Почему литий-ионные батареи более безопасны и эффективны для вилочного погрузчика, чем свинцово-кислотные АКБ?

Эффективность работы вилочных погрузчиков и других видов складской техники во многом зависит от того, какие аккумуляторные батареи обеспечивают их питание. Кроме того, тип АКБ влияет на безопасность эксплуатации техники, сложность ее обслуживания и удобство применения.

В целом выбор сводится к 2 категориям тяговых батарей – свинцово-кислотным (в т. ч. гелевым, не требующим обслуживания) и литий-ионным (включая LiFePO4). В этой статье мы проведем сравнительный анализ аккумуляторов на основе свинца и лития, сопоставим их эксплуатационные характеристики и объясним, почему Li-ion батареи предпочтительны для оснащения складской техники.

Особенности свинцово-кислотных батарей

Тяговые АКБ свинцово-кислотного типа бывают:

1. Обслуживаемые или заливные – WET, нуждающиеся в систематической доливке дистиллированной воды. Их плюсы – доступность и способность работать в жестких условиях. В числе минусов – громоздкость и тяжеловесность (из-за низких значений удельной энергоемкости и мощности), токсичные и взрывоопасные испарения при зарядке, необходимость организации отдельного зарядного помещения с интенсивной вентиляцией. Минусовые пластины таких аккумуляторов делают из губчатого свинца, положительные пластины – из оксида свинца. В качестве электролита используют водный раствор с 25–34% серной кислоты.
2. Необслуживаемые – AGM и GEL – с электролитом, абсорбированным в стекловолокне или имеющим гелеобразную консистенцию. Такие батареи герметичны, не нуждаются в обслуживании и не выделяют вредных веществ. Они самые безопасные и эффективные из всех представителей свинцово-кислотного семейства. По сравнению с жидкостными моделями, герметизированные АКБ более устойчивы к сульфатации и химической деградации, имеют лучшие эксплуатационные характеристики и более удобны в применении.

Особенности литий-ионных АКБ

Аккумуляторные батареи Li-ion типа состоят из одинаковых элементов цилиндрической, призматической или плоской формы. Элементы питания соединяют между собой по определенной электрической схеме в зависимости от того, какие значения напряжения и емкости АКБ нужно получить в итоге, и снабжают BMS платой мониторинга и защиты.

В семействе литий-ионных аккумуляторов есть модели с разными электродными материалами, но в качестве тяговых АКБ для штабелеров и других видов складской техники чаще всего применяют батареи LiFePO4. Они химически и термически стабильны, поэтому имеют большой циклический ресурс (>2000 циклов), стойко выдерживают высокие токовые нагрузки, не взрываются и не возгораются даже в аварийных ситуациях.

Литий-железо-фосфатные батареи не боятся глубоких разрядов, т.е. позволяют по максимуму использовать накопленную энергию без ухудшения рабочих характеристик. К тому же, благодаря высокой удельной энергоемкости они накапливают гораздо больше энергии, чем свинцово-кислотные аккумуляторы идентичных размеров и массы. Поэтому время автономной работы у литиевых АКБ выше, чем у свинцовых моделей, т.е. LFP батареи реже требуют подзарядки. Еще одно их преимущество – возможность частичного заряда, например, во время обеденных перерывов или вынужденных простоев техники.

Сравнение по важным критериям

Чтобы окончательно выяснить, какой накопитель энергии – свинцово-кислотный или литий-ионный аккумулятор – будет более эффективным и безопасным для конкретных условий эксплуатации, сравним их по наиболее значимым критериям.

В продолжение темы предлагаем вашему вниманию статью о гелевых и литиевых АКБ для складской техники.