5 трудностей создания идеального литиевого аккумулятора для вилочного погрузчика

Вилочные электропогрузчики во время работы нередко подвергаются тряске, ударам, что приводит к сильным толчкам и вибрациям аккумуляторной батареи. Поэтому перед производителями стоит сложная задача: учесть все возможные воздействия при эксплуатации тягового аккумулятора и обеспечить безопасность аккумуляторных элементов.

Как подсчитать емкость литий-ионной батареи, необходимую для электропогрузчика

При разработке и сборке литий-ионной батареи важно преодолеть пять основных трудностей:

накопление тепла при заряде, разряде;
вибрации, передающиеся от корпуса вилочного погрузчика;
размерные колебания литиевого аккумулятора при заряде, разряде;
разница в размерах аккумуляторных элементов и их силовое сжатие в корпусе батареи;
защищенность от ударных воздействий.

Разберем каждый пункт подробнее.

Li-ion аккумулятор в вилочном погрузчике

Каким оборудованием проверяют и тестируют литиевые батареи

1. Нагрев во время заряда или разряда литий-ионной батареи

В тяговых литиевых аккумуляторах для вилочных погрузчиков обычно используют элементы призматической формы с минимальным внутренним сопротивлением. Это помогает снизить выделение тепла во время циклов заряда, разряда. Чтобы облегчить теплоотдачу, инженеры также стараются обеспечить тесный контакт между элементами и металлическим корпусом. Выделяемое ячейками тепло просто передается на поверхность батареи, благодаря чему поддерживается оптимальная температура и увеличивается срок службы. Корпус в этом случае лучше использовать из алюминия. Для работы в условиях жары, такого пассивного охлаждения может быть недостаточно, тогда устанавливают массивный радиатор, систему воздушного или жидкостного охлаждения.

2. Вибрации при движении или работе электропогрузчика

Литий-ионные элементы отличаются слоистой внутренней структурой, которая чувствительна к вибрации. Тряска электропогрузчика при движении или работе может передаваться на тяговую батарею, что приводит к ослаблению, отсоединению или постепенному разрушению ячеек. Для борьбы с вибрациями производители могут снабжать корпус или лоток литиевого аккумулятора вибропоглотителем, либо используют демпфирующие прокладки. Такие опции способствуют увеличению срока службы элементов.

Инновации в сфере литий-ионных батарей вилочных погрузчиков

3. Размерные колебания элементов при зарядке, разрядке.

Вследствие внутренних химических реакций, размеры литий-ионных ячеек нестабильны во время заряда и разряда. Колебания размеров способны приводить к механическим напряжениям в конструкции аккумуляторной батареи и даже создавать угрозу электрическим соединениям между ячейками. Известны случаи, когда болты и гайки электрических соединений ослабевали, что вызывало серьезные сбои в работе. Внутренняя архитектура литий-ионных батарей должна разрабатываться грамотно, чтобы при колебаниях размеров и минимальной массе гарантировать максимальную надежность. Это требует глубокой проработки всей конструкции, с компьютерным моделированием, испытаниями, что невозможно при кустарном производстве.

Тяговый литиевый аккумулятор для вилочного погрузчика

4. Разница в размерах между элементами

Призматические литиевые аккумуляторные элементы имеют широкий диапазон допусков по размерам. Кроме того, эти размеры изменяются при зарядке, разрядке, о чем написано выше. Поэтому производителям тяговых литиевых батарей, сложно добиться надежных, прочных механических соединений для эффективного теплообмена между ячейками и корпусом. Проблема решается жестким отбором или сортировкой аккумуляторных элементов. Для этого используют высокоточное контрольно-измерительное оборудование.

Сравнение тяговых литиевых батарей на призматических и цилиндрических элементах

5. Ударная безопасность

Во многих недорогих или самодельных тяговых литий-ионных батареях элементы при тряске или ударах дребезжат, покидают свои места, а соединения между ними ослабевают или нарушаются. Это может привести даже к короткому замыканию, что негативно скажется на безопасности вилочного электропогрузчика или иной аккумуляторной складской техники. Для повышения ударной безопасности инженеры разумно группируют ячейки, прочно фиксируют их в каркасах или лотках, размещают в корпусах из ударопрочных материалов.

Заключение

При изготовлении литиевого аккумулятора для вилочного погрузчика можно столкнуться с рядом трудностей, которые снижают надежность, безопасность и срок службы. Поэтому рекомендуется заказывать литий-ионные батареи фабричного производства, желательно известных производителей, продукция которых доказала свою надежность.

Материалы сайта не подлежат использованию кем-либо, в какой бы-то ни было форме, включая воспроизведение, распространение, переработку, не иначе как с письменного разрешения редакции Forklift.Blog. Использование материалов сайта без разрешения его владельца является нарушением авторских прав и преследуется по закону.

Темы этой статьи:

Тяговые АКБ

Литий-ионные АКБ

Автор статьи: Энергинский К.А.
Специалист по аккумуляторной технологии
Автор-эксперт в области литий-ионных аккумуляторов

Опубликовано: 13 августа 2023