24-7
OptiMate’s 24-7 battery maintenance program found in every OptiMate battery charger is designed to prolong the life and maximise the strength of a stored battery. The battery can be safely left connected for months or years as the program adjusts according to the battery’s needs, periodically delivering just the right amount to keep the battery optimally charged, but never overcharging.
The need for battery maintenance depends on two variables – 1) Battery type – Lead-acid & Lithium-Ion batteries differ in how they generate electricity and therefore need different maintenance charging when stored. 2) How fast charge is lost through self-discharge and parisitic draw.
A lead-acid battery actively generates electricity; different chemicals within react to each other and fuse together, in the process creating ‘waste’ chemicals that must be recycled during charging, with lead-sulphate (PbSO4) the most critical. It is essential that lead-sulphate is recycled soon after discharge (link: WHY?). In fully charged lead-acid battery there should be no lead-sulphate present.
A Lithium battery passively generates electricity; Li-Ions flow from the anode (-) to the cathode (+) of a cell and that causes static electricity. When receiving charge the Li-ion flow is reversed, Li-Ions are returned to the anode. It is essential that a balance is maintained and there are sufficient Li-Ions at the anode and cathode after discharge or recharge. (link: WHY?).
Deep discharge below the battery’s safe voltage level weakens any battery. Even if recovered, the battery is not as strong as it used to be, subsequently the battery works harder which causes more stress, resulting in a shortened lifespan.
All batteries self-discharge when stored, even if not connected to electrical circuitry, using their own stored energy to maintain their voltage. A lead-acid battery discharges at 4% per month where-as a Lithium battery discharges at 1% per month.
Parasitic current draw from connected circuitry (such as ‘always on’ electronics in a stored vehicle) add to the battery’s self-discharge current; the battery discharges faster. The storage capacity (in Ah) of the battery determines how long the battery remains within its safe operating range, a smaller battery with a lower Ah rating will reach its minimum safe voltage level quicker. As an example, a typical 10 milli-amp draw from connected circuitry causes loss of 1.7 Ah every 7 days.
Lead-acid batteries require maintenance charging more frequently, to ensure that all ‘waste’ chemicals created during charging, are promptly and completely recycled. The most urgent is the ‘waste’ chemical lead-sulphate (PbSO4), it will crystallize if left dormant for too long, even when the battery voltage still appears to be sufficient. (Learn more here – Pb). OptiMate’s 24-7 maintenance program checks charge level hourly and delivers sufficient charge to keep the battery at 100%, with a continuous ‘desulphation’ pulse breaking up any remaining crystallized lead-sulphate. A lead-acid battery kept at full charge remains strong for longer.
Lithium batteries have the easiest maintenance routine, the battery remains healthy if kept above its minimum recommended voltage / State Of Charge. It might only need charge occasionally.
OptiMate 24-7 battery maintenance program checks charge level hourly and will deliver charge when necessary, keeping the battery within a 70-90% state of charge. A Lithium battery kept at the right charge remains strong for longer.
FAQ
De belangrijkste chemische componenten van een loodzuuraccu zijn loden (PB) kathodeplaatjes, loodoxide (PbO2) anodeplaatjes en elektrolyt, dat in wezen verdund zwavelzuur (H2SO4) is.
Wanneer er energie wordt onttrokken aan de batterij, komt de zwavel (SO4) van de elektrolyt in contact met het lood op de plaatjes, waardoor er loodsulfaat (PbSO4) ontstaat. Een loodzuurbatterij is geheel ontladen wanneer al het zwavel (SO4) uit de elektrolyt is getrokken, waardoor er hoofdzakelijk water (H2O) overblijft. Bij het opladen worden deze loodsulfaatatomen ontmanteld. Er blijft lood (Pb) achter op de plaatjes, het zwavel (SO4) wordt weer opgenomen in de elektrolyt en er wordt opnieuw zwavelzuur (H2SO4) aangemaakt. Een loodzuuraccu is volledig opgeladen wanneer er geen loodsulfaat (PbSO4) meer overblijft.
In een actieve accu levert de aanwezigheid van loodsulfaat geen gevaar op. Het wordt dan immers voortdurend aangemaakt en ontmanteld. Wanneer de accu te lang in een gedeeltelijk ontladen staat blijft, begint het niet-omgezette loodsulfaat (PbSO4) op de plaatjes te kristalliseren en te verharden. Hierdoor wordt de ontmanteling hiervan (wanneer de accu weer lading krijgt) vermoeilijkt. Het verkleinde loodoppervlak schaadt het vermogen van de accu om kracht te leveren en vast te houden. De accu wordt in wezen kleiner (minder Ah-capaciteit) en dus zwakker. Dit krachtsverlies kan voorkomen worden door de loodzuuraccu constant volledig opgeladen te houden. Als alternatief kunt u de accu regelmatig zelf opladen, idealiter voordat de accu onder de 75% oplaadcapaciteit valt.
