Magazynowanie i Dystrybucja

Magazynowanie i Dystrybucja 4/2017
<< Cofnij

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.
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
 
 
REKLAMA

Zapisz się do naszego newslettera
REKLAMA

Nasze czasopisma

TL 2016
mid logo2016
Logo KAIZEN rgb
 

Aktualności

Biblioteka Tekstów

REKLAMA