Accumachines steeds krachtiger en efficiënter

Met de komst van de Lithium Ion accu in het begin van de jaren ’90 is de opmars van de accumachines pas echt begonnen. Tegenwoordig zijn voor nagenoeg alle typen gereedschappen ook accumachines te krijgen, zoals boor-/schroefmachines, boor- en combihamers, haakse slijpers, decoupeerzagen en cirkelzagen. BouwTotaal ging op bezoek bij Makita in Eindhoven om de laatste ontwikkelingen voor u in beeld te brengen.
 
Tekst en beeld: Ing. Frank de Groot
 
Eerst een stukje geschiedenis. De eerste accumachines verschenen al in 1975. In 1978 kwam de eerste accu boormachine met verwisselbare accu op de markt. Het waren de bekende Ni-Cd staafaccu’s die in de machine werden geschoven. Snoerloze gereedschappen werden na de introductie van de accugereedschappen langzaam steeds populairder. De gebruiker kan immers onafhankelijk werken van stroombronnen en de bijbehorende kabels. Beperkingen zijn er echter ook bij de – nog steeds verkrijgbare – zeer prijsvriendelijke Nikkel-Cadmium accu’s: ze moeten regelmatig worden opgeladen en de kracht van de Nikkel-Cadmium en later Nikkel-metaalhydride accu’s is minder dan gesnoerd gereedschap. Ook hebben de Ni-Cd accu’s last van geheugeneffect en zijn ze milieu-onvriendelijk.
De in de jaren negentig ontwikkelde Nikkel-metaalhydride accu’s hebben een grotere energiedichtheid dan Ni-Cd accu’s, maar ze zijn ook duurder. Ook hebben ze een snellere laadtijd. NiMH-accu’s zijn minder milieubelastend, doordat ze minder zware metalen (cadmium) bevatten. Ze zijn echter minder vaak op te laden dan de oude Ni-Cd-accu’s en hebben een minder lange levensduur. Pas met de komst van de Lithium Ion accu’s halverwege de jaren ’00 kwamen alle nadelen van de oude typen accu’s te vervallen en is de accumachine aan een opmars begonnen.
 
Ah of V?
Li-ion accu’s kunnen een hoge ontlaadstroom geven. Daardoor kunnen ze machines van stroom voorzien die dezelfde prestatie leveren als een 230 V machine. Desondanks zijn ze compact en hebben ook geen last van het geheugeneffect. Dit betekent dat ze ongeacht het energieniveau kunnen worden opgeladen, zonder dat dit een invloed heeft op de bruikbare capaciteit van de accu. Ook de zelfontlading is erg laag. Zelfs wanneer u het gereedschap een jaar niet hebt gebruikt, kunt u meteen weer over de meeste opgeslagen energie beschikken. En in tegenstelling tot conventionele herlaadbare nikkel accu’s kan de gebruiker gedurende de volledige ontladingscyclus rekenen op het volle batterijvermogen. Het laatste gat wordt bijvoorbeeld met evenveel vermogen als het eerste geboord. Oplaadbare Lithium-ion accu’s zijn ook goed bestand tegen extreme hitte en koude en hebben een hoge energie dichtheid.
‘We krijgen 5,0 Ah accu’s van 18 V, maar je hebt ook al 6,0 Ah accu’s’, zegt Ike, kennisdeler en boegbeeld van Makita voor kennisvragen. ‘De meeste vragen die ik krijg hebben betrekking op de keuze voor het juiste voltage en de betekenis van ampère-uur (Ah). Het voltage is de eenheid voor spanning. Zie het als de druk op de waterkraan. Ampère (A) is de eenheid voor stroom: zie het als de hoeveelheid water die door de kraan stroomt. Ampère-uur is dan de hoeveelheid stroom die een accu per uur kan leveren en Wattuur (Wh) is het voltage vermenigvuldigd met de hoeveelheid Ampère-uur. Een accu van 5,0 Ah en 18 V, levert dus 90 Wh.’
Ike geeft een voorbeeld: ‘Stel nu dat je met een accu boor-/schroefmachine een schroef in hout draait. Dat geeft weerstand. Hoe hoger de spanning (V), hoe minder stroom (A) nodig is om de motor in beweging te houden. Als met die machine dan een gelijkwaardige accu met dezelfde ampère-uur wordt gebruikt dan zal de machine met het hogere voltage meer schroeven indraaien. Je werkt er langer mee door. Het heeft dus geen zin om alleen naar ampère-uur of alleen naar voltage te kijken. Het gaat om de combinatie van beiden – Wattuur dus – en uiteraard de duur en zwaarte van het werk dat je met het accugereedschap wilt uitvoeren. Anders gezegd: hoeveel stroom verbruikt de accumachine en voldoet de accu dan om er continue mee te werken? Voor veel toepassingen heb je genoeg aan 18 V en 3,0 of 4,0 Ah, maar bijvoorbeeld een cirkelzaag of reciprozaag vragen meer stroom: kies dan voor 4,0 of 5,0 Ah. Werk je met een accu lijm- en kitspuit dan is een 1,5 Ah accu ruim voldoende. Zoek altijd naar de juiste balans.’
 
