormachine op tot 100%, stopt hem in een la en vergeet het. De volgende keer dat u het eruit trekt, is de batterij leeg. Wat geeft? Dit is waarom batterijen niet (en niet kunnen) opgeladen blijven.

Alle batterijen verliezen na verloop van tijd lading

Voordat we ingaan op de verschillende soorten batterijen, laten we eerst kijken naar het grootste overkoepelende concept met betrekking tot dit onderwerp.

VERWANT9 Mythes over smartphonebatterijen die u niet meer moet geloven

Energie wil niet op één plek blijven, het wil bewegen om evenwicht te bereiken. Neem het eenvoudige voorbeeld van het verwarmen en koelen van uw huis. In de winter moet u continu warmte toevoegen, aangezien uw huis warmte-energie afgeeft aan de koelere omgeving. En in de zomer moet je continu warmte afvoeren, vechtend tegen de energie buiten je huis.

Hoewel we ze als vanzelfsprekend beschouwen, zijn batterijen een beetje een technologisch wonder. Met batterijen zijn we er, onwaarschijnlijk genoeg, in geslaagd een systeem te creëren waarin we elektrische energie tijdelijk kunnen opslaan in een compacte container en er op verzoek toegang toe hebben – en voor het grootste deel blijft het op zijn plaats zonder te ontsnappen in de omgeving.

Maar de elektrische energie die we in batterijen stoppen, is niet helemaal anders dan een stel schoolkinderen die allemaal in een klaslokaal zitten. De kinderen friemelen, vol energie, en zouden echt willen dat ze buiten de muren van het klaslokaal konden zijn, rennend over de speelplaats. Je zou gemakkelijk kunnen stellen dat het niet de natuurlijke staat van kinderen is om kalm en stil te blijven in netjes georganiseerde rijen.

De elektronen die in je batterij zijn opgeborgen, zijn als die onrustige kinderen, bijna stervend om vrij te zijn en weer rond te stuiteren. De natuurlijke organisatie van de chemische verbindingen in de batterij is bij wijze van spreken geen kalme en netjes georganiseerde rijen – daarom kunnen batterijen behoorlijk gevaarlijk zijn als er iets misgaat.

Zelfs wanneer uw apparaat volledig is uitgeschakeld of de batterij volledig is losgekoppeld, zoals het geval is met batterijen van elektrisch gereedschap die uit het gereedschap zijn verwijderd, is het niet echt uit op atomair niveau. De chemische reactie in de batterij die de batterij mogelijk maakt, is nog steeds actief, zij het op een veel ingetogener manier dan wanneer je de batterij daadwerkelijk gebruikt.

Deze voortdurende activiteit op laag niveau in de batterij put de opgeslagen energie langzaam uit. Het wordt zelfontlading genoemd – elektrische ontlading bij afwezigheid van een externe belasting op de batterij – en het is onvermijdelijk.

Verschillende soorten batterijen ontladen met verschillende snelheden

Als je hebt gelet op het soort batterijen dat je verschillende apparaten gebruiken en hoe vaak ze leeg lijken te raken als ze te lang niet op de oplader staan, is het je waarschijnlijk opgevallen dat niet alle batterijen hetzelfde zijn.

Hoewel alle batterijen last hebben van zelfontlading als een fundamenteel neveneffect van hun ontwerp en, weet je, gehoorzamen aan de natuurkundige wetten die het universum beheersen, is de snelheid waarmee ze ontladen significant verschillend. Hier zijn enkele veelvoorkomende soorten oplaadbare batterijen en hoe snel ze ontladen.

baterij type	Zelfontlading Per Maand
Lithium-Ion	2-3%
Nikkel-metaalhydride (NiMH)	25-30%
Nikkel-metaalhydride met lage ontlading	0,25-0,50%
Nikkel-Cadmium (Ni-Cad)	15-20%
Loodzuur	4-6%

Lithium-ionbatterijen zijn het soort batterijen waarmee de meesten van ons de meeste ervaring hebben. Dat is het soort batterijen dat wordt gebruikt in smartphones, smartwatches, tablets, laptops en een breed scala aan andere consumentenelektronica zoals drones, actiecamera’s, Bluetooth-luidsprekers, enzovoort. Ze zijn ook het soort batterijen dat in elektrische voertuigen wordt aangetroffen.

VERWANTHoe lang gaan de batterijen van elektrische auto’s eigenlijk mee?

Nikkel-metaalhydride (NiMH)-batterijen worden tegenwoordig zelden gebruikt in draagbare consumentenelektronica, maar worden vaak gebruikt in elektrisch gereedschap omdat ze minder kosten dan lithium-ionbatterijen.

Hoewel de zelfontladingssnelheid van NiMH-batterijen hoog is, is er een variatie die NiMH met lage ontlading wordt genoemd. De ontladingssnelheid is zo laag als 0,25-0,50% per maand, maar wordt voornamelijk gebruikt in kleine oplaadbare batterijen. De populaire lijn van oplaadbare Eneloop-batterijen van Panasonic is misschien wel het meest gebruikte voorbeeld van NiMH met lage ontlading.

Nikkel Cadmium (Ni-Cad) batterijen zijn een oudere technologie, nu verbeterd door NiMH, dat was het originele draagbare oplaadbare batterijtype. Hoewel de ontladingssnelheid beter was dan NiMH, lijdt Ni-Cad aan een geheugeneffect en vereist meer onderhoud dan NiMH- en lithium-ionbatterijen, waardoor het tegenwoordig een minder geprefereerd batterijtype is.

Loodzuurbatterijen worden niet gebruikt in draagbare apparaten vanwege hun hoge gewicht en veiligheidsproblemen als gevolg van het zwavelzuurbad waarin de loodelektroden zitten. Het op lood gebaseerde ontwerp zorgt ervoor dat zelfs kleine loodzuurbatterijen evenveel wegen als een bescheiden halter waardoor ze onpraktisch zijn voor alles behalve stationaire toepassingen.

De meeste loodzuuraccu’s worden gebruikt voor zaken als auto-starters, off-grid energieopslag zoals u zou gebruiken met zonnepanelen en ononderbroken voedingen voor computers en andere apparatuur.

Zelfontlading van de batterij vertragen

U kunt het ontladen van batterijen niet volledig stoppen, maar u kunt voor alle soorten batterijen één ding eenvoudig doen om de ontladingssnelheid te verlagen: ze koel houden.

Of u nu probeert een lithium-ion- of NiMH-batterij langer leeg te houden, doe uw best om de batterij koel te houden.

Binnen redelijke grenzen natuurlijk. Leg uw batterijen niet in de vriezer (condensatieproblemen als u ze in en uit de vriezer haalt, kunnen ernstige problemen veroorzaken voor de geavanceerde interne circuits die in moderne oplaadbare batterijen worden aangetroffen), maar doe er alles aan om hitte te voorkomen.

Om dit te doen, kunt u overwegen om uw elektrische gereedschapsbatterijen op te laden en op te slaan in uw koele kelder in plaats van ze in uw zinderende vrijstaande garage achter te laten. Je wilt ook elektronica uit hete auto’s houden en ze in het koelste deel van je huis bewaren als ze een tijdje niet worden gebruikt.

Als uw batterijen zo snel leeglopen dat u ze praktisch aan de lader moet laten om ervoor te zorgen dat ze klaar zijn voor gebruik wanneer u ze nodig heeft, dan is het tijd om ze te vervangen. Batterijen gaan na verloop van tijd achteruit, zelfs met de beste zorg, en als een batterij niet langer goed opgeladen is, moet deze worden gerecycled en vervangen.