Ist es in Ordnung, eine Lithium-Ionen-Batterie am Ladegerät zu lassen? Und andere FAQs zum Laden von Gabelstaplerbatterien
Was ist ‚Battery SoC‘ und ‚Battery DoD‘?
Der SoC oder Ladezustand einer Batterie ist der Ladezustand einer elektrischen Batterie im