Waarom gaat een batterij in een elektrische auto langer mee dan die in je telefoon?

Waarom gebruiken we lithium-ion batterijen?

Lithium-ion batterijen zijn zeer geschikt voor onze draagbare elektrische apparatuur. Ze zijn redelijk licht en kunnen veel energie opslaan. Je kan de hele dag je smartphone gebruiken, terwijl er maar een kleine platte batterij in zit die gemiddeld maar zo’n 40 gram weegt.

Opkomst lithium-ion batterij

Draagbare elektrische apparatuur, en voornamelijk de smartphone, is dan ook de voornaamste reden voor het bestaan van de moderne elektrische auto. Door de opkomst van de GSM en smartphone begin deze eeuw ontstond er een grote vraag naar compacte batterijen die veel stroom konden opslaan. Lithium-ion batterijen werden binnen korte tijd door veel onderzoek en ontwikkeling een stuk beter.

Batterijen in elektrische auto’s

Enkele handige jongens, zoals Tesla CEO Elon Musk, vroegen zich rond de eeuwwisseling af waarom nog niemand deze krachtige batterijen had samengevoegd en in een auto had geplaatst. Een simpele berekening achterop een bierviltje toonde aan dat een auto met die hoeveelheid energie een prima actieradius zou moeten hebben. Zo gezegd, zo gedaan. De eerste echte elektrische auto met lithium-ion batterijen is de Tesla Roadster uit 2008. De Roadster heeft een actieradius van 393 kilometer.

Welke vormen van batterijen zijn er?

Elektrische auto’s maken dus óók gebruik van lithium-ion batterijen. Maar dan met heel veel tegelijk en in verschillende vormen en maten. In een batterijenpakket zitten vaak duizenden batterij-cellen. Dit hele pakket noemen we vaak de batterij of accu.  Niet iedere automaker gebruikt dezelfde batterijen. De vormen verschillen ook vaak. Automakers maken gebruik van batterijen in cilinder-vorm (denk AA-batterij) of platte rechthoekige batterijen, ook wel pouch cell (buidel/zak-cell) genoemd. 

Waarom gaan batterijen snel achteruit

Batterijen in een telefoon, laptop en elektrische auto zijn in de basis dus hetzelfde. Maar waarom gaan ze in je telefoon zo snel achteruit en in een elektrische auto niet? In een telefoon is weinig ruimte. De batterij wordt daarom optimaal benut en volledig gebruikt. De volledige 100% van de batterij wordt ingezet om de telefoon zo lang mogelijk van energie te voorzien. Wanneer je telefoon 100% aangeeft is hij echt helemaal vol. Wanneer hij 0% aangeeft, is hij ook echt leeg en valt hij uit. Klinkt allemaal vrij logisch, toch? Maar dit is niet het geval bij elektrische auto’s.    Je telefoon van 0% naar 100% opladen is namelijk een zware onderneming voor een batterij. Zo’n laadcyclus kan ongeveer 500 keer worden uitgevoerd voordat serieuze degradatie inzet. Dat is echter niet zo’n groot probleem bij een smartphone. Telefoonfabrikanten verkopen namelijk graag weer een nieuwe telefoon aan je met een ‘verse’ batterij. Iedere twee jaar een nieuwe elektrische auto aanschaffen gaat voor veel mensen echter een stapje te ver.

Batterij in een elektrische auto

De batterij in een elektrische auto werkt hetzelfde, maar ondergaat een heel ander leven. De batterij van een elektrische auto is eigenlijk nooit helemaal leeg of vol. Dat is namelijk beide niet goed voor een batterij. Er wordt daarom expres een stukje batterij vrijgehouden. Een batterij die echt volledig leeg is kan niet meer opladen. De auto geeft daarom al eerder aan dat er geen actieradius meer is. Als de auto 0% aangeeft zit er eigenlijk nog wat stroom in de batterij. Je kan een batterij ook niet 100% opladen. De auto geeft wellicht 100% aan, maar in werkelijkheid is het eerder 90% van de volledige batterij. Een 100% opgeladen batterij voelt zich namelijk ‘gestrest’, en dat is slecht voor de batterij. Om deze reden lees je vaak dat een bepaalde hoeveelheid van het batterijenpakket bruikbaar is. Bijvoorbeeld 90 kWh van een 100 kWh-batterijenpakket. 10 kWh van het pakket wordt dan als buffer ingezet. Zo is de batterij nooit helemaal leeg of vol.

Temperatuur van een batterij

In tegenstelling tot je telefoon, heeft een elektrische auto een systeem die de temperatuur van de batterij meet en bijstuurt wanneer nodig. Een batterij voelt zich namelijk het meest prettig bij kamertemperatuur.

Elektrische auto in de winter

Lage winterse temperaturen zijn niet schadelijk voor een batterij. Het zorgt wel voor verminderde prestaties. Je komt daarom minder ver. De batterij kan minder energie leveren bij koude temperaturen. Veel elektrische auto’s warmen daarom automatisch het batterijenpakket op bij lage temperaturen. Zo kan de batterij weer optimaal presteren. Maar ook dit kost natuurlijk energie.

Elektrische auto in de zomer

Een te hoge temperatuur is echt schadelijk voor batterijen. Om dit te voorkomen zit er vaak een complex koelsysteem in het batterijpakket verwerkt. Meestal zijn dit kanalen die door het pakket langs de batterijcellen lopen waar koelvloeistof doorheen gepompt wordt. De batterijen kunnen zo hun hitte kwijt wanneer ze hard aan de bak moeten. 

Krijg je garantie op het accupakket?

Al deze maatregelen zorgen ervoor dat de batterij van een elektrische auto een stuk langer mee gaat dan die in je telefoon. De autofabrikanten zijn zo verzekerd van hun zaak, dat ze vaak forse garanties bieden. Elektrische-automakers bieden vaak een garantieperiode van 8-10 jaar of 150.000-200.000 kilometer op het batterijenpakket. De meeste eigenaren zullen die kilometerstand niet eens halen met hun auto. Het bericht Waarom gaat een batterij in een elektrische auto langer mee dan die in je telefoon? verscheen eerst op ZERauto.nl.