Baterías de plomo frente a baterías de litio: ¿Cuáles son las mejores para las carretillas elevadoras eléctricas?

2020/06/02 | Batería de litio para montacargas | 4

En primer lugar, el cambio suele verse con escepticismo. El plomo-ácido ha sido el recurso de desbordamiento durante 150 años. la mayor parte de las industrias aborrecen los cambios y actualizaciones necesarios para adaptarse a la tecnología nueva y cambiante. Pero, como dice el refrán, lo único que es constante es el cambio. es hora de acabar con el plomo-ácido con su peso, su peligroso ácido-base y su eficiencia obsoleta.

Una de las características más importantes para una corporación que usa baterías en su flota de montacargas es la vida útil de la batería. La duración de la batería mientras está en uso juega un papel fundamental durante las operaciones de una empresa. Cuando se trata de los resultados finales de una empresa, la eficiencia es importante. duración de la batería de iones de litio frente a plomo-ácido

Al sopesar si la vida útil del acumulador de iones de litio o de plomo-ácido puede ajustarse mejor a una flota, aquí hay algunas de las diferencias más importantes entre las 2.

Tiempos de uso

Entre las baterías de iones de litio y las de plomo-ácido, existe una gran diferencia dentro de la vida útil de la batería durante las operaciones diarias.

Desventajas de la batería de plomo ácido

1) Capacidad "utilizable" limitada:

Por lo general, se considera saber usar solo entre el 30% y el 50% de la capacidad nominal de las típicas baterías de “ciclo profundo” de plomo-ácido. esto sugiere que un banco de baterías de 600 amperios hora en la práctica solo proporciona, en el mejor de los casos, 300 amperios hora de capacidad real.

Si incluso ocasionalmente agota las baterías hasta cierto punto, su vida se reducirá drásticamente.

2) Ciclo de vida limitado

Incluso si usa las baterías con cuidado y tiene cuidado de nunca agotarlas demasiado, incluso las baterías de plomo-ácido de ciclo profundo más simples generalmente solo sirven para 500-1000 ciclos. Si utiliza con frecuencia su banco de baterías, esto podría significar que sus baterías pueden tener que reemplazarse después de 2 años de uso.

3) Carga lenta e ineficaz

Un ciclo de carga y uso típico de un acumulador de plomo-ácido es de 8 horas de uso, 8 horas de carga y ocho horas de descanso o calma. esto sugiere que un acumulador de plomo-ácido solo se puede usar para un turno por día. Si una corporación emplea trabajadores para ocultar dos o tres turnos, se deben cambiar las baterías de plomo-ácido. es decir, por vehículo o pieza de equipo, se necesitan de dos a 3 baterías (una por turno).

Al igual que en un proyecto de desarrollo de software, el 20% del trabajo final puede terminar ocupando el 80% del tiempo.

Esto no es un gran problema si está cargando enchufado durante la noche, pero es un problema enorme si tiene que dejar el generador funcionando durante horas (que a menudo son bastante ruidosas y costosas de operar). Y si cuenta con energía solar y, por lo tanto, el sol se pone antes de que se haya completado el 20% final, se encontrará fácilmente con baterías que en realidad nunca se cargan por completo.

En la práctica, no cargar completamente los pocos porcentajes finales no sería una gran carga, si no fuera por el hecho de que el hecho de que no se carguen completamente las baterías de plomo-ácido de manera regular las envejece prematuramente.


Comparación de métodos de carga de batería de montacargas

4) Energía desperdiciada


Además de todo o parte de ese tiempo perdido del generador, las baterías de plomo-ácido sufren otro problema de eficiencia: desperdician la cantidad máxima, ya que el 15% de la energía que se les pone a través de la ineficiencia de carga inherente. Entonces, si proporciona 100 amperios de potencia, solo almacenará 85 amperios-hora.

Esto puede ser especialmente frustrante cuando se carga a través de energía solar una vez que intenta exprimir la cantidad máxima de eficiencia de cada amplificador antes de que se ponga el sol o se cubra con nubes.

5) Problemas de ubicación

Las baterías de plomo-ácido inundadas liberan gas ácido nocivo mientras se cargan y deben estar contenidas dentro de una caja de batería sellada que se ventila a la superficie. También deben almacenarse en posición vertical para evitar derrames de ácido de la batería.

Las baterías AGM no tienen estas limitaciones y pueden colocarse en áreas sin ventilación, incluso dentro de su lebensraum. Esta es a menudo una de las explicaciones de que las baterías AGM se pusieron de moda en los marineros.

6) Requisitos de mantenimiento

Las baterías de plomo-ácido inundadas deben rellenarse periódicamente con agua, lo que puede ser una tarea de mantenimiento engorrosa si es difícil presionar los compartimentos de las baterías.

