Часто задаваемые вопросы о литий-йонных батареях для вилочных погрузчиков

1. Какие типы литий-ионных аккумуляторов применяются в электропогрузчиках?

Поскольку для тяговых батарей на первом месте стоит безопасность, а лишь затем плотность энергии, то популярны следующие 3 типа АКБ:

LFP (литий-железофосфатные) или LiFePO4. Не содержат дорогого никеля или кобальта, поэтому самые доступные по цене. Энергоемкость качественных элементов 120-150 Втч/кг. Безопасные в эксплуатации, хорошо показывают себя при отрицательных температурах. Долгий срок службы (2000 циклов зарядки).
NMC (никель-марганец-кобальтовые). Высокая энергоемкость 200-220 Втч/кг при относительно низкой стоимости, устойчивости к перепадам температур. Долгий срок службы (2000 циклов зарядки).
NCA (никель-кобальт-алюминиевые) литиевые батареи отличаются высокой удельной мощностью, энергоемкостью до 260 Втч/кг. Обычно устанавливаются в электромобили. В вилочных погрузчиках применяются редко из-за высокой стоимости, короткого срока службы (500 циклов зарядки).

Советы по хранению аккумуляторов с разным химическим составом

2. Опасно ли использовать литий-ионные батареи?

Нет, при правильном обращении они даже безопаснее свинцово-кислотных аккумуляторов. Высокая плотность энергии считается потенциально опасной, однако тяговые литий-ионные батареи оснащаются платами управления с функциями защиты от перегрузки, чрезмерного заряда, глубокого разряда, избыточного тока, короткого замыкания, избыточного давления. Для защиты АКБ от механических повреждений служит прочный кожух или стальной поддон.

3. Опасно ли заряжать литий-ионные аккумуляторы?

Нет, Li-ION – это безопасное решение, поскольку во время зарядки не выделяется никаких взрывоопасных или токсичных газов, испарений. Ячейки герметичны, поэтому электролит не может пролиться, как в случае со свинцово-кислотными АКБ. Защита от перегрева обеспечивается с помощью контроллера или платы BMS.

Советы по утилизации литий-ионных батарей

4. Какие меры безопасности нужно предусмотреть для литиевых батарей?

Вероятность серьезного инцидента (перегрева, воспламенения) крайне мала, однако не стоит игнорировать возможность его возникновения. Рекомендуется разработать план действий на чрезвычайную ситуацию. Например, выделить место, куда можно отложить поврежденную батарею. Такая зона должна хорошо проветриваться или находиться на открытом воздухе, на достаточном расстоянии от легковоспламеняющихся материалов. В рабочей зоне должны находиться порошковые огнетушители на основе графита, нитрида бора, карбида кремния.

5. Какие газы выделяются при горении литий-ионного аккумулятора?

Это зависит химсостава конкретной батареи, который нужно уточнять в паспорте безопасности или спецификации. Как правило, наибольший объем газа образуется в результате разложения органического электролита. Стоит учитывать все горючие компоненты: пластиковые детали, кабели, провода. При горении может выделяется двуокись углерода, этилен, пропилен и другие токсичные газы.

6. Относятся ли литий-ионные батареи к опасным грузам?

Да, они классифицируются как изделия 9 класса опасности, группа М4 (опасность возгорания, взрыва). К ним применяются соответствующие правила перевозки опасных грузов автомобильным (ДОПОГ), железнодорожным (МПОГ), морским (МКМПОГ) и воздушным (ИАТА) транспортом.

7. Чем литий-ионный аккумулятор отличается от свинцово-кислотного, дизельного топлива и сжиженного газа с позиции экологии?

Более низкие выбросы CO2 по сравнению со свинцово-кислотными АКБ и двигателями внутреннего сгорания.
Меньше материалов для переработки (одна литиевая батарея эквивалентна 3-4 свинцово-кислотным).
Отсутствие выбросов в процессе зарядки (например, у свинцово-кислотных АКБ выделяется водород).

Почему литий-ионные батареи с восстановленным катодом способны работать лучше новых

8. Подходят ли литиевые аккумуляторы для многосменной работы?

Да, если у вас достаточно возможностей для их зарядки. Поскольку Li—ion аккумуляторы никогда не нуждаются в выравнивающем заряде, то регулярные короткие подзарядки будут поддерживать их работу не менее эффективно, чем длительная ночная зарядка.

При работе в несколько смен нужно использовать 2-3 свинцово-кислотных батареи на один электропогрузчик, чтобы заменять их по мере исчерпания энергии. Литиевую АКБ можно не заменять, если должным образом спланировать периоды работы и подзарядки.

Чтобы подобрать аккумулятор и зарядное устройство, необходимы следующие данные:

Максимальная мощность, доступная для парка электропогрузчиков, в идеале – для каждого отдельного места зарядки.
Пиковая потребляемая мощность.
Время работы, простоя и зарядки.
Тарифы на электроэнергию в разное время суток.
Энергетическая инфраструктура (наличие кабелей, розеток для зарядных устройств).

9. Какова экономическая выгода от литий-ионных аккумуляторов?

Капитальные затраты на литий-ионную технологию выше, чем на свинцово-кислотную технологию, однако ежедневные эксплуатационные расходы значительно ниже. Благодаря энергоэффективности литиевых аккумуляторов, на их зарядку уходит меньше электроэнергии. Также снижаются расходы на обслуживание. Кроме того, литиевые батареи типа LFP, NMC служат в 2-4 раза дольше, чем свинцово-кислотные.

10. Что делать, если Li—ion батарея слишком разряжена?

Система управления аккумулятором (BMS) защищает Li—ion аккумулятор от чрезмерного разряда и ограничивает функции погрузчика в случае низкого уровня заряда (отключает функцию подъема, снижает скорость движения). У оператора останется достаточно времени, чтобы добраться до зарядной станции, либо воспользоваться переносным зарядным устройством.

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: 09 декабря 2023