Latvijas Русский

Li-Ion (ličio-jonų) akumuliatoriai šakiniams krautuvams

Li-Ion akumuliatoriai
  • Li-Ion akumuliatoriai!

Baterijos tipas:
Ličio geležies-fosfatas.
Įtampa:
24, 48, 80 V.
Galingumo diapazonas:
pagal užklausimą Ah.
Pateikti paklausimą

Tiesa ir mitai apie krautuvų ir keltuvų Li-ion ir rūgštinius akumuliatorius

Ansčiau ar vėliau kiekvienas sandėlio savininkas susiduria su tuo, kad jam reikia įsigyti naują elektros krautuvą arba pakeisti akumuliatorių, kuris tarnavo savo laiką. Tas pats liečia ir kitą sandėlio techniką - elektrinius vežimėlius, keltuvus, užsakymų rinktuvus ir tt. Viena iš svarbiausių užduočių šiuo atveju bus klausimas, kokio tipo akumuliatoriaus pasirinkti? Tiekėjai siūlo tiek klasikines rūgštines baterijas, tiek nereikalaujančius aptarnavimo gelinius akumuliatorius. Alternatyva šiem akumuliatoriam yra modernios Li-ion baterijos. Tiesa, daugelis vartotojų iki šiol nesiryžta šiai technologijai ir toliau naudoja senojo tipo akumuliatorius. Toks požiūris gali būti dėl informacijos trūkumo apie traukos akumuliatorius. Žemiau mes bandysime išsklaidyti mitus apie Li-ion akumuliatorius.

 

Mitas Nr.1

Ličio jonų akumuliatoriai nėra saugūs, todėl geriau jų nenaudoti. Jie gali sprogti, užsidegti spontaniškai, todėl geriau su jeis neprasidėti.

Būtų sunku ginčytis su tuo, jei būtume praėjusio amžiaus 80-ajam dešimtmetyje. Tiesą sakant, pirmieji ličio jonų akumuliatorių pavyzdžiai nebuvo labai saugūs. Buvo trumpo sujungimo ar savaiminio užsidegimo rizika. Paprastai tai pasireikšdavo pasibaigus eksploatavimo laikui, nes akumuliatoriaus komponentų cheminis stabilumas buvo žemas.

1991 m. Pirmaujančiose komercinėse ličio jonų baterijose, kurias išleido "Sony", ličio metalas buvo pakeistas saugesne jonine forma. Tačiau net ir po to, šių baterijų naudojimas buvo apribotas smulkiąja buitine elektronika. Kalba apie ličio jonų baterijų naudojimą kaip sandėlio įrangos energijos šaltinį, tada net nebuvo.

Situacija radikaliai pasikeitė 1997 m., Kai buvo išrastas naujas junginys - ličio geležies fosfatas (LiFePo4) kaip ličio jonų akumuliatorių katodo medžiaga. Šis junginys yra saugus ir neturi toksinių medžiagų. Tačiau tik 2005-2006 m. Jungtinių Amerikos Valstijų mokslininkai sugebėjo užbaigti šią "chemiją", kad tapo įmanoma komerciškai panaudoti. Dėl šios priežasties gauta ličio-geležies fosfato baterija, turinti tikrai revoliucines savybes, palyginti su įprastais švino rūgšties baterijomis. Tai yra ličio geležies fosfato baterijos, naudojamos elektriniams krautuvams ir sandėliavimo įrangai.

Be saugios cheminės sudėties, kiekvienoje ličio jonų traukos akumuliatoriuje yra valdymo blokas (BMS), kuris kontroliuoja įkrovimo išleidimo procesą ir apsaugo akumuliatoriaus celes nuo per didelio įkrovimo ir gilios iškrovos. Net jei dėl kokios nors priežasties BMS neišsijungia akumuliatoriaus avarinėje situacijoje, kiekvienoje celėje yra apsauginis vožtuvas, esant perkaičiui ar trumpam jungimui. Siekiant išvengti sprogimo, eant pavojui, vožtuvas išleidžia vidinį slėgį celėje.

