NICad cellen.

Er worden nogal wat verschillende verhalen verteld over hoe je Nicad akku’s zou moeten behandelen. Op de eerste plaats komt dat omdat Nicad een tamelijk nieuwe ontwikkeling is, waar de laatste tijd veel over geleerd is. Bovendien zijn er zoals gezegd verschillende types cellen op de markt, die niet allemaal op dezelfde manier behandeld mogen worden. Hieronder de uitleg:

Zoals gezegd kunnen NiCad cellen van het type Panasonic, National, Hitachi, maar ook de Sanyo 1700 SCE, en vrijwel alle goedkopere en merkloze accu's, absoluut niet tegen ompolen. Deze cellen zijn van een andere constructie, het zijn "enkel gesinterde" cellen. Voor normaal gebruik zijn deze cellen dan ook niet aan te raden, omdat de levensduur in de praktijk erg tegen kan vallen. Alleen qua aanschafprijs zijn ze nog wel eens interessant. Ook de NiMh cellen kunnen niet tegen ompolen.

Op dit moment echter zijn de meest gebruikte Nicad cellen de Sanyo “RC” types, (pas op, niet verwarren met de NiMh Sanyo's, die ook RC in de type naam hebben, deze mogen nooit met één weerstand ontladen worden) en deze hebben een heel andere opbouw dan de meeste andere NiCadcellen (dubbel gesinterd). Deze cellen hebben de eigenschap dat een cel, die (zachtjes) omgepoold wordt tijdens het ontladen, een hogere kapaciteit krijgt! Bovendien is het verschil in de kapaciteit tussen de verschillende cellen van één type zeer gering. Zo’n pakket moet je dan als volgt behandelen:
Een nieuw pakket altijd alleen maar snelladen, met minimaal 3 tot max. 5.5 Ampère, afhankelijk van de capaciteit. Dan in de auto monteren, en het pakket leeg rijden. U zult nu merken dat meestal na enige tijd de auto iets langzamer gaat rijden, dan een tijdje dezelfde snelheid aanhoudt, en dan weer ietsje langzamer gaat rijden. Nu kunt u beter stoppen. Akku uit de auto halen, en een weerstand van ± 33 Ohm op de akku aansluiten, en het pakket met aangesloten weerstand minimaal één dag wegleggen. Na één of meerdere dagen het pakket weer snelladen, leeg rijden en met weerstand erop minimaal weer één dag of langer wegleggen. Dit moet u minaal zo’n 5 keer doen, dus niet vaker dan één maal per dag gebruiken. Na ongeveer 5 keer zult u merken dat: Uw auto sneller rijdt, langer rijdt, en dat de akku in één keer leeg is. D.w.z. u rijdt normaal, opeens loopt de snelheid drastisch terug, en binnen enkele meters is de snelheid volledig verdwenen. Het pakket heeft zichzelf gematcht! Nu mag u de akku meerdere keren op één dag laden en gebruiken, maar aan het eind van de dag, dus als u niet meer gaat rijden, sluit u weer de weerstand aan en legt het pakket met aangesloten weerstand weg, tot de volgende dag of ev. dagen, weken of maanden, waneer u het weer wilt gaan gebruiken Na gebruik een Sanyo SCR akku dus altijd volledig ontladen naar 0 volt met de 33 Ohm weerstand. Dit is een langzaam proces wat afhankelijk van de staat van de accu tussen de 10 en de 15 uur kan duren. Niet alleen om een nieuw pakket te matchen, maar ook daarna is het nog steeds nodig om op de eerste plaats alle cellen naar het zelfde ontlaad niveau te brengen, zodat ze allemaal hetzelfde geladen kunnen worden. (Eigenlijk is dit dus in de plaats gekomen van het vroegere langzaam laden!) En de tweede reden is dat een akku een z.g. geheugen heeft. D.w.z. dat als een akku enkele keren maar tot 75% van zijn kapaciteit ontladen wordt, deze akku op een bepaald moment nooit meer dan 75% van zijn kapaciteit af wil geven. Dit heeft te maken met kristallisatie aan de anode en kathode van de cel, waardoor tijdelijk de volle kapaciteit van de cel niet meer benut kan worden. Het volledig ontladen voorkomt dit.
. Op deze manier blijft uw Sanyo SCR pakket in top konditie!. Deze eigenschap maakt zulke Sanyo cellen tot de meest gebruikte in de model wereld, en heeft een enorme omwenteling tot gevolg gehad. In de meeste gevallen is het dus niet meer nodig om dure gematchte pakketten te kopen. De enige reden om gematchte pakketten te kopen is als u wedstrijden rijdt op top-niveau, en zeker wilt weten dat u de hoogste kapaciteit cellen tot uw beschikking heeft.

