Batterijen voor elektrische scooters
De accu is de “brandstoftank” van uw elektrische scooter.Het slaat de energie op die wordt verbruikt door de gelijkstroommotor, verlichting, controller en andere accessoires.

De meeste elektrische scooters hebben een soort lithium-ionbatterijpakket vanwege hun uitstekende energiedichtheid en lange levensduur.Veel elektrische scooters voor kinderen en andere goedkope modellen bevatten loodzuuraccu's.In een scooter bestaat het accupakket uit individuele cellen en elektronica, een zogenaamde accubeheersysteem, waardoor het veilig blijft werken.
Grotere accupakketten hebben meer capaciteit, gemeten in wattuur, en zorgen ervoor dat een elektrische scooter verder kan rijden.Ze vergroten echter ook de afmetingen en het gewicht van de scooter, waardoor deze minder draagbaar wordt.Bovendien zijn batterijen een van de duurste onderdelen van de scooter en de totale kosten stijgen dienovereenkomstig.

Soorten batterijen
Accu's voor e-scooters zijn gemaakt van veel individuele accucellen.Meer specifiek zijn ze gemaakt van 18650 cellen, een grootteclassificatie voor lithiumionbatterijen (Li-Ion) met cilindrische afmetingen van 18 mm x 65 mm.

Elke 18650-cel in een accupakket is tamelijk weinig indrukwekkend: hij genereert een elektrisch potentieel van ~3,6 volt (nominaal) en heeft een capaciteit van ongeveer 2,6 ampère-uur (2,6 A·h) of ongeveer 9,4 wattuur (9,4 Wh).

Batterijcellen werken van 3,0 volt (0% lading) tot 4,2 volt (100% lading).

Lithium-ion
Li-ionbatterijen hebben een uitstekende energiedichtheid, de hoeveelheid energie die wordt opgeslagen op basis van hun fysieke gewicht.Ze hebben ook een uitstekende levensduur, wat betekent dat ze vele malen kunnen worden ontladen en opgeladen of “gefietst” en toch hun opslagcapaciteit behouden.

Li-ion verwijst eigenlijk naar veel batterijchemie waarbij lithiumion betrokken is.Hier is een korte lijst hieronder:

Lithium-mangaanoxide (LiMn2O4);ook bekend als: IMR, LMO, Li-mangaan
Lithium-mangaan-nikkel (LiNiMnCoO2);ook bekend als INR, NMC
Lithium-nikkel-kobaltaluminiumoxide (LiNiCoAlO2);ook bekend als NCA, Li-aluminium
Lithiumnikkelkobaltoxide (LiCoO2);ook wel NCO genoemd
Lithiumkobaltoxide (LiCoO2);ook bekend als ICR, LCO, Li-kobalt
Lithiumijzerfosfaat (LiFePO4);ook bekend als IFR, LFP, Li-fosfaat
Elk van deze batterijchemie vertegenwoordigt een afweging tussen veiligheid, levensduur, capaciteit en stroomopbrengst.

Lithiummangaan (INR, NMC)
Gelukkig maken veel hoogwaardige elektrische scooters gebruik van de INR-batterijchemie – een van de veiligste chemie.Deze batterij geeft een hoge capaciteit en uitgangsstroom.De aanwezigheid van mangaan verlaagt de interne weerstand van de batterij, waardoor een hoge stroomopbrengst mogelijk is bij lage temperaturen.Bijgevolg vermindert dit de kans op thermische runaway en brand.

Sommige elektrische scooters met INR-chemie zijn onder meer de WePed GT 50e- en Dualtron-modellen.

Loodzuur
Loodzuur is een zeer oude batterijchemie die vaak wordt aangetroffen in auto's en sommige grotere elektrische voertuigen, zoals golfkarretjes.Ze worden ook aangetroffen in sommige elektrische scooters;met name goedkope kinderscooters van bedrijven als Razor.

Loodzuurbatterijen hebben het voordeel dat ze goedkoop zijn, maar lijden aan een zeer slechte energiedichtheid, wat betekent dat ze veel wegen in vergelijking met de hoeveelheid energie die ze opslaan.Ter vergelijking: Li-ion-batterijen hebben ongeveer 10x de energiedichtheid vergeleken met loodzuurbatterijen.

