Вопросы безопасности тяговых Li-ion аккумуляторов

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

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

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.

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

Опасность теплового разгона

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.

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

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.