Nickel Metal Hydride accu's:

De NiMh cellen mogen relatief wat minder snel geladen worden dan NiCad's, wij adviseren 4 a 5 Amp, hoewel sommige fanatieke rijders met een veel hogere stroom laden, maar dat komt de levensduur niet ten goede.
Ook mogen ze niet al te heet worden tijdens het gebruik in de auto, dus zeer sterke motoren, zeker in combinatie met een zware overbrenging moeten vermeden worden. Ook in dit geval geldt dat de HV minder warm wordt dan de h bij gebruikt met hele sterke motoren.
Hoewel de cellen met de meeste normale laders geladen kunnen worden, zal een niet speciaal voor NiMh cellen gemaakte lader iets te laat afslaan. Daarom moet je als je zo'n lader hebt, er het liefst aan het eind van het laadproces bijblijven, en de temperatuur controleren (een meter hiervoor is ideaal, maar met de hand kontroleren kan ook), en zodra de cellen warmer worden, het laadproces onderbreken als de lader dat al niet doet. De nieuwe generatie laders (o.a. EXPRO) hebben meestal wel een speciaal programma voor NiMh cellen, waardoor ze wel op het goede moment afslaan.
De NiMh cellen mogen niet volledig ontladen worden, en dus zeker niet opgeborgen worden met een weerstand over de plus en de min, maar na gebruik moeten ze opgeladen worden en zo bewaard worden tot je ze weer nodig hebt. (even naladen).

Gematchte of geselecteerde cellen, zin of zonde van het geld?

Met betrekking tot Sanyo SCR types alleen zinnig met betrekking tot kapaciteit of spanning. De levensduur heeft hier niets mee te maken. Dus moet je je bij aankoop eerst afvragen of je wel de maximum kapaciteit nodig hebt. Als je over de juiste lader beschikt en de huidige moderne akku's, kan je meestal volstaan met een goedkoper pakket met een normale kapaciteit. Ook als je geen wedstrijden rijdt, of nog niet aan b.v. record duur vluchten toe bent, is mijn advies om nog niet naar de duurste maximum-kapaciteit akku’s te kijken. laat die maar aan de aanstaande kampioenen over!
Wil je echter NiMh cellen gebruiken, dan heb je alleen maar baat bij die cellen als ze gematcht maar zeker X-cellerated zijn.
X-cellerated staat voor een behandeling van de akku's, waardoor de inwendige weerstand verlaagd c.q. de ontlaadspanning drastisch verhoogd wordt, wat resulteert in een hogere topsnelheid een snellere accelleratie. Deze akku's worden X-cellerated genoemd, en het Nederlandse Corally is een van de bekendste leveranciers wereldwijd van gematchete en behandelde accu's. Het exxellerated proces komt de levensduur over het algemeen ook ten goede, omdat door de lagere inwendige weerstand de temperatuur van de accu tijdens laden en ontladen lager blijft. Vooral in de wedstrijdsport, en zeker in klasses waar de motor niet vrij naar keuze is, zijn deze akku's tegenwoordig een must.

LADEN
Tijden het laden speelt zich een chemisch proces af in de cel, waarbij het volgende gebeurt:

De spanning loopt op naar een bepaalde waarde, blijft daar een poosje vrijwel constant, en loopt dan aan het eind van de waarde snel op naar een bepaalde maximale waarde (dan is de cel vol), waarna de spanning weer daalt.
Tegelijkertijd wordt de cel langzaam aan iets warmer, totdat de cel bijna vol is, dan begint de temperatuur zeer snel op te lopen.

