Часто задаваемые вопросы о литий-ионных батареях для вилочных погрузчиков, часть 1

1. Какой аккумулятор лучше для электропогрузчика: литий-ионный или свинцово-кислотный?

Li-ion технология не стала бы популярной, если бы не предлагала преимуществ перед свинцово-кислотной технологией. В целом энергоэффективность системы «литиевая АКБ + ЗУ» на 20% выше, благодаря чему потери энергии и тепловыделение снижаются. В результате пользователи расходуют меньше электроэнергии. К другим весомым преимуществам литий-ионных аккумуляторов перед свинцово-кислотными относятся:

• Возможность промежуточной зарядки. Допускается подзаряжать аккумуляторы во время любого простоя электропогрузчика (в обеденный перерыв и т.п.). Для подзарядки не требуется специального помещения. Портативные или встроенные зарядные устройства позволяют заряжать машину в любом подходящем месте. При правильном планировании электропогрузчикам хватит энергии даже для двухсменной работы.
• Быстрота зарядки. Литий-ионные батареи гораздо быстрее заряжаются, чем аналогичные по емкости свинцово-кислотные батареи. Для полного заряда нужно 1-2 часа, а не 6-12 часов. Это позволяет восполнять энергию во время регулярных перерывов. Ускоренная зарядка также дает возможность использовать одно зарядное устройство для нескольких машин, что снижает расходы на оборудование, экономит пространство.

• Отсутствие необходимости замены АКБ. Благодаря возможности промежуточной и быстрой зарядки, при двухсменном режиме работы обычно заменять тяговый аккумулятор не требуется. Это экономит средства и время (например, освобождает от расходов на хранение запасных АКБ, содержание зарядной комнаты, персонал для замены).
• Отсутствие ежедневного обслуживания. Нет нужно постоянно чистить батарею, контролировать плотность электролита, доливать воду, выполнять выравнивающий заряд. Рабочее время персонала используется более эффективно.
• Безопасность в обращении. Благодаря герметичной системе не выделяются опасные газы, не проливается электролит. Li—ion аккумулятор не содержит кадмия, свинца, ртути или иных токсичных веществ.

2. На сколько циклов зарядки рассчитан литий-ионный аккумулятор для электропогрузчика?

Долговечность тяговых аккумуляторов зависит от химического состава и качества изготовления. В целом, литиевые батареи известных брендов выдерживают минимум 2500 циклов зарядки (одним циклом считается полный заряд и разряд АКБ). После этого у них остается примерно 75-80% от первоначальной емкости, что позволяет использовать их вторично.

Примеры ожидаемого количества циклов на основании опыта компаний, эксплуатирующих складскую технику:

• Для тяговых литиевых АКБ 24В, применяемых при температуре воздуха 20°C – 75% остаточной емкости после 2500 полных циклов зарядки при средней глубине разряда (DoD) 90%.
• Для тяговых АКБ 48 В или 90 В, применяемых при температуре воздуха 20°C –

80% остаточной емкости после 2500 циклов полной зарядки.

3. Можно ли обращаться с литий-ионными аккумуляторами также, как и со свинцово-кислотными?

Нет. Литиевые АКБ гораздо проще в эксплуатации, обслуживании: не требуют частой чистки корпуса, контроля плотности электролита, выполнения выравнивающего заряда, долива воды. Им не нужна отдельная зарядная комната с хорошей вентиляцией и защитой пола от кислоты, однако требуется соблюдать меры предосторожности при хранении, транспортировке.

4. Можно ли заряжать литий-ионные батареи обычным зарядным устройством?

Нет, нужно использовать ЗУ с подходящей кривой зарядки. Как правило, зарядные устройства для Li-ion батарей имеют более высокую выходную мощность, поэтому требуют большего входного тока. Кроме того, они обычно обменивается данными с АКБ через интерфейс CAN—Bus.

5. Можно ли разряжать Li—ion аккумуляторы ниже 20%?

При эксплуатации свинцово-кислотных батарей важно следить, чтобы уровень заряда не опускался ниже 20%. У литий-ионных АКБ можно забирать до 95% энергии, т.е. разряжать даже до 5%. Как правило, зарядные устройства заряжают Li-ion аккумуляторы с постоянной скоростью до определенного уровня SOC. Последние 10-15% SOC заряжаются дольше, поскольку ток заряда снижается, чтобы избежать перезаряда ячеек. Этот эффект хорошо заметен в смартфонах, где последние 10% заряжаются примерно столько же, сколько первые 30-50%.

6. Проявляется ли у литий-ионных аккумуляторов эффект памяти?

Тяговые литиевые батареи почти не подвержены эффекту памяти. Их полная емкость всегда доступна и не уменьшается до диапазона, в котором батареи регулярно заряжаются и разряжаются. Однако они «чувствуют себя наиболее комфортно» в диапазоне от 20 до 90% SOC. Лишь частые циклы частичного заряда и разряда АКБ при работе в режиме рекуперации или генератора способны вызвать небольшие эффекты памяти, влияющие на оценку текущего уровня заряда.

7. Можно ли заряжать литий ионные батареи при отрицательной температуре (в холодильной камере)?

Да, но с некоторыми оговорками. Лучше уточнять этот момент в руководстве по эксплуатации конкретного оборудования. Важно соблюдать условия окружающей среды (влажность, температуру), в которых находятся батареи и зарядные устройства. Как правило, температура самого электропогрузчика должна быть близкой к комнатной температуре. Обычно для систем 24В зарядное устройство должно находиться за пределами холодильной камеры (+5°C), а кабели должны проходить сквозь стену. Для систем 48В/90В допускается нахождение зарядного устройства внутри холодильной камеры, если температура воздуха не ниже -20°C.

8. Куда сдать литий-ионный аккумулятор, который отработал свой срок?

Многие производители принимают свои старые аккумуляторы для последующей переработки. Также можно обратиться в местные службы и компании по утилизации бытовых и промышленных отходов. Аккумуляторные батареи со знаком вторичной переработки или перечеркнутого мусорного контейнера запрещено смешивать и выбрасывать с обычными отходами!

9. Можно ли заменить свинцово-кислотную батарею вилочного погрузчика на литий-ионную, и наоборот?

Такая замена возможна, хотя это не лучший способ внедрения литий-ионной технологии в парк вилочных погрузчиков. Для правильного подбора АКБ важно подсчитать энергоемкость в ватт-часах, которая зависит от сборки, химсостава и допустимой глубины разряда аккумулятора. Пример расчета показан в таблице ниже (данные о глубине разряда нужно уточнять у производителя элементов).

10. Когда использовать Li—ION вместо свинцово-кислотных аккумуляторов?

• Если вы хотите отказаться от регулярных замен батарей.
• Если аккумуляторы часто выходят из строя из-за плохого обслуживания.
• Если нужно использовать электроэнергию эффективнее, экономичнее и экологичнее.

Если предприятие работает в одну смену, без длительных, непрерывных периодов работы, то с внедрением литий-ионной технологии можно повременить.