ТЕХНОЛОГИЯ LI-ION ОТ А ДО Я. РАЗБИРАЕМ ДОСТОИНСТВА В СРАВНЕНИИ С ДРУГИМИ ВИДАМИ АКБ

ОБЗОР ЛИТИЕВЫХ, СВИНЦОВО-КИСЛОТНЫХ И ГЕЛЕВЫХ БАТАРЕЙ

За последние годы доля погрузочной техники на элетрической тяге значительно увеличилась, что обусловлено сильным ростом объемов электронной торговли и увеличением числа складских комплексов, а также обращением пристального внимания мирового сообщества на проблемы экологии и окружающей среды.
До недавнего времени вся эта техника работала на свинцово-кислотных или гелевых аккумуляторах, пока на рынок не ворвался новый, инновационный продукт, обладающий действительно выдающимися характеристиками по сравнению со старшими братьями, а именно - Литий-Ионные АКБ. В последние годы Li-Ion становится все более экономически эффективным и доступным, что объясняется развитием данной технологии и значительным ростом конкуренции в этой сфере.
Разница в принципе работы, составе и процессе производства трех этих типов энергоносителей приводит к различиям в производительности, сроку службы, простотой обслуживания и стоимости АКБ. Для начала давайте разберемся, что представляет из себя каждая из перечисленных типов аккумуляторных батарей:

СВИНЦОВО-КИСЛОТНЫЕ АККУМУЛЯТОРЫ

Этот вид аккумуляторов был разработан в 1960 году французским физиком Гастоном Планте, с тех пор технология дорабатывалась, но принцип оставался неизменным - электрохимическая реакция свинца и деоксида свинца в водном растворе серной кислоты. В процессе разряда АКБ из электролита расходуется серная кислота и выделяется относительно более лёгкая вода, плотность электролита падает. При заряде происходит обратный процесс.
Данные АКБ относительно дешевы и имеют неплохой ресурс (от 500 до 1000 циклов заряда, при правильном обращении и своевременном обслуживании). Тут стоит сразу сделать оговорку, что в случае с кислотным АКБ, циклом считается любое количество заряда, принятое аккумулятором, даже если вы зарядили его на 10%. Более того, этот вид энергоносителей требователен к выдержкам полного цикла заряда (8-12 часов), несоблюдение данного правила приводит к падению остаточной емкости АКБ. 
Одним из основных минусов кислотных аккумуляторов является то, что во время заряда начинается процесс кипения жидкости, сопровождающийся выбросом вредных веществ с оксидом свинца и взрывоопасного водорода, поэтому зарярдку АКБ следует производить только в оснащенных системой вентиляции зярядных комнатах. Зарядные устройства обязательно должны быть оснащены системой снижения зарядного тока во избежание перезаряда и взрыва АКБ. К сожалению, для удешевления конечной стоимости не все производители оснащают свои зарядные устройства данной системой.
Процесс обслуживания свинцово-кислотных тяговых аккумуляторов включает в себя регулярный долив дистиллированной воды, замеры плотности электролита, проведение выравнивающего заряда. Также необходимо избегать полного разряда (ниже 20%), так как это приводит АКБ в негодность.

ГЕЛЕВЫЕ АККУМУЛЯТОРЫ

Хоть технология гелия используется в погрузочно-разгрузочной технике не так давно, появились гелевые АКБ еще в 80-х годах прошлого века.
Данный вид аккумуляторов - ни что иное, как прямой потомок свинцово-кислотных АКБ. Они основаны на той же реакции свинца и деоксида свинца, расчитаны на такое же количество циклов заряда (за цикл, как и на свинцово-кислотных энергоносителях, принимается любое подкючение к зарядному устройству).
Главным отличием является то, что электролит переведен в состояние геля с помощью добавления силикагеля на основе кремния, это помогло решить проблему с выделением вредных веществ при кипении. Эти АКБ не требуют зарядных комнат и являются необслуживаемыми и имеют меньшие размеры, чем кислотные.
Еще один плюс гелевых аккумуляторов- использование только высокоочищенного свинца без примесей, что обеспечивает более быстрый заряд. Также они не боятся глубокого разряда, как кислотные.
Главными минусами гелевых АКБ является их стоимость (в 2-3 раза дороже свинцово-кислотных), боязнь перезаряда и коротких замыканий.
Сегодня использование данного вида аккумуляторов в сфере подъемно-транспортного оборудования целесообразно только на малой складской технике и штабелерах небольшой грузоподъемности, которые не требуют больших емкостей АКБ для работы мощных двигателей и высокой интенсивности.

ЛИТИЙ-ИОННЫЕ АККУМУЛЯТОРЫ

Литий-Ионные АКБ - это новый продукт в мире погрузочно-разгрузочной техники, хотя сама технология существует довольно давно. Принцип работы кардинально отличается от свинцово-кислотных (гелевых) энергоносителей и выглядит следующим образом: когда на электроды подается напряжение определенной величины, это стимулирует ионы Li переходить из литиевого катода в угольный анод. Когда же в систему подается нагрузка, это заставляет ионы металла передвигаться в обратном направлении. Именно эти переходы и сопровождаются энергией.
К основным преимуществам данных энергоносителей можно отнести отсутсвие вредных выбросов и независимость от выдержки циклов заряда.
Хотя сама технология Li-ion появилась в середине прошлого века, только сейчас достижения в области химии, физики и IT позволили получить безопасный продукт, который можно действительно назвать прорывом - аккумуляторы на основе LFP.

ОТЛИЧИЕ  LFP И NMC ТЕХНОЛОГИЙ 

Li-ion получил название в честь его активных материалов. Существует несколько типов химических компонентов для создания литий-ионных аккумуляторов. Наиболее рспространенные - это литий-фосфат железа (LFP) и литий-никель-марганцевый оксид кобальта (NMC).
Технология NMC  хорошо известна в автомобильной промышленности и производстве электротехнических устройств, где вес и размер аккумуляторов играют решающую роль. Преимущество батарей NMC - высокая плотность энергии и компактный размер. Недостатком является высокая вероятность воспламенения и взрыва при проколе или перегреве. Из-за легкого веса и высокой удельной энергии некоторые производители все еще используют NMC в своей продукции, в то время как Linde, Still, EP Equipment перешли на  технологию LFP. 

ПРИЕМУЩЕСТВА ЛИТИЙ-ИОННЫХ АККУМУЛЯТОРОВ НАД СВИНЦОВО-КИСЛОТНЫМИ

Длительный срок службы

Литий-ионные аккумуляторы имеют срок службы 3000 и более циклов заряда по сравнению с 500-1000 циклами у свинцово-кислотных. Циклы учитываются в % заряда, а не в подключениях аккумулятора к зарядному устройству. Это означает, что 10% заряда составляет 1/10 цикла литий-ионной батарии, в то время как те же 10% заряда на свинцово-кислотной батарее составляют 1 полный цикл.

Зарядка

Свинцово-кислотные батареи всегда нуждаются в полной выдержке цикла зарядки (8-12 часов) для поддержания баланса химического состава батареи, а литий-ионные аккумуляторы можно заряжать в течение часа во время обеда или 10-ти минутного перерыва. Это дает уникальную возможность работы в несколько смен, без замены АКБ и долгой остановки погрузочного процесса. Литий-Ионные АКБ заряжаются в 4 раза быстрее кислотных. Для полной зарядки требуется 2-3 часа!

Малый вес

Литий-ионные аккумуляторы обладают высокой удельной мощностью, поэтому они компактны и легки. Их вес составляет 1/3 веса свинцово-кислотных батарей с аналогичными характеристиками. Это дает EP Equipment возможность разрабатывать погрузчики с более высокими стандартами эргономики и большим пространством для ног оператора.

Высокая эффективность

Литий-ионные аккумуляторы имеют эффективность 95% и более, это означает, что 95% энергии, хранящейся в батарее, будут использованы. Свинцово-кислотные батареи имеют КПД приближенный к 80%.

Экологичность

Литиевые батареи не выделяют вредных веществ при заряде, что делает их безопасными для работников и окружающей среды.

Обслуживание

Литий-ионные батареи не требуют постоянного обслуживания, что значительно снижает расходы на содержание техники.

Дешевизна в долгосрочной перспективе

Свинцово-кислотные батареи могут быть дешевле с точки зрения закупки, однако решение о приобретении техники на основе литиевых батарей поможет сэкномить в долгосрочной перспективе по следующим причинам:

1. меньше расходов на энергию, затрачиваемую на зарядку батареи;
2. нет необходимости в покупке запасной АКБ и устройств для замены (столов для выгрузки и траверс);
3. меньше времени и затрат на содержание и обслуживание;
4. нет необходимости обустройства зарядных комнат с дорогостоящей вентиляцией;
5. срок службы в 4-5 раз дольше, чем у свинцово-кислотных АКБ.

ПОЧЕМУ НУЖНО ВЫБИРАТЬ ТЕХНИКУ С ЛИТИЙ-ИОННЫМИ АКБ ОТ EP EQUIPMENT

При покупке складской техники на литиевых энергоносителях, возникает вопрос: продукцию какого производителя выбрать? Необходимо принять во внимание несколько моментов:

ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННЫЕ ЯЧЕЙКИ

СЕРТИФИКАТЫ БЕЗОПАСНОСТИ

Литиевые батареи EP Equipment проходят строгие испытания и сертифицированы в соответствии с общепринятыми мировыми стандартами (MSDS; UN38.3 и др.)

ЕСЛИ ВЫ ХОТИТЕ ПОЛУЧИТЬ БОЛЬШЕ ИНФОРМАЦИИ О ТЕХНОЛОГИИ LI-ION, ОБРАЩАЙТЕСЬ ПО КОНТАКТАМ, УКАЗАННЫМ НА САЙТЕ, НАШИ СПЕЦИАЛИСТЫ С УДОВОЛЬСТВИЕМ ОТВЕТЯТ НА ВСЕ ИНТЕРЕСУЮЩИЕ ВОПРОСЫ И ПОМОГУТ ПОДОБРАТЬ ТЕХНИКУ, ПОДХОДЯЩУЮ ИМЕННО ВАМ!