Er zijn dus twee manieren om te zien of een akku vol is: Kijken naar het spannings verloop, of kijken naar het temperatuurs verloop. Aangezien het temperatuurs- en het spannings-verloop met elkaar in relatie staan, en onstaan door hetzelfde verschijnsel in de cel tijdens het laden, is de één niet beter dan de ander. Het hoe en waarom volgt hieronder:

Delta peak laden.
Dit is het kijken naar het spannings-verloop, en op het moment dat de spanning een bepaalde waarde is gedaald, wordt de lading onderbroken. Dit kan handmatig gebeuren met behulp van een digitale volt meter. Als je die tijdens het laden op de polen van de nicad aansluit zie je dat die vrij lang op ongeveer 8.5 V blijft (bij 6 cellen), om dan opeens vrij snel te stijgen. Nu moet je op blijven letten. Op het moment dat de spanning 2 à 4 honderdste volt is gedaald, moet het laden gestopt worden. Deze methode is goed te doen, maar is zeer gevaarlijk. In het begin van mijn eigen race periode deden we het allemaal zo, helaas was ik altijd nogal gauw afgeleid, wat regelmatig in ver over-geladen akku’s leidde, die daarna nooit meer te gebruiken waren (ze kunnen zelfs ontploffen en zeer schadelijke gassen afgeven)
Nu zijn er allerlei min of meer slimme apparaatjes te koop die de spanning voor jouw in de gaten houden en de lading op tijd (soms ook te vroeg) onderbreken. Deze manier van laden heet “Delta Peak”

Temperatuur laden.
Een andere manier is het kontroleren van de temperatuur tijdens het laden, door een temperatuursensor op de akku te plakken. Na een tijdje begint de temperatuur plotseling sterk op te lopen, en bij een bepaalde waarde onderbreek je de lading.
Deze waarde wordt proefondervindelijk bepaald: eigenlijk heeft elk type cel een andere afslag waarde nodig. Een Panasonic mag niet zo ver overladen worden, een Sanyo SCR type moet juist wat verder overladen worden om een goede prestatie te bereiken. De standaard laadwaarde voor een goedkoop of merkloos pack is 30oC, voor een Sanyo NiCad +/- 45oC, en de Sanyo NiMh's presteren het best als zij tot zo’n 35 graden geladen worden.
Voor alle cellen geldt dat een zekere mate van meer of minder over-laden voor een andere ontlaadkarakteristiek zorgt. Als de akku nl. ± 5oC hoger geladen wordt, krijgt hij een iets lagere kapaciteit, maar een hogere ontlaad spanning, c.q. de motor loopt harder. Op deze manier kun je dus met het laden bepalen of je iets langer maar iets langzamer gaat, of sneller maar korter. Dit alles is eigenlijk met de huidige delta peak systemen niet meer zo belangrijk, ook al omdat de meest-gebruikte akku's een vrijwel gelijke laad karakteristiek hebben, en de huidige laders daarop ingesteld zijn..Bovendien is er één gevaar aan temperatuur laden, als je de sensor niet met de akku verbindt, meet je geen temperatuur, en wordt de lading niet onderbroken! Voor het resultaat, zie de paragraaf hierboven die begint met “in het begin van mijn race periode....”!
Daarom wordt op dit moment het delta-peak systeem het meest gebruikt

Laadstroom.
Zoals gezegd kan een akkupakket waar je prestaties van verwacht beter niet langzaam geladen worden. Als optimaal voor NiCads geldt een stroom van 2 á 2.5 x de capaciteits waarde. Dus een RC1700 met 3.5 á 4A, een RC2000 met zo'n 4.5 A, en een RC2400 met 5.5A. De 3000 NiMh cellen worden het best met ongeveer 4 á 5 Amp geladen. Ook met het varieren van de stroomsterkte tijdens het laden kan de ontlaad-karakteristiek van de cel veranderd kan worden. Een hogere laadstroom geeft een hogere ontlaadspanning, dus meer “power”, waarbij bovenstaande waarden met max. 1 Ampère verhoogd mogen worden om b.v. voor een finale maximale “boost” te krijgen

Constante stroom, soft / hard puls.
De meeste laad systemen werken met constante stroom, d.w.z. een vrijwel gelijk Ampèrage gedurende de gehele duur van de lading. Deze manier wordt speciaal aanbevolen voor Panasonic cellen, maar is nooit verkeerd voor welke andere cel dan ook. Dus ingeval van twijfel: constante stroom gebruiken!
Een andere manier van laden is het laden met een puls, waarbij de stroom continue varieert tussen een maximale en een minimale waarde. Dit gebeurt meestal ongeveer 50 maal per seconde, hoewel de Tekin Reflex laders zelfs met 35.000 pulsen per seconde werken.

