Een starthulp wordt doorgaans door de verkopers van die apparaten geafficheerd als een apparaat waarmee je je auto kunt starten, als je accu leeg is. Dat klopt maar ten dele, ten hele kleine dele. Daarom eerst wat theorie over accu’s en batterijen om misverstanden uit de weg te ruimen en ongelukken te voorkomen.
De woorden accu en batterij worden te pas en te onpas door elkaar gebruikt, terwijl ze heel specifieke betekenissen hebben, dus misschien is het handig om daar te beginnen. Eerst de oorspronkelijke, technische betekenissen van de woorden:
- Cel: een (glazen) bak (“element”) waarin door een chemische reactie van de inwerking van een zuur op twee metalen platen (bijv. lood en loodoxide) een elektrische spanning wordt opgewekt.
- Accu (voluit: accumulator): een cel die door zijn constructie/samenstelling herladen kan worden.
- Batterij: een verzameling cellen, van oplaadbare of niet-oplaadbare soort.
In de dagelijkse praktijk is het spraakgebruik geworden om over een accu spreken als het om een oplaadbaar ding gaat en over een batterij als het over een wegwerpding gaat. Met het aantal cellen wordt in het spraakgebruik geen rekening meer gehouden, we noemen één enkele AAA-cel rustig een batterij, of in de oplaadbare variant: een accu.
De stroombron in de auto noemen we steevast: de accu, terwijl hij (of zij?) uit 6 in serie geschakelde cellen van 2 volt elk bestaat en dus eigenlijk een batterij is. Tot zover de cursus spraakverwarring.
Nog één paar kleinigheden: het verschil tussen spanning en stroom en vermogen. Wanneer een cel geladen is, zijn er op de ene plaat méér elektronen aanwezig dan op de andere plaat. Een historisch fout die ooit is gemaakt en waarop tot op de dag van vandaag en ook in de toekomst wordt vastgehouden, is om die pool de PLUS-pool te noemen. In de chemische werkelijkheid heeft de MIN-pool de meeste elektronen, en loopt de elektronenstroom van min naar plus, maar dat is voor ons verhaal verder niet van belang. In het dagelijkse spraakgebruik zeggen we dat de stroom van plus naar min loopt. Dus als een cel geladen is, is er een potentiaalverschil tussen de éne pool en de andere. We zeggen dan: er staat een SPANNING over beide polen. Bij een auto accu is dat 2 Volt per cel. Bij nikkel-cadmium is dat 1,2 Volt, bij Lithium-Ion 1,5 Volt. Bij een niet-oplaadbare Alkaline-cel is dat 1,5 Volt.
Capaciteit van de starthulp/powerbank. Het zal u duidelijk zijn dat er in een forse autoaccu meer elektronen kunnen worden opgeslagen dan in een AAA-celletje. Daarom is er een norm die je een indruk geeft hoeveel er in een cel/batterij zit. De capaciteit van kleine oplaadbare cellen wordt aangegeven in mA/u (mili Ampère (1/1000 A) per uur). Bij autoaccu’s geven we die capaciteit aan in A/u. Een AA-cel kan een capaciteit hebben van 800 mA/U. Dat wil zeggen dat de cel gedurende 1 uur een stroom kan leveren van 800 mA. Voor de 90 Ampère/Uur autoaccu geldt dat deze gedurende 1 uur een stroom van 90 A kan leveren. Het moge duidelijk zijn dat gedurende de periode van 1 uur, de klemspanning zal afnemen. Het is verder zo, dat bij een lagere belasting van de cel de cel langer stroom zal leveren, bij hogere belasting evenredig korter. Een voorbeeld: een ledje dat 20 mA verbruikt, zal op een 800 mA/U cel in theorie 40 uur kunnen branden. Op de autoaccu zou dezelfde led 4500 uur kunnen branden. Door de capaciteit van powerbanks in mili Ampères aan te geven, bereiken de commerciële jongens indrukwekkende getallen die de verkoop ten goede zouden moeten komen. 1000 mA/u klinkt beter dan 1 A/u, nietwaar?
Als we een verbruiker (lamp, radio, startmotor) aansluiten tussen beide polen van onze cel/batterij, dan gaat er een elektronen-STROOM vloeien, zoals water door een tuinslang. Op het moment dat er zoveel elektronen van de volle naar de lege plaat zijn verplaatst dat er op beide platen evenveel zijn, en er dus geen stroom meer vloeit, zeggen we: “de cel is leeg”.
Goed onthouden: de platen van een cel gedragen zich als de communicerende vaten uit de natuurkunde les op de middelbare school.
Van dit gegeven wordt ook bij de powerbanks oftewel starthulpen gebruik gemaakt. Uw auto start niet meer omdat de lading van de accu tot onder een bepaald spanningsniveau is gezakt, er daardoor te weinig elektronen door de startmotor kunnen huppelen om hem te laten ronddraaien: de accu is “leeg”. Mis! De elektronen op de negatieve plaat moeten worden aangevuld. En dat is wat je met de powerbank doet: je laadt de autoaccu bij, tot een niveau waarop de startmotor weer wil ronddraaien.
Waardoor raakt een auto-accu leeg? Daar zijn verschillende oorzaken voor, behalve uitstappen en de verlichting laten branden. Bedenk: in de moderne auto blijven de boordcomputer en het diefstalalarm altijd een kleine hoeveelheid stroom verbruiken, dus na 3 weken parkeren op Schiphol, kan de accu leeg zijn. Ouderdom: het zuur in de accu vreet de platen langzaam op en op een gegeven moment is er geen of onvoldoende ruimte meer om elektronen op te slaan of het bezinksel, onderin de bak, sluit de platen kort. Kou: in de winter wordt het koud onder de motorkap en daardoor neemt de chemische activiteit sterk af. ’s Morgens, na een koude nacht, “trekt” de accu het niet meer.
Als je de bedrading van de door ons geteste powerbanks vergelijkt met de dikte van de kabels die aan de autoaccu zitten, begrijp je dat de stroom die de startmotor trekt, bij een benzinemotor 100 Ampère of meer, niet door de powerbank geleverd kan worden. De powerbank zou gloeiendheet worden en exploderen of minstens in de brand vliegen. En dat is niet de bedoeling. Daarom zetten we de powerbank in om onze accu bij te laden, om de elektronen weer aan te vullen. Afhankelijk van de restlading van de autoaccu, de capaciteit van de gebruikte powerbank en de dikte van de aansluitkabeltjes, duurt dat een zekere tijd. Het zal u duidelijk zijn dat gedurende de tijd van opladen er geen verbruikers als radio of verlichting moeten zijn ingeschakeld.
Tot zover de theorie, nu de praktijk. We zullen de komende tijd achtereenvolgens de volgende starthulpen aan een onderzoek onderwerpen:
- Vis Jumper – 6.000 mA/u
- Vis Jumper Tiger – 8.000 mA/u
- Cobra Jump Pack – 6.000 mA/u