Bet kaip gi dėl išmaniųjų telefonų, planšetinių kompiuterių, elektroninių cigarečių ir kitų prietaisų ličio jonų baterijų sprogimu ir (arba) užsidegimų, kurie atsiranda žiniasklaidoje? Laimei, šios baterijos yra mažai susijusios su traukos baterijomis. Iš esmės visi šie atvejai yra susiję su trumpuoju įjungimu akumuliatoriaus viduje dėl fizinės deformacijos, sukrėtimų ar kitokios žalos.

 

Mitas Nr. 2

Aš pratęs dirbti su švino rūgšties baterijomis ir man viskas tinka. Ličio jonų akumuliatoriai krautuvams - tai kažkas iš mokslinės fantastikos srities, ir aš nesu labai suinteresuotas.

Skirtumas tarp ličio jonų ir švino rūgšties baterijų yra toks pats, kaip tarp šiuolaikinio traukinio ir garo lokomotyvo. Švino rūgšties akumuliatorius buvo išrastas 1859 m. Tai netgi praeitis, bet prieš praėjusį amžių. Pagrindiniai šių baterijų trūkumai, kuriuos jie niekada nebus atsikratę, yra plačiai žinomi.

Nurodomi penki svarbiausi dalykai:

-          Pirma, tai yra sieros rūgšties, kaip švino rūgšties akumuliatorių elektrolito, naudojimas. Taigi, išsiskiria aštrūs kvapai, sprogių dujų išsiskirimas kraunant, plius, reikia papildyti vandenį. Taip pat reikia įrengti įkrovimo kambarį ir padengti baterijų aptarnavimo išlaidas.

-          Antra, rizika, kad bus žymiai sumažintas eksploatavimo laikas dėl neapdairio personalo požiūrio. Galima gerokai sumažinti tarnavimo laiką, nes trūksta elektrolito lygio ir tankio, iškrautos akumuliatoriaus baterijos, išleidžiamų žemiau leistino gylio, temperatūros režimo pažeidimų, nesilaikoma viso įkrovimo išleidimo ciklų. Kitaip tariant, švino rūgštinis akumuliatorius yra gana kaprizingas dalykas, kurį reikia reguliariai prižiūrėti.

-          Trečia, ilgas įkrovimo laikas. Norint visiškai įkrauti klasikinę rūgštinę bateriją skystu elektrolitu, reikia bent 7,5-8 valandų. Galimi greitesni įkrovimo režimai, tačiau tai neturėtų būti atliekama kasdien. Dėl greito įkrovimo reikalingos didelės srovės, todėl labai sumažina švino rūgšties baterijų tarnavimo laiką dėl šios technologijos ypatumų.

-          Ketvirta, norint organizuoti daugkartinius darbus, reikia ne tik įrengti įkrovimo kambarį, bet ir turėti 2 baterijų komplektą kiekvienam įrangos vienetui. Paprastai traukos rūgšties baterijos sveria nuo kelių šimtų kilogramų iki 1 tonos ar daugiau. Todėl mums taip pat reikia įrangos transportavimui ir saugiam pakeitimui. Paprastai tai yra specialūs ritinėliai, stalai ar kranų sijos.

-          Penkta, mažas efektyvumas. Švino rūgšties akumuliatoriai, tik 80% energijos sunaudoja sandėlio įrangai. Likusi dalis išgaruoja kaip šiluma.

Pažiūrėkime, kiek tai yra pinigais, pvz., krautuvas su rūgštiniu 48 V 750 Ah akumuliatoriumi. Tokia baterija viename ciklui, atsižvelgiant į iškrovimo gylį, 80% suteikia 48 * 750 * 80% / 1000 = 28,8 kW. Vidutinis 5 metų eksploatavimo laikas, esant 1 ciklui per dieną ir 250 darbo dienų, bus 28,8 * 250 * 5 = 36 000 kW. Tačiau iš tiesų mes išleisime 20% daugiau elektros energijos, o tai sudarys 36 000 * 20% * 0,15 = 1080 eurų už 0,15 EUR / 1 kWh kainą. Daugiau nei 1000 eurų tiesiog išnyksta iš kiekvienos baterijos. Tai nėra intensyviausio darbo režimo atvejis.