Reflex laden

Dit is een nieuw principe, speciaal ontwikkeld voor het leger. Het laden, meestal met een puls, wordt geregeld onderbroken door een sterke maar korte ontlaad puls. De achterliggende gedachte is: tijdens het laden loopt de stroom kontinue in dezelfde richting door de akku, en er ontstaat gasvorming in de cel. Deze gasvorming bij de platen van de cel hinderen een volledig laden van de cel. Door nu regelmatig een korte ontlaad puls te geven, dwz. de stroom richting wordt even omgedraaid, kan een cel beter geladen worden. Deze techniek is nog vrij nieuw, en wordt nog steeds aangepast. Voor NiMh cellen wordt dit reflex laden over het algemeen afgeraden.

Stroombron.
Wat men “de lader” noemt is eigenlijk niets meer dan een stroomregeling, gekoppeld aan een afslagautomaat. De energie die in de nicad gevoerd wordt, moet geleverd worden door een stroombron, en deze is eigenlijk het belangrijkste voor de kwaliteit van de lading! Tijdens het laden moet er een spannings verschil zijn tussen de nicad en de stroombron, om stroom te kunnen laten lopen. Als het spannings verschil niet groot genoeg meer is, loopt de laadstroom drastisch terug, en daarmee de kwaliteit van de lading. Meestal heeft men dit niet in de gaten, omdat de afslagautomaat op een gegeven moment de lading toch onderbreekt, en men dus denkt dat de akku “vol” is. Wat gebeurt er namelijk: als er niet voldoende spanningsverschil is en de stroomsterkte daardoor terug loopt, loopt de spanning van de nicad nauwelijks of helemaal niet meer op. Een delta peak lader is erop gemaakt om daarop te reageren door af te slaan. Bij een temperatuur automaat treedt ongeveer een zelfde verschijnsel op, de cel is namelijk intern warmer dan aan de buitenkant, dus ook als de cel niet meer goed meer geladen wordt, loopt de temperatuur aan de buitenkant nog op, totdat het afslagpunt is bereikt. Ook in dit geval slaat de lader dus af zonder dat de cel volledig geladen is.
De oplossing is dus: zorg voor voldoende spannings verschil door een lader met een goede voeding te kiezen.

Een gewone auto akku levert, zeker nadat er een paar keer stroom uitgetrokken is, al gauw niet meer dan 11.5 volt onder belasting. De spanningsval over een normale lader is ook al gauw 1 tot 1.5 volt, zodat er voor de nicad niet meer dan 10 tot 10.5 volt overblijft. Dit is niet voldoende om een 6 cellen pakket echt vol te krijgen, er loopt niet voldoende stroom meer, vooral aan het eind van het laadproces.
Het is dus zaak een stroombron te kiezen met voldoende spanning zodat de lading kompleet uitgevoerd kan worden.
Voor een delta peak systeem moet een stroombron benut worden met een vrijwel rimpelloze spanning, omdat de automaat anders op spannings verschillen uit de stroombron zou reageren met afslaan. Dus toch een auto akku, of een gestabiliseerde voeding. Deze leveren echter meestal maar 13.8 Volt, en zelfs dat vinden wij nog aan de lage kant als voedingsbron.

Als je toch afhankelijk bent van het laden uit een auto akku, wordt het gebruik van een lader met FET eindtrap geadviseerd, omdat de spanningsval over de lader dan veel minder is dan van de laders met de (normaal gebruikelijke) transistor eindtrap, zodat toch een voldoende spanningsverschil ontstaat.
Dit alles is simpel op te lossen door een lader met ingebouwde voeding te kopen, die aangepast is aan het laden van Nicad akku’s, en dus minimaal zo’n 4 A moet kunnen leveren, tot zo'n 6 A voor een maximale prestatie van de accu.

Nog even een laatste puntje: een nicad akku levert zijn beste prestatie als hij direct na het laden gebruikt wordt. Dus liever niet (als je een goede prestatie wilt) ‘s avonds thuis laden en dan de volgende dag pas gebruiken. Hierdoor lever je erg veel snelheid in. Indien de akku al een tijdje geleden geladen is, dan kun je de prestatie weer iets oppeppen door de akku aan de snellader te hangen en nog even na te laden tot de automaat afslaat. maar het beste is dus op een zodanig tijdstip te beginnen, dat hij vlak voor de race vol is.