Onze merken

Klantenservice

Inloggen

Hoe zit een fietsaccu in elkaar?

Een fietsaccu, hoe is die eigenlijk gemaakt? Een accu voor de e-bike bestaat kort gezegd uit een reeks batterijcellen, samen met elektronica: het Batterij Management Systeem (BMS). Deze zijn omgeven door een solide omhulsel: de behuizing. De accucellen samen met het BMS zorgen voor opgeslagen energie bestemd voor het aandrijfsysteem, de elektrische motor.

Hoeveel cellen er precies in een fietsaccu zitten, hangt ervan af. Ook de soort cellen kunnen verschillen. Zowel wat betreft de kwaliteit, het voltage (V) als de capaciteit uitgedrukt in Ampère uur (Ah). Via de techniek van puntlassen komen deze cellen aan elkaar te zitten, zodat ze in verbinding staan met elkaar.

Hoe komen de accucellen bij elkaar?
Meestal komen er nikkelen strips aan te pas om uiteindelijk alle cellen zowel parallel als serieel met elkaar te verbinden. Het gaat om schakelen in de lengte en in de breedte, zou je kunnen zeggen. Hier leggen we uit wat het verschil is tussen parallel en serieel schakelen. Dat heeft eigenlijk alles te maken met het genoemde voltage en de 'ampèrage' (dit woord bestaat officieel niet, maar hiermee wordt bedoeld de hoeveelheid Ah).

Parallel schakelen: voor hogere Ah
Simpel gezegd: om het ampèrage van de batterij te verhogen, moeten de cellen parallel met elkaar worden verbonden. Voor de duidelijkheid: in principe bestaat een (fiets)accu uit een reeks geheel identieke cellen. Stel dat een e-bike accu bestaat uit cellen van 2,9Ah, dan zorgt parallel schakelen voor een veelvoud van dit ampèrage, met dezelfde factor als het aantal verbonden cellen. Ofwel: worden er drie cellen van 2,9Ah (parallel) aan elkaar geschakeld dan wordt in totaal 3 keer 2,9Ah = 8,7Ah verkregen.

Serieel schakelen: voor hoger voltage
Om het voltage van de batterij te verhogen, moeten de cellen serieel met elkaar worden verbonden. Ook hier geldt dezelfde factor als het aantal verbonden cellen. Stel dat de cellen een voltage hebben van 3,6 en er maken er tien stuks serieel verbinding met elkaar, dan wordt in totaal 3,6V keer 10 = 36V verkregen.

Voor uw begrip: als een aantal setjes van (bijvoorbeeld) drie parallel geschakelde cellen van 2,9Ah (tezamen 8,7Ah) vervolgens ook serieel verbonden worden, dan verandert het ampèrage niet. In dit voorbeeld blijft de fietsaccu dus 8,7Ah, terwijl door het serieel schakelen het voltage wel toeneemt.

Vice versa hetzelfde. Als er bijvoorbeeld niet tien setjes van drie, maar tien setjes van slechts twee parallel geschakelde cellen à 2,9Ah zouden zijn, dan verandert het voltage (van 10 keer 3,6V = 36V) niet. Wel verandert dan het ampèrage van 8,7Ah naar 5,8Ah (immers 2 keer 2,9Ah).

Samengevat: voor een hoger vermogen Ah is het nodig de cellen parallel te schakelen. Voor een hoger voltage is het nodig de cellen in serie te schakelen. Bij het parallel schakelen neemt ondertussen het voltage niet toe. Bij het serieel schakelen neemt ondertussen ook niet de hoeveelheid Ah toe.

Op deze manier wordt 'gespeeld' met de totale capaciteit van de fietsaccu. Zo zal een accu van de elektrische fiets van 36V en 8,7Ah opgebouwd kunnen zijn uit een reeks accucellen van elk 3,6V en 2,9Ah: tien keer serieel geschakeld, drie keer parallel. En een accupack van 43,2V (afgerond 43V) en 10Ah kan opgebouwd zijn uit afzonderlijke cellen van 3,6V en 5Ah: twaalf keer serieel geschakeld en twee keer parallel.

Pluszijdes, minzijdes?
Terug naar hoe de accucellen 'over links en over rechts' aan elkaar vast komen te zitten. Met de techniek van puntlassen in combinatie met nikkelen strips gaat het als volgt.

Bij het parallel schakelen verbindt één zo'n strip de pluszijdes van de betreffende, op dezelfde kant naast elkaar gelegen cellen met elkaar. Een tweede strip verbindt aan de andere zijde de minnen van deze cellen met elkaar. Het parallel schakelen gebeurt dus door zowel alle pluspolen als alle minpolen met elkaar te verbinden.

Bij het serieel schakelen van de 'pakketjes' parallel geschakelde cellen, komen deze pakketjes op elkaar te liggen (of naast elkaar), zodanig dat niet alle pluszijden (en minzijden) aan één kant zitten, maar om en om. De nikkelen strips komen nu dwars op de strips die de cellen al parallel met elkaar hebben verbonden. Zo ontstaat er één geheel met strips die kruislings alle cellen met elkaar verbinden.

Alle cellen en soort cellen bij elkaar bepalen de totale capaciteit van de fietsaccu. Hoe hoger het voltage en hoe meer Ah, hoe hoger het totale vermogen dat de accu kan afgeven aan de motor, uitgedrukt in Wh (Watt uur; voltage maal ampèrage). Dit vermogen heeft een bepalende invloed op de actieradius van de e-bike, ofwel op het aantal kilometers dat u met een volle fietsaccu elektrisch kunt rijden. Overigens spelen daarbij ook andere factoren een rol, zoals het gewicht op de e-bike en de gebruikte standen, zoals u kunt lezen in het artikel Capaciteit en actieradius e-bike.

Fietsaccu en elektronica
Nadat alle cellen van de accu met elkaar verbonden zijn, komt er nog een verbinding met de elektronica: het genoemde Batterij Management Systeem. Het BMS maakt via solderen van de bedrading met de nikkelen strips contact met de inmiddels parallel en serieel samengestelde reeks batterijcellen.

Soorten fietsaccu's
De meeste, moderne fietsaccu's zijn van lithium. Dit type heeft een hogere opslagcapaciteit dan een NiMh accu (Nikkel Metaal Hydride). Daarom is een lithium fietsbatterij ook compacter. Daarnaast vergt een lithium accu in verhouding weinig onderhoud en heeft het een langere levensduur. Wel is een fietsaccu van lithium wat duurder. De meeste lithium accu's voor de elektrische fiets zijn de lithium-ion (Li-On / Li-ion). De allermodernste varianten lithium fietsaccu's zijn Lithium Polyme (LiPo) en Lithium IJzer Fosfaat (LifePo4).

Behuizing en plek op de elektrische fiets
Als genoemd komen de batterijcellen en de elektronica logischerwijs in een stevige behuizing. Het geheel kan vervolgens op meerdere plaatsen op de elektrische fiets komen te zitten: meestal bij de bagagedrager of bij/in het frame. Vaak ook wordt de fietsaccu verwerkt in de kettingkast. In alle gevallen maakt de accu vanzelfsprekend direct contact met het e-bike aandrijfsysteem.

Zie ook:

E-bike accu reviseren, hoe gaat dat?

Plaats van de accu op de e-bike

Tips voor goed fietsaccu onderhoud

> Meer advies en informatie <
U vindt hier nog veel meer Tips, info & adviezen over fietsaccu's (en fietsacculaders)!