Visų šių trūkumų neturi ličio-geležies fosfato baterijos, varančios sandėlio elektros transportą. Įkrovimo ir iškrovimo metu jie nieko neišskiria, nereikalauja jokios techninės priežiūros, jie automatiškai išsijungia, kad išvengti gilios iškrovos, ir gali būti kraunami bet kokiame iškrovos lygyje. Visiškas įkrovimo laikas paprastai yra 1,5-2 valandos. Galite naudoti vieną bateriją daugkartinio veikimo režimui, jei turite laiko tarpiniams krovimams. Ličio geležies fosfato baterijų efektyvumas yra 96%, o eksploatavimo laikas - vidutiniškai 3000-5000 ciklų, priklausomai nuo gamintojo.

 

Mitas Nr. 3

 

Švino rūgšties baterijos nuolat tobulinamos. Yra gelinių akumuliatorių nereikalaujančių priežiūros, kurioms nereikia įkrovimo kambario. Yra HFC tipo baterijos ("Hawker NexSys"), kurių metu į atmosferą neišsiskiria dujos, ir jas galima krauti tarpiniais krovimais.

 

Tiesą sakant, yra tokių baterijų, tačiau viskas, atrodo, yra bandymas važiuoti nuvarytu arkliu. Švino rūgšties technologija pati jau yra išnaudota ir pasenusi. Nė vienų gamintojų gudrybės negali įveikti pagrindinių trūkumų.

 

Vožtuvų reguliuojamos baterijos iš tikrųjų beveik neišskiria dujų. Tačiau jie yra sąlygiškai netinkami naudoti. Jų elektrolitas yra tas pats sieros rūgšties tirpalas susietoje būsenoje. Atitinkamai, visi tokie patys minėtų švino rūgšties baterijų trūkumai, įskaitant poreikį išgauti dujas įkrovimo metu, tęsiasi ir prie šių baterijų. Akumuliatoriaus reguliuojamų baterijų naudojimo instrukcijoje nurodyta, kad įkrovimo metu akumuliatoriai gamina labai mažai dujų. Tačiau jų veikimo metu būtina laikytis tų pačių saugos reikalavimų kaip ir akumuliatorių su skystojo elektrolito (standartas EN 50272-3 / IEC 62485_3 "Vilkikų baterijos pramoniniams sunkvežimiams"). Kitaip tariant, būtina numatyti dujų šalinimą.

 

Kalbant apie standartines gelio baterijas, tai yra labiausiai neefektyvus elektrinių sunkvežimių ir sandėlių įrangos energijos šaltinis. Tokių baterijų eksploatavimo laikas yra tik 1200 ciklų, kurių iškrovos lygis ne daugiau kaip 60%. Normaliam įkrovos režimui tokios baterijos gali naudoti palyginti mažas įkrovimo sroves, dažniausiai 0,25-0,3 C. Todėl pilnos ųkrovos laikas paprastai yra 10-12 valandų, o kai kurių baterijų - 12-14 valandų. Dėl šios priežasties jie negali būti naudojami kelių pamainų darbui. Jų darbo laikas žymiai mažėja žemoje temperatūroje. Darbas neigiamų temperatūrų sąlygomis ženkliai sumažina gelio baterijos naudingumą.

 

Mitas Nr. 4

 

Ličio jonų akumuliatoriai krautuvams - tai kažkas nuostabus. Mažai žmonių juos perka.

 

Iš tiesų ličio jonų baterijų, skirtų sandėlio įrangai, rinka išaugo bent jau per pastaruosius penkerius ar septynerius metus. Pagrindiniai technikos gamintojai aktyviai papildo savo modelius  ličio jonų energijos šaltiniais.

Mūsų kompanija, kaip oficialus Vokietijos gamintojo STILL atstovas, sėkmingai siūlo nuolatiniams klientams Vilniuje ir visoje Lietuvoje pirkti krautuvus, krautuvai ir kitą techniką su ličio jonų baterija. Dėka mūsų pagalbos, pastaraisiais metais beveik kas antras įrenginys tiekiamas mūsų klientams yra su šiuolaikišku Li-ion energijos šaltiniu.