De elektrolyt van de accu bestaat uit verdund zwavelzuur (H2SO4 + H2O).
In een opgeladen accu zit een hogere concentratie aan zwavelzuur (H2SO4) dan water (H2O). Hierdoor daalt het vriespunt van de elektrolyt naar -71°C. Naarmate de accu verder ontlaadt, daalt de concentratie zwavelzuur en neemt het watergehalte toe. Hierdoor komt het vriespunt van de elektrolyt dichter in de buurt van dat van water te liggen. Een accu die 50% is opgeladen, heeft een vriespunt van ongeveer -30°C. De elektrolyt van een geheel ontladen accu bestaat vooral uit water (H2O). Water bevriest bij 0°C. Water zet uit bij bevriezing (het wordt 120% groter) en breekt hierdoor de accu van binnenuit op. Door een loodzuuraccu constant volledig opgeladen te houden, voorkomt u dat deze bevriest, zelfs bij extreme kou.
Het teveel aan loodsulfaat in de accu voorkomt dat de elektriciteit bij normale laadspanningen kan stromen (bijv. 14.4V voor een 12V-accu). De accu kan deze lading dan niet vasthouden. Om de accu te herstellen, is een hoger voltage vereist. Hiermee wordt de weerstand die veroorzaakt wordt door het teveel aan loodsulfaat overtroffen, waardoor elektriciteit weer kan stromen. De 'Battery Saving Chargers' van OptiMate, bedoeld voor loodzuuraccu's, kunnen accu's weer tot leven wekken die tot maar liefst 0.5V zijn gezakt.
Zodra al het loodsulfaat is omgezet, zorgt de voortdurende stroom elektriciteit ervoor dat de elektrolyt warmer wordt. Hierdoor geeft deze waterstof en zuurstof af. De elektrolyt zal uiteindelijk 'opdrogen', waardoor de accu nog meer laadstroom zal vergen, wat ten koste gaat van de accuplaatjes. Eenmaal vastgehouden kunnen waterstof en zuurstof een ontploffing teweegbrengen.
Een cel van een lithium-LFP-accu bestaat uit drie belangrijke componenten. De kathode van lithium-ijzer-fosfaat (of LFP-LiFePo4 in het Engels), de anode van koolstof (C), en de lithiumelektrolyt van lithiumperchloraat (LiCIO4) die het vermogen overbrengt van cel tot cel.
Lithiumaccu's wekken elektriciteit op door lithiumionen (li-ionen) tussen de kathode en anode te verplaatsen, door de elektrolyt. Er wordt geen extra chemische afvalstof aangemaakt. Bij ontlading (wanneer de accu energie levert) verplaatsen de li-ionen zich van de anode naar de kathode. Tijdens het opladen keren de li-ionen terug van de kathode naar de anode. Een lithiumaccu blijft in goede staat zolang er voldoende li-ionen zijn bij de kathode, anode en in de elektrolyt. De accu moet dus nooit te ver ontladen of te veel opgeladen worden.
Alle lithiumionen hopen zich dan op rond de kathode, terwijl er maar heel weinig zijn bij de anode. Hierdoor breekt de koolstofanode geleidelijk af en kan deze geen lithiumionen meer ontvangen onder normale laadspanningen. Als er te snel wordt opgeladen, of zelfs een 'jumpstarter' wordt ingezet, bombarderen de lithiumionen als het ware de koolstofanode, waardoor deze oververhit raakt. Om een 'dode' accu te herstellen moet deze dus heel langzaam en voorzichtig worden opgeladen met een lage laadstroom. Hierdoor kan de anode geleidelijk de lithiumionen opnemen, totdat de accu weer normaal kan worden opgeladen. De 'Lithium Chargers' van OptiMate, bedoeld voor LFP-lithium-accu's, kunnen accu's weer tot leven wekken die tot maar liefst 0.5V zijn gezakt.
Wanneer de koolstofanode van elke cel volledig is geladen met lithiumionen en helemaal 'vol zit', zal de voortdurende stroom elektriciteit de aanwas van lithiumionen aan de anode proberen te forceren. Hierdoor raakt het koolstof oververhit. Zodra de koolstof een kritieke temperatuur bereikt, komt het tot zelfontbranding, waardoor de accu vlam kan vatten.