Batterijpakketten
Om een ​​batterijpakket met een capaciteit van honderden of duizenden wattuur te bouwen, worden veel individuele 18650 Li-ion-cellen samengevoegd tot een baksteenachtige structuur.Het steenachtige batterijpakket wordt bewaakt en geregeld door een elektronisch circuit dat een batterijbeheersysteem (BMS) wordt genoemd en dat de stroom van elektriciteit in en uit de batterij regelt.
Individuele cellen in het batterijpakket zijn in serie geschakeld (end-to-end), waardoor hun spanning wordt opgeteld.Zo is het mogelijk om scooters te hebben met 36 V, 48 V, 52 V, 60 V of zelfs grotere accupakketten.

Deze individuele strengen (veel batterijen in serie) worden vervolgens parallel geschakeld om de uitgangsstroom te vergroten.

Door het aantal cellen in serie en parallel aan te passen, kunnen fabrikanten van elektrische scooters de uitgangsspanning of de maximale stroom- en ampère-uurcapaciteit verhogen.

Het wijzigen van de accuconfiguratie zal de totale opgeslagen energie niet vergroten, maar zorgt er wel voor dat een accu een groter bereik en een lagere spanning kan bieden, en omgekeerd.

Spanning en % resterend
Elke cel in een batterijpakket wordt doorgaans gevoed vanaf 3,0 volt (0% lading) tot 4,2 volt (100% lading).

Dit betekent dat een 36 V accupakket (met 10 accu's in serie) werkt van 30 V (0% lading) tot 42 volt (100% lading).In onze accuspanningstabel kunt u voor elk type accu zien hoe % resterend overeenkomt met de accuspanning (sommige scooters geven dit direct weer).

Spanningsdaling
Elke batterij zal last hebben van een fenomeen dat spanningsdaling wordt genoemd.

Spanningsdaling wordt veroorzaakt door verschillende effecten, waaronder de lithium-ionchemie, temperatuur en elektrische weerstand.Het resulteert altijd in een niet-lineair gedrag van de accuspanning.

Zodra de accu wordt belast, daalt de spanning onmiddellijk.Dit effect kan leiden tot een onjuiste inschatting van de batterijcapaciteit.Als u de accuspanning rechtstreeks zou uitlezen, zou u denken dat u onmiddellijk 10% van uw capaciteit of meer had verloren.

Zodra de belasting is verwijderd, keert de accuspanning terug naar het werkelijke niveau.

Spanningsdaling treedt ook op tijdens langdurige ontlading van de accu (zoals tijdens een lange rit).Het duurt enige tijd voordat de lithiumchemie in de batterij de ontladingssnelheid heeft ingehaald.Dit kan ertoe leiden dat de accuspanning tijdens een lange rit nog sneller daalt.

Als u de batterij laat rusten, keert deze terug naar het werkelijke en nauwkeurige spanningsniveau.

Capaciteitsbeoordelingen
De batterijcapaciteit van een e-scooter wordt uitgedrukt in watturen (afgekort Wh), een maatstaf voor energie.Deze eenheid is vrij eenvoudig te begrijpen.Een batterij met een vermogen van 1 Wh slaat bijvoorbeeld voldoende energie op om één watt gedurende één uur te leveren.

Meer energiecapaciteit betekent een hoger batterijwattuur, wat zich vertaalt in een groter bereik van de elektrische scooter, voor een bepaald motorvermogen.Een gemiddelde scooter heeft een capaciteit van ongeveer 250 Wh en kan ongeveer 16 kilometer afleggen met een gemiddelde snelheid van 24 kilometer per uur.Scooters met extreme prestaties kunnen een capaciteit hebben die reikt tot duizenden wattuur en een bereik tot 60 mijl.

Batterij merken
Individuele Li-ion-cellen in een accupakket van een e-scooter worden gemaakt door slechts een handvol verschillende internationaal bekende bedrijven.Cellen van de hoogste kwaliteit worden gemaakt door LG, Samsung, Panasonic en Sanyo.Dit soort cellen zijn meestal alleen te vinden in accupakketten van duurdere scooters.

De meeste elektrische scooters voor budget- en woon-werkverkeer hebben accupakketten gemaakt van generieke, in China vervaardigde cellen, die sterk variëren in kwaliteit.

