2017-08-07 | W magazynie

Przerwa na doładowanie

Baterie litowo-jonowe są ogniwami gromadzącymi i oddającymi energię elektryczną, w których jedną z elektrod wykonano z porowatego węgla, a drugą z tlenków metali. Rolę elektrolitu pełnią złożone chemicznie sole litowe rozpuszczone w mieszaninie organicznych rozpuszczalników. Najpierw popularność zdobyły baterie do niewielkich urządzeń, np. telefonów komórkowych, laptopów, później przyszedł czas na środki transportu.
Przerwa na doładowanie (Żródło: STILL)
Tomasz Łukaszek, Menedżer Produktu, EMTOR, przypomina, że parę lat temu, kiedy pojawiła się koncepcja baterii litowo-jonowych do zasilania wózków widłowych, towarzyszyło temu wiele obaw. Dziś coraz więcej klientów pyta o możliwość zastosowania baterii litowo-jonowych w wózkach widłowych, o technologii tej coraz częściej mówi się w trakcie rozmów z klientami. „ Baterie litowo-jonowe o dużej pojemności stosowane w wózkach widłowych to w dalszym ciągu dosyć młoda technologia i nie jest do końca pewne, jaką finalnie żywotność zaoferują takie baterie w różnych typach aplikacji, niemniej jednak ta technologia jest już stosowania i nasza firma ma aplikacje, w których wózki widłowe Yale z powodzeniem pracują na tego rodzaju bateriach” – zaznacza nasz rozmówca.

Specjaliści podkreślają, że nie nastręcza w tej chwili zbytnich trudności, jeśli użytkownik tradycyjnej technologii chce przejść z baterii kwasowych na litowo-jonowe. W zasadzie do większości wózków 24 i 48 V można obecnie zastosować baterie litowo-jonowe.

Kluczowe walory

Lista korzyści wynikających z zastosowania baterii litowo-jonowych do napędu widlaków jest długa. Przy gwarantowanych cyklach ładowania baterii żywotność baterii litowo-jonowej jest dwukrotnie dłuższa niż w przypadku odpowiedników ołowiowych (w zależności od aplikacji, owa żywotność może być nawet kilkukrotnie dłuższa). Konwencjonalne akumulatory można ładować szacunkowo 1,5 tys. razy, w przypadku litowo-jonowych z łatwością można przekroczyć ten wskaźnik o 300 proc. Ponadto wydajność baterii litowo-jonowych jest także większa. Ponad 90 proc. energii z naładowanej baterii może być wykorzystane do obsługi urządzenia, podczas gdy w konwencjonalnych odpowiednikach wartość ta utrzymuje się na poziomie 60 proc. Nie bez znaczenia jest to, że gdy upłynie czas gwarantowanej żywotności baterii, nie jest to równoznaczne z końcem jej użyteczności. Ponad 75 proc. oryginalnej pojemności baterii jest nadal dostępne, a to oznacza, że bateria może być jeszcze użytkowana nawet przez kolejne 10 lat (w zależności od aplikacji).

Wśród zalet akumulatorów litowo-jonowych w zastosowaniach dla wózków widłowych znajduje się ich łatwe ładowanie. W przeciwieństwie do konwencjonalnych akumulatorów, które przed naładowaniem należy rozładować co najmniej w 80 proc., akumulatory litowo-jonowe można ładować w dowolnej chwili. Pozwala to uniknąć zakupu, ładowania i konserwacji akumulatora zapasowego, używanego podczas wymiany akumulatorów. 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 wysokowydajne akumulatory litowo-jonowe można naładować do maksymalnego poziomu w przeciągu nie więcej niż 20 minut. Walorem są też kompaktowe gabaryty, akumulatory litowo-jonowe cechuje wysoka gęstość energetyczna, dzięki czemu są one bardzo oszczędne pod względem zużycia energii. Oznacza to, że mogą być znacznie mniejsze i lżejsze od ich ołowiowych odpowiedników. Są też praktycznie bezobsługowe (konwencjonalne akumulatory wymagają przeprowadzania regularnych kontroli i prac konserwacyjnych; należy sprawdzać w nich poziom elektrolitu i w razie potrzeby uzupełniać go wodą destylowaną). Podczas gdy niektóre rodzaje akumulatorów, takie jak akumulatory żelowe, wymagają mniejszej ilości prac konserwacyjnych, wersje akumulatorów litowo-jonowych są całkowicie bezobsługowe. Producenci wózków widłowych są z reguły zmuszeni do projektowania swoich produktów w taki sposób, by zmieściły się one w obudowie kształtem przypominającej skrzynię, kompaktowość akumulatorów litowo-jonowych umożliwia projektantom zastosowanie szerszej gamy kształtów i rozmiarów.

Przykładów nie brakuje

Michał Stanisławski, Dyrektor Działu Advanced Applications, STILL Polska, podkreśla, że w baterie litowo-jonowe wciąż najczęściej wyposażane są wózki magazynowe (to w nich pojawiły się zresztą jako pierwsze). Rośnie jednak także zainteresowanie ich zastosowaniem w wózkach czołowych. Proponowane przez STILL baterie Li-Ion działają w oparciu o technologię litowo-żelazowo-fosforanową. Wyposażone w nie pojazdy mogą efektywnie pracować w całym zakresie temperatur roboczych – także w chłodniach. Firmom intensywnie wykorzystującym wózki w trybie dwuzmianowym STILL jest w stanie zaproponować rozwiązania niewymagające wymiany w trakcie cyklu pracy. Tam, gdzie pojazdy nie muszą działać bez przerwy, oferowane są baterie mniejszej pojemności, których częściowe ładowanie może odbywać się, gdy nie są eksploatowane. – Stopniowo realizujemy obietnicę poszerzenia asortymentu urządzeń napędzanych baterią w technologii litowo-jonowej. Dostępne są zarówno wyposażone w nią reach-trucki (np. FM-X, FM-X SE), czołowe wózki widłowe (np. RX 20, RX 60), pojazdy do kompletacji (np. CX), urządzania unoszące (np. EXU, FXH, SXH) i podnośnikowe (np. EXV, EXD, FXD, FXV, SXD), jak i ciągniki (np. CX-T) – wylicza M. Stanisławski.
 
Fot. STILL 5
                                  Fot: STILL

Emtor oferuje baterie litowo-jonowe 24, 48 oraz 80 V do wózków o dużych udźwigach. „Współpracujemy z wyspecjalizowanym dostawcą tego typu baterii, posiadającym wdrożenia przetestowane w ciągu kilku ostatnich lat u znanych międzynarodowych firm. Do każdego klienta i jego aplikacji podchodzimy indywidualnie i po analizie specyfiki pracy wózka dobieramy odpowiednią baterię, gdyż trzeba pamiętać, że w gamie baterii ogólnie nazywanych „litowo-jonowymi” są ogniwa o różnym składzie chemicznym i przeznaczone do różnych obciążeń prądowych” – mówi Tomasz Łukaszek, Menedżer Produktu, EMTOR.

Baterie litowo-jonowe wykorzystują też producenci i dystrybutorzy wózków innych marek. Jungheinrich ma wyposażony w tego rodzaju rozwiązanie wózek unoszący typ EJE 112i. Zastosowana w nim bateria waży zaledwie 14 kg, co obniża ciężar całego urządzenia o ok. 150 kg w porównaniu do wózka „wyjściowego” EJE 116. Wyższy współczynnik sprawności oraz mniejszy ciężar, niecałe 290 kg, przekładają się na niższe zużycie energii.

Sukces baterii litowo-jonowych „odtrąbiono” też w Linde MH. Poza pieszo prowadzonymi paletowymi wózkami Linde T16 ION i Linde T18 ION, do oferty z tym rozwiązaniem dołączyły także wózki paletowe z platformą dla operatora, wózki do kompletacji z niskich poziomów oraz modele ciągników. Ponadto nowe mocniejsze baterie o poj. 4,5 lub 9,0 kWh stanowią uzupełnienie dotychczasowego zakresu pojemności baterii, tj. 1,8 i 3,6 kWh. „Obecnie technologia litowo-jonowa jest stosowana głównie do aplikacji związanych z logistyką, w których urządzenie nie pracuje nieprzerwanie przez całą zmianę. Technologia ta jest też głównie kojarzona z zadaniami, podczas których urządzenie ma przerwy w pracy, np. podczas za- lub rozładunku ciężarówek. Przerwy w pracy są doskonałą okazją do doładowywania baterii. Cykl całkowitego ładowania trwa 90 min. Po 40 minutach bateria jest naładowana w 60 proc. W porównaniu do kwasowych, komponenty baterii litowo-jonowych cieszą się większą wytrzymałością. Oznacza to, że nowa technologia umożliwia zastosowanie większej mocy w urządzeniach pracujących w wąskich korytarzach roboczych – wózkach paletowych lub ciągnikach. Dzięki temu możliwe było zastosowanie baterii o większych pojemnościach tj. 4,5 i 9,0 kWh. W ten sposób Linde oferuje wózki przemysłowe z bateriami litowo-jonowymi o zakresie pojemności od 1,8 do 9,0 kWh i tym samym spełnia wymagania większości aplikacji” – podkreślają w Linde MH. Każdy z modeli został stworzony z myślą o konkretnych aplikacjach. Baterie w wózkach mogą być łatwo i szybko doładowywane za pomocą znajdującej się z boku wózka standardowej wtyczki, bez konieczności otwierania pokrywy baterii. System zarządzania (BMS) odpowiada za komunikację baterii z pojazdem i urządzeniem ładującym za pomocą złącza CANbus. Wskazuje on stan naładowania baterii i pozostały czas jej pracy (na wyświetlaczu w przedziale operatora). Dodatkowo zabezpiecza baterię przed całkowitym rozładowaniem i nadmiernym naładowaniem, przyczyniając się w ten sposób do jej optymalnej żywotności.

„Wózki widłowe są w stanie działać jeszcze dłużej, wykorzystując cały swój potencjał” – czytamy w komunikacie firmy Toyota Material Handling, która w ub.r. wprowadziła na rynek pierwsze seryjne maszyny, np. BT Levio serii P, z bateriami tego rodzaju.

Co dalej?

W raporcie dotyczącym technologii napędowych urządzeń magazynowych eksperci Instytutu Fraunhofera dowodzą, że do 2030 r. baterie litowo-jonowe staną się dominującym sposobem zasilania maszyn akumulatorowych i hybrydowych. Tę opinię podziela M. Stanisławski (STILL Polska). „Głównymi czynnikami sprzyjającymi ich upowszechnianiu są szybko malejące koszty inwestycji, niezwykle intensywny rozwój technologiczny tego typu rozwiązań oraz pogłębiająca się świadomość długofalowych korzyści z ich zastosowania” – podkreśla rozmówca.

O tym, że technologia baterii litowo-jonowych w wózkach widłowych ma szansę na duży sukces, przekonuje też T. Łukaszek (EMTOR). By tak się stało, musi być spełnionych kilka – krytycznych jego zdaniem – warunków. „Warunki te skupiają się głównie w obszarach: niższej ceny, dużej żywotności, prostoty serwisowania i utylizacji. Jeśli producenci baterii litowo-jonowych będą w stanie zapewnić ww. warunki, to sukces będzie w zasięgu ręki. Na obecną chwilę ceny baterii litowo-jonowych są niestety wysokie, żywotność nie do końca zweryfikowana, a procedury serwisowania i utylizacji również nie do końca precyzyjne, dlatego producentów tych baterii, jak i dostawców wózków czeka sporo pracy w tym temacie” – mówi T. Łukaszek.
 
Adam Brzozowski
 
 

Zobacz także

Regały windowe pozwalają optymalnie wykorzystać powierzchnię w magazynie
AWIA Horyzont® zarządza bezpieczeństwem pracy urządzeń i ludzi
Dobra izolacyjność bramy wpływa na pozytywny bilans ciepła budynku
Najlepsze terminale i czytniki kodów mogą pracować w ekstremalnych warunkach
REKLAMA

Zapisz się do naszego newslettera

Więcej na temat

Akcja produktowa UniCarriers w segmencie widlaków
WP 3010 - wózek do palet firmy Crown
Preferencje przedsiębiorstw dotyczące wózków widłowych w Polsce.
Na rynku wózków widłowych coraz częściej wspomina się o dominacji pojazdów elektrycznych.
REKLAMA

Nasze czasopisma

TL 2016
mid logo2016
Logo KAIZEN rgb
 

Aktualności

Biblioteka Tekstów

REKLAMA