Noviteit
Een noviteit is het toepassen van een dubbel accusysteem. Zo zijn de nieuwste handcirkelzaag en combihamer van Makita uitgerust met een 2×18 V accusysteem. Deze innovatieve techniek combineert het gemak van 18 V met de kracht van een 36 V motor. Gebruikers kunnen met het 2×18 V accusysteem langer en makkelijker doorwerken en dus snoerloos meer meters maken. Reeds in het bezit zijnde Makita 18 V accu's (3,0 en 4,0 Ah) passen ook eenvoudig op deze nieuwe machines. Medio maart levert Makita ook 5,0 Ah accu los.
 
Nieuwe generatie accu’s
Circa tien jaar geleden kwamen de eerste blokaccu’s op de markt, ter vervanging van de staafaccu’s die nog in de machine geschoven moesten worden. Niet lang daarna volgden de schuifaccu’s, zoals we die nu nog kennen. Ike over de nieuwste generatie schuifaccu’s: ‘De Li-ion accu’s zijn bij Makita voorzien van een chip. Deze chip in de accu registreert en controleert drie waardes: stroom, temperatuur en accuspanning. De processor in de oplader leest de data uit de chip van de accu en zal de accu op de beste wijze laden. Tijdens het oplaadproces worden zowel de stroom, de temperatuur en de spanning gecontroleerd en daarop gestuurd. Dat in tegenstelling tot traditionele oplaad methodes.’
De grootste vijand voor accu’s zijn verder de extreem hoge temperaturen. Zowel tijdens het ontladen als het laden. In de nieuwe typen opladers worden accu’s daarom gekoeld door een geforceerde luchtstroom. Ike: ‘Wordt een te warme accu in de oplader geplaatst dan zal de oplader niet meteen starten met opladen. De accu wordt eerst gekoeld. Pas als de accu voldoende is afgekoeld, zal de oplader de accu met het beste algoritme gaan laden. De chip in de accu en de processor in de oplader controleren het hele oplaadproces. Door dit geforceerde koelen van de accu voor en tijdens het opladen wordt de levensduur van de accu verlengd.’
Verder neemt de oplaadtijd steeds verder af, want gebruikers willen natuurlijk zo snel mogelijk over een volle accu bezitten. ‘De nieuwste typen opladers laden, afhankelijk van het type en de temperatuur van de accu, in 15 tot 45 minuten de accu volledig op. De 1,3 Ah-accu’s vragen daarbij 15 minuten, de 3,0 Ah 22 minuten, de 4,0 Ah 36 minuten en de 5,0 Ah 45 minuten.’
De kennisdeler voorziet ook een overstap van vloeistoffen naar vaste stoffen in de accucellen. In accu’s voor auto’s gebruikt men al deze techniek. Maar ondanks al deze ontwikkelingen denkt Ike niet dat de gesnoerde machines snel van het podium zullen verdwijnen: ‘Er zijn nog veel toepassingen waarbij machines met een hoog opgenomen vermogen (1000 – 2600 Watt) worden gebruikt en de huidige techniek van de accumachines is nog niet zo ver om deze te vervangen. Maar dan praat ik wel over een termijn van wellicht vijf tot tien jaar.’