Het verschil tussen scooters met merkcellen en generieke Chinese cellen is een grotere garantie voor kwaliteitscontrole bij gevestigde merken.Als dat niet binnen uw budget valt, zorg er dan voor dat u een scooter koopt van een gerenommeerde fabrikant die kwaliteitsonderdelen gebruikt en goede kwaliteitscontrolemaatregelen (QC) heeft getroffen.

Enkele voorbeelden van bedrijven die waarschijnlijk een goede kwaliteitscontrole hebben, zijn Xiaomi en Segway.

Batterijbeheersysteem
Hoewel Li-ion 18650-cellen verbazingwekkende voordelen hebben, zijn ze minder vergevingsgezind dan andere batterijtechnologieën en kunnen ze ontploffen als ze verkeerd worden gebruikt.Het is om deze reden dat ze vrijwel altijd worden samengevoegd tot batterijpakketten die zijn voorzien van een batterijbeheersysteem.

Het batterijmanagementsysteem (BMS) is een elektronische component die het batterijpakket bewaakt en het opladen en ontladen regelt.Li-ion-batterijen zijn ontworpen om te werken tussen ongeveer 2,5 en 4,0 V. Overladen of volledig ontladen kan de levensduur van de batterij verkorten of gevaarlijke thermische overbelasting veroorzaken.Het GBS moet overladen voorkomen.Veel gebouwbeheersystemen schakelen ook de stroom uit voordat de batterij volledig is ontladen, om de levensduur te verlengen.Desondanks gebruiken veel rijders nog steeds hun batterijen door ze nooit volledig te ontladen en gebruiken ze ook speciale opladers om de laadsnelheid en -hoeveelheid nauwkeurig te regelen.

Meer geavanceerde batterijbeheersystemen zullen ook de temperatuur van het pakket monitoren en een uitschakeling activeren als er oververhitting optreedt.

Krat
Als u onderzoek doet naar het opladen van batterijen, zult u waarschijnlijk C-rate tegenkomen.C-rate beschrijft hoe snel de batterij volledig wordt opgeladen of ontladen.Een C-waarde van 1C betekent bijvoorbeeld dat de batterij in één uur is opgeladen, 2C betekent dat deze binnen 0,5 uur volledig is opgeladen en 0,5C betekent dat deze binnen twee uur volledig is opgeladen.Als u een batterij van 100 A·h volledig zou opladen met een stroomsterkte van 100 A, zou het een uur duren en zou de C-snelheid 1C zijn.

Batterijduur
Een typische Li-ion-batterij kan 300 tot 500 laad-/ontlaadcycli aan voordat de capaciteit afneemt.Voor een gemiddelde elektrische scooter is dit 3000 tot 10.000 kilometer!Houd er rekening mee dat “vermindering van de capaciteit” niet betekent “alle capaciteit verliezen”, maar een merkbare daling van 10 tot 20% betekent die steeds erger zal worden.

Moderne batterijbeheersystemen helpen de levensduur van de batterij te verlengen en u hoeft zich er niet al te veel zorgen over te maken.

Als u de levensduur van de batterij echter zoveel mogelijk wilt verlengen, zijn er enkele dingen die u kunt doen om de 500 cycli te overschrijden.Deze omvatten:

Bewaar uw scootmobiel niet gedurende langere tijd volledig opgeladen of met de oplader aangesloten.
Bewaar de elektrische scooter niet volledig ontladen.Li-ion accu's gaan achteruit als ze onder de 2,5 V komen. De meeste fabrikanten adviseren om scooters op te slaan met een lading van 50%, en deze periodiek bij te laden tot dit niveau voor langdurige opslag.
Gebruik de accu van de scooter niet bij temperaturen onder 32 F° of boven 113 F°.
Laad uw scootmobiel op met een lagere C-snelheid, wat betekent dat u de accu met een lagere snelheid oplaadt in verhouding tot de maximale capaciteit om de levensduur van de accu te behouden/te verbeteren.Opladen met een C-snelheid tussen minder dan 1 is optimaal.Met sommige van de luxere of hogesnelheidsladers kunt u dit regelen.
Lees meer over het opladen van een elektrische scooter.

Samenvatting

Het belangrijkste punt hier is dat u de batterij niet misbruikt en dat deze de hele levensduur van de scooter meegaat.We horen van allerlei mensen over hun kapotte elektrische scooters en het is zelden een batterijprobleem!