Вопросы безопасности тяговых Li-ion аккумуляторов

Li-ion АКБ погрузчика TOYOTA

Литий-ионные батареи превосходят свинцово-кислотные по безопасности, экологичности, удельной энергоемкости, удобству эксплуатации. Риски, связанные с использованием любых типов аккумуляторов, касаются следующих аспектов:

  • вред для человека и природы материалов для АКБ;
  • безопасность процедур зарядки, замены, обслуживания;
  • пожаробезопасность;
  • утилизация, переработка.

При выборе батареи для вилочного погрузчика важно разбираться во всех аспектах безопасности, чтобы принять обоснованное решение.

Риски, связанные с электролитом

Доливка воды с свинцово-кислотными АКБ

Электролит – это раствор внутри аккумулятора, служащий проводником электричества, а также катализатором процесса перемещения ионов и электронов. В Liion батареях он состоит из органических карбонатов, формула которых зависит от производителя.

В свинцово-кислотной АКБ электролитом служит химически агрессивная серная кислота, которая вызывает химические ожоги. Со временем уровень электролита снижается и его нужно восстанавливать путем долива дистиллированной воды. Эта процедура сопряжена с рисками. Следует соблюдать осторожность, заливать точное количество воды только после полной зарядки и остывания батареи. В литий-ионных АКБ электролит надежно запечатан внутри элементов, поэтому не требует доливки или замены.

Опасности, связанные с зарядкой

Не курить во время зарядки АКБ

Liion батареи можно быстро подзаряжать в любое удобное время, не извлекая из вилочного погрузчика, а еженедельная выравнивающая зарядка не нужна. Это делает процедуру зарядки безопасной и эффективной.

Зарядка свинцово-кислотных АКБ сопровождается выделением водорода и кислорода, которые могут стать причиной пожара или взрыва. Из-за опасного газообразования батарею нужно снимать с оборудования, помещать в отдельную зарядную комнату с хорошей вентиляцией.

Зарядная комната для тяговых батарей

Поскольку тяговые аккумуляторы погрузчика весят сотни килограммов, то их перенос сопряжен с риском травматизма и аварийных ситуаций.

Опасность теплового разгона

Опасность возгорания АКБ

Тепловой разгон – это цепная реакция в результате перегрева АКБ, которая часто приводит к которому замыканию и взрыву. Он может случиться с батареей любого типа, если она повреждена или неправильно эксплуатируется. Тепловой разгон свинцово-кислотных АКБ происходит из-за нерегулируемой зарядки, плохой вентиляции или высокой рабочей температуры.

Параметры работы и зарядки Li-ion аккумулятора контролируются системой управления BMS, которая автоматически отключает его при достижении опасной температуры. Электронная плата BMS также выполняет автоматическую балансировку элементов, предотвращает перезарядку.

Литиевая батарея 48В 840Ач

Безопасная утилизация

Поскольку литий-ионная технология достаточно новая, то вопросы утилизации Liion аккумуляторов и их воздействия на окружающую среду слабо изучены. Однако в целом эти АКБ не содержат таких вредных металлов, как свинец, поэтому относительно безопасны для природы.

С другой стороны, содержащийся в свинцово-кислотных аккумуляторах свинец создает экологические проблемы даже в процессе переработки. На производство АКБ приходится около 85% мирового потребления свинца, а это существенно загрязняет природу.

Долгий срок службы аккумулятора снижает влияние на экологию

При оценке общего воздействия на окружающую среду важно учитывать срок службы АКБ, который зависит от количества циклов «заряд-разряд». Как правило, литий-ионные батареи служат в 3-5 раз дольше, чем свинцово-кислотные: 3000-7000 циклов по сравнению с 1000-1500 циклами у свинцово-кислотных батарей. Следовательно, для точного сравнения воздействия на экологию нужно сравнивать одну литий-ионную АКБ с тремя (или более) свинцово-кислотными.

Какие литий-ионные батареи оптимальны для вилочных погрузчиков

Погрузчик TOYOTA с Li-ion батареей Flux

Не все Liion аккумуляторы одинаковые, их характеристики сильно отличаются в зависимости от химического состава. Для погрузочно-разгрузочного оборудования лучше всего подходят АКБ на основе литий-железо-фосфата, они обычно имеют маркировку LiFePO4 или LFP. Они отличаются высокой термической стабильностью, исправно работают при температурах от -30°C до +55°C. Сегодня они считаются наиболее безопасными по сравнению с другими типами Liion батарей.