 

Labai įdomi tendencija yra tai, kad pastaraisiais metais net tradiciniai švino rūgšties baterijų gamintojai tikėjo į ličio jonų technologijas. Jei prieš penkerius ar septynerius metus jie nenorėjo girdėti apie ličio jonų baterijas, dabar jie gamina jas kartu su tradicinėmis švino rūgšties baterijomis. Mūsų nuomone, tendencija yra tokia, kad netolimoje ateityje ličio jonų baterijos visiškai pakeis įprastas švino rūgšties akumuliatorius.

 

Mitas Nr. 5

 

Ličio jonų baterijos yra per brangios. Jos yra daug brangesnės nei švino rūgšties, todėl nėra prasmės leisti joms pinigus. Palauksime, kol atpigs.

 

Žinoma, visada galite laukti. Iš tiesų greičiausiai greita ličio jonų technologijų plėtra paskatins naujų rinkos dalyvių atsiradimą, o kainos gali sumažėti. Tačiau net esant dabartiniam kainų lygiui, turėtumėte atkreipti dėmesį į tokio tipo baterijas. Jei ne tik pažvelgsite į pirkimo kainą, bet taip pat atsižvelgsite į tarnavimo laiką, paaiškėja, kad daugeliu atvejų "pigios" švino rūgštiniai baterijos vartotojui kainuoja daugiau nei šiuolaikinės ličio jonų baterijos.

 

Pvz., situacija, kai įmonė turi sandėlio įrangos parką, tačiau neturi specialios vietos įprastinėms švino-rūgštinių baterijų įkrovimui. Tokiu atveju turite investuoti į įkroviklio įrengimą arba naudoti gelio baterijas, kurių įkrovimo metu beveik nėra dujų. Daugelis pasirenka antrą variantą.

 

Dabar palyginkime du paprastus skaičius. Bet kokio aukščiausio lygio prekės ženklo gelio baterijos tarnavimo laikas visomis darbo sąlygomis yra ne daugiau kaip 1200 įkrovimo iškrovimo ciklų. Tokiu atveju maksimalus iškrovos gylis leidžiamas ne daugiau kaip 60%. Kitaip tariant, jei jūsų akumuliatoriaus nominali talpa yra 100 Ah, tuomet jūs tikrai naudojate tik 60 Ah ir galite ją "atimti"  nuo 100 Ah x 60% x 1200 = 72 000 Ah. Tos pačios ličio-geležies fosfato akumuliatoriaus tarnavimo laikas, surinktas, pavyzdžiui, Winstono ląstelėse, yra 5000 ciklų, kurių leidžiamas iškrovos gylis yra 80%. Jos resursas bus 100 Ah x 80% x 5000 = 400 000 Ah.

 

Dabar pabandykite palyginti vienos ir kitos baterijos sąnaudas, atsižvelgiant į šaltinį. Ličio jonų akumuliatorius įkraunamas po 2 valandų, o ne per 11-12 valandų, kaip gelis. Jei padidinsite efektyvumą (96% Li-Ion ir 80% gelio), pasirinkimas tampa akivaizdus.

 

 

Apibendrinant:

 

Elektrinių krautuvų ir kitų krovinių pakrovimo įrenginių ličio geležies fosfato baterijos užtikrina tradicinių švino rūgštinių akumuliatorių pozicijas. Dėl šitų pasenusių technologijų savybės švino rūgšties akumuliatoriai niekada nebus atsikratę pagrindinių trūkumų. Jų vienintelis privalumas yra maža pirkimo kaina.

 

Pasirinkdami baterijų rūšį sandėlio įrangai, nepakanka atsižvelgti tik į jų pirkimo kainą. Būtina palyginti eksploatacijos trukmę, leidžiamą iškrovos gylį, pilno įkrovimo laiką, techninės priežiūros poreikį ir kt.

Pateikti paklausimą