Sin embargo, las células de gel y AGM realmente no requieren mantenimiento. Sin embargo, estar libre de mantenimiento tiene una desventaja: una batería de celda inundada que se sobrecarga accidentalmente a menudo se puede recuperar reemplazando el agua que se hirvió. Una batería de gel o AGM que está sobrecargada generalmente se destruye de manera irreversible.

7) Pérdidas y caída de voltaje de Peukert

Un acumulador de plomo-ácido de 48 voltios completamente cargado comienza alrededor de 51.2 voltios, pero debido a que se drena, el voltaje cae constantemente. El voltaje cae por debajo de los 48 voltios cuando a la batería aún le queda el 35% de su capacidad total, pero es posible que algunos componentes electrónicos no funcionen con un suministro completo de 48 voltios. Este efecto de "hundimiento" también puede hacer que las luces se atenúen.


Baterías de plomo frente a baterías de litio

Baterías de iones de litio: separando el mito de la realidad

Las baterías de iones de litio están a la vanguardia de las soluciones energéticas actuales. ¿Quiere saber más sobre esta tecnología en evolución?

1) Capacidad "utilizable" superior

A diferencia de las baterías de plomo-ácido, se considera práctico usar regularmente el 85% o más de la capacidad nominal de un banco de baterías de litio, y con poca frecuencia más. Considere una batería de 100 amperios por hora: si hubiera sido de plomo-ácido, sabría que usaría solo de 30 a 50 amperios por hora de jugo, pero con litio, aprovechará 85 amperios por hora o más.

2) Ciclo de vida extendido

Los resultados de laboratorio indican que simplemente podría esperar determinar de 2000 a 5000 ciclos con un banco de baterías LiFePO4 bien cuidado. Estos son resultados teóricos, pero una medición reciente muestra que una batería aún entregará un 75% de su capacidad después de 2000 ciclos.
Por el contrario, incluso las baterías de plomo-ácido de ciclo profundo más simples generalmente solo sirven para 500-1000 ciclos.

3) Carga rápida y eficiente

Las baterías de iones de litio a menudo se cargan “rápidamente” al 100% de su capacidad. A diferencia del plomo-ácido, no hay necesidad de una fase de absorción para impulsar el 20% final almacenado. Y, si su cargador es lo suficientemente potente, las baterías de litio también se pueden cargar increíblemente rápido. Si proporciona suficientes amperios de carga, en realidad cargará completamente una batería de iones de litio en solo media hora.

Pero aunque no logra recargar completamente al 100%, no se preocupe, a diferencia del plomo-ácido, una falla en la carga completa regular de las baterías de iones de litio no daña las baterías.

Esto le brinda mucha flexibilidad para aprovechar las fuentes de energía siempre que las obtenga sin temor a querer hacer una carga completa con regularidad. ¿Varios días parcialmente nublados junto con su sistema solar? No hay problema, simplemente no se puede volver a llenar antes de que se ponga el sol, siempre y cuando se mantenga al tanto de sus necesidades. Con el litio, agitará lo que quiera y no se preocupará por dejar su banco de baterías perpetuamente con poca carga.

4) poca o ninguna energía desperdiciada

Las baterías de plomo-ácido son menos eficientes para almacenar energía que las baterías de iones de litio. Las baterías de litio se cargan con una eficiencia de casi el 100%, en comparación con la eficiencia del 85% de la mayoría de las baterías de plomo-ácido.
Esto puede ser especialmente importante cuando se carga a través de la energía solar una vez que intenta exprimir la cantidad máxima de eficiencia de cada amplificador antes de que se ponga el sol o se cubra con nubes. En teoría, con litio casi cada gota de sol, que está listo para recolectar va a sus baterías. Con techo y espacio limitados para almacenar paneles, esto se vuelve vital para optimizar cada metro cuadrado de potencia que está listo para montar.

5) Resistencia climática

Las baterías de plomo-ácido y el litio pierden su capacidad en ambientes fríos. Como verá en el diagrama a continuación, las baterías de iones de litio son mucho más eficientes a bajas temperaturas. Además, la tasa de descarga afecta el rendimiento de las baterías de plomo-ácido. A -20 ° C, una batería de litio que entrega una corriente de 1C (una vez su capacidad), puede entregar casi el 80% de su energía cuando la batería AGM entregará el 30% de su capacidad. Para entornos hostiles (calientes y fríos), Litio-Ion es la opción tecnológica.

6) Menos problemas de ubicación

Las baterías de iones de litio no deben almacenarse en posición vertical o en un compartimiento de batería ventilado. También se ensamblarán con bastante facilidad en formas extrañas, una ventaja si está tratando de exprimir la máxima cantidad de energía posible en un pequeño compartimento. esto suele ser especialmente útil si tiene un compartimento de batería existente que tiene un tamaño limitado, pero le gustaría o necesita más capacidad de la que el plomo-ácido está listo para proporcionar.

7) Pequeños requisitos de mantenimiento

Las baterías de iones de litio prácticamente no requieren mantenimiento. El BMS (Sistema de administración de baterías) logra automáticamente un proceso de "equilibrio" para asegurarse de que todas las celdas durante un banco de baterías estén igualmente cargadas. Simplemente cargue la batería y estará listo para viajar.

