Dołącz do czytelników
Brak wyników

Li-ion – akumulatorowa pieśń przyszłości

Baza wiedzy | 8 czerwca 2021 | NR 3
0 108

Choć tegoroczne targi CeMAT pokazały, że baterie litowo-jonowe używane w wózkach widłowych są technologią realną, to jej zastosowanie na szeroką skalę wydaje się na razie tylko pieśnią przyszłości. Dlaczego?

Według encyklopedycznej definicji akumulator litowo-jonowy to urządzenie gromadzące i oddające energię elektryczną, w którym jedna z elektrod jest wykonana z porowatego węgla, a druga z tlenków metali. Rolę elektrolitu pełnią natomiast złożone chemicznie sole litowe rozpuszczone w mieszaninie organicznych rozpuszczalników. Akumulatory tego typu produkują 3,6 V na ogniwo. Technologia ta pozwala na skumulowanie dwa razy więcej energii niż w akumulatorach NiMH o tym samym ciężarze i wielkości. Akumulatory Li-ion, w przeciwieństwie do powszechnie stosowanych akumulatorów NiCd czy NiMH, powinny być ładowane często i zarazem jak najszybciej po ich rozładowaniu. Jeśli jednak nie będą używane przez dłuższy okres, powinny zostać rozładowane do około 40%. W takim stanie akumulator ma znacznie dłuższą żywotność niż wówczas, gdy będzie przechowywany w stanie całkowitego rozładowania – może wtedy ulec uszkodzeniu. Akumulatorów tego typu nie trzeba formować w przeciwieństwie do starszych typów. Efekt pamięci oraz leniwej baterii w ich przypadku nie występuje. Bateria powinna być przechowywana w chłodnym miejscu, jednak nie w mrozie. Z kolei przechowywanie baterii w wysokich temperaturach przyśpiesza jej proces starzenia. Co istotne, akumulatory Li-ion mogą wyciec, zapalić się lub wybuchnąć, jeśli zostaną nagrzane do zbyt wysokich temperatur. Zwarcie może spowodować zapłon lub eksplozję. Nie należy również otwierać akumulatora. Ogniwa Li-ion zawierają bowiem urządzenia zabezpieczające, które, jeśli zostaną uszkodzone, również mogą sprawić, że akumulator zapali się lub wybuchnie. 

 

Wózek unoszący typ EJE 112i wyposażony w baterię litowo-jonową jest kolejnym etapem rozwoju wózka koncepcyjnego zaprezentowanego na poprzednich targach CeMAT

 

Li-ion w magazynach


Dzisiaj baterie litowo-jonowe z powodzeniem stosowane są we wszelkiego rodzaju sprzęcie elektronicznym: w laptopach, telefonach komórkowych oraz innych urządzeniach przenośnych. Jednak ogniwa litowo-jonowe stosowane w pojazdach elektrycznych znacznie różnią się od tych stosowanych w sprzęcie elektronicznym. Różnice wynikają przede wszystkim z większych wymagań związanych z warunkami pracy oraz większą wymaganą trwałością, sięgającą nawet 10 lat. 

 


Przykładem wykorzystania stosowanych w laptopach ogniw litowo-jonowych typu 18650 (o najwyższej jakości oraz z dodatkowymi zabezpieczeniami) jest sportowy samochód elektryczny Tesla Roadster. Zastosowano w nim aż 6831 tego typu ogniw. Wielu producentów samochodów planuje jednak w swoich pojazdach użyć ogniw wielkoformatowych o dużych pojemnościach, tak jak w przypadku np. Nissana Leafa. Prawdopodobnie największe pakiety akumulatorów litowo-jonowych (o mocy nawet 280 kWh) są stosowane w ciężarówkach i ciągnikach siodłowych firmy Balqon Corporation. 
Tegoroczne targi CeMAT pokazały, że teraz przyszedł czas na wózki widłowe z bateriami litowo-jonowymi. Ale choć na odwiedzających targi zrobiły one duże wrażenie (przede wszystkim ze względu na swój ciężar i wielkość), nie brakuje sceptyków, którzy bez zastanowienia wymieniają wady wykorzystania tej technologii w widlakach. Szczególnie w przypadku wózków z przeciwwagą, w których ciężar akumulatora jest niezwykle istotnym elementem całej konstrukcji. To dlatego zdaniem sceptyków na realne zastosowanie technologii litowo-jonowej przyjdzie nam jeszcze zaczekać i producenci póki co będą się ograniczać tylko do targowych prezentacji tego typu urządzeń. 
I tak Still nie produkuje jeszcze seryjnie wózków z tymi bateriami. Jedyny wózek marki Linde dotychczas wprowadzony do produkcji seryjnej z baterią Li-ion to City Truck serii 1130.
– Temat zastosowania baterii litowo-
-jonowych w sprzęcie do transportu poziomego jest tematem aktualnie badanym i testowanym przez naszą organizację. Na dzisiaj, nie znając pełnych wyników testów „w terenie”, nie chcielibyśmy podejmować tematu na forum publicznym. Byłoby to niezbyt odpowiedzialne w stosunku do naszych klientów – zaznacza Marcin Zarzecki z Linde Material Handling Polska.
Więcej optymizmu słychać w deklaracjach kolejnego producenta wózków z bateriami Li-ion, które są już dostępne na polskim rynku, firmie Jungheinrich.
– Wyposażony w baterię litowo-jonową wózek unoszący typ EJE 112i jest kolejnym etapem rozwoju wózka koncepcyjnego zaprezentowanego na poprzednich targach CeMAT. Zastosowana w nim bateria litowo-jonowa waży zaledwie 14 kg, co obniża ciężar całego urządzenia o jakieś 150 kg w porównaniu do wózka „wyjściowego” EJE 116. Wyższy współczynnik sprawności oraz mniejszy ciężar, jedynie 289 kg, bezpośrednio przekładają się na niższe zużycie energii. Mniejsza i lżejsza bateria to mniejsza komora bateryjna, a ta daje w efekcie odpowiednio mniejsze rozmiary wózka. Rozmiar L2, czyli długość wózka łącznie z plecami wideł, wynosi tylko 425 mm. Kolejną zaletą takiego wózka jest prosta i intuicyjna wymiana w nim baterii. Bateria ma kształt walizki z uchwytem. Czas jej ładowania wynosi tylko 80 minut – wylicza Nina Jędrzejewska z Jungheinrich Polska.

 

Główne zalety akumulatorów litowo-jonowych
w wózkach widłowych

​​​​​Łatwe ładowanie akumulatorów
W przeciwieństwie do konwencjonalnych akumulatorów, które przed naładowaniem należy rozładować co najmniej w 80%, akumulatory litowo-jonowe można ładować w dowolnej chwili. Pozwala to uniknąć zakupu, ładowania i konserwacji akumulatora zapasowego używanego podczas wymiany akumulatorów.

Szybsza wymiana akumulatora
Z uwagi na większe gabaryty i zasilanie w energię elektryczną typowy akumulator ołowiowy potrzebuje ośmiu godzin na naładowanie, co jest równoznaczne z czasem trwania całej zmiany. Natomiast wysoko wydajne akumulatory litowo-jonowe można naładować do maksymalnego poziomu w niezmiernie krótkim czasie, a mianowic...

Dalsza część jest dostępna dla użytkowników z wykupionym planem

Przypisy