8) Las pérdidas y la caída de voltaje de Peukert prácticamente no existen

La curva de descarga de las baterías de litio (especialmente en relación con el ácido de dirección) es en realidad plana, lo que significa que una batería cargada al 20% proporcionará un voltaje de salida casi equivalente al de una batería cargada al 80%. Esto evita cualquier problema causado por la “caída de voltaje” común al plomo-ácido cuando se descargan, pero significa que cualquier monitor de batería o arranque automático del generador que dependa de los niveles de voltaje probablemente no funcionará bien en lo más mínimo cuando se monitorea un banco de litio.

Por otro lado, una vez que las baterías de litio están completamente descargadas, su voltaje cae en picada rápidamente, que es el papel de BMS para proteger las baterías para que esto nunca suceda por completo. La descarga completa de un banco de iones de litio, incluso una vez, puede hacer que todo su paquete esté definitivamente muerto.

Otra gran ventaja de las baterías de litio es que las pérdidas de Peukert son prácticamente inexistentes. esto sugiere que las baterías de iones de litio pueden ofrecer su capacidad nominal completa, incluso con corrientes elevadas. Mientras que el ácido de plomo puede ver la cantidad máxima como una pérdida de capacidad del 40% con cargas elevadas. En la práctica, esto sugiere que los bancos de baterías de iones de litio son adecuados para alimentar cargas de alta corriente como un aire acondicionado, un microondas o una estufa de inducción.

9) Ventajas de tamaño y peso

En promedio, las baterías de iones de litio pesan entre un 40% y un 60%, pero su LAB estándar. Eso por sí solo puede ahorrar grandes porcentajes en índices de eficiencia de combustible o de coeficiente de arrastre en casi cualquier aplicación.

Suma por los números

1) peso: Las baterías de iones de litio tienen un tercio de la carga de las baterías de plomo-ácido.

2) Eficiencia: Las baterías de iones de litio son casi 100% eficientes tanto en carga como en descarga, lo que permite un amperio-hora equivalente tanto dentro como fuera. La ineficiencia de las baterías de plomo-ácido resulta en una pérdida de 15 amperios mientras se cargan y la descarga rápida reduce el voltaje rápidamente y reduce la capacidad de las baterías.

3) Descarga: Las baterías de iones de litio se descargan al 100% frente al 80% de las de plomo-ácido. La mayoría de las baterías de plomo no recomiendan una profundidad de descarga del 50%.

4) ciclo de vida: Las baterías de iones de litio tienen un ciclo de 5000 veces o más en comparación con solo 400-500 ciclos en ácido de plomo. La vida útil del ciclo se ve afectada en gran medida por los niveles más altos de descarga en el ácido de plomo, en comparación con solo un poco afectado en las baterías de iones de litio.

5) voltaje: Las baterías de iones de litio mantienen su voltaje durante todo el ciclo de descarga. esto permite una mayor y más duradera eficiencia de los componentes eléctricos. El voltaje de plomo-ácido cae constantemente durante todo el ciclo de descarga.

6) Costo: A pesar del alto costo inicial de las baterías de iones de litio, el costo real de propiedad es muy poco ácido cuando se considera la vida útil y el rendimiento.

7) Impacto ambiental: las baterías de iones de litio son una tecnología más limpia y más segura para el medio ambiente.

Resumen Final

La compra de baterías para una flota puede ser una inversión importante. La vida útil de cada batería tiene un impacto directo en la eficiencia de las operaciones de una empresa y sus trabajadores.

Una de las mejores ventajas que ofrece una batería de iones de litio es su larga vida útil y la vida útil prolongada de la batería durante las operaciones diarias. Con un breve tiempo de inactividad para la carga, las baterías de iones de litio son especialmente beneficiosas en ubicaciones de varios turnos, como en las operaciones de almacén.

Una batería puede proporcionar una fuente de energía para 3 turnos. Un acumulador de plomo-ácido, por el contrario, solo puede proporcionar energía durante un turno de ocho horas antes de que requiera un período de carga y enfriamiento. esto necesita una batería por turno para cada vehículo, lo que cuesta a las empresas mucho más en el futuro.

Sobre la autora

Batería de litio para montacargas

Desde 2012, se desempeñó como ingeniero en jefe en nuestra empresa, ganó un "trabajador de oro de Hefei" y otro título honorífico, su sistema de agua de baja temperatura tipo plomo 76 Ah batería de energía de fosfato de hierro de litio con carcasa de aluminio ganó el quinto título de trabajador en Hefei de "Excelente "Logros de innovación tecnológica, liderando el desarrollo de la carcasa de aluminio ternario, el sistema de agua, la carcasa de aluminio de fosfato de hierro y litio, la carcasa de plástico de fosfato de hierro y litio del sistema de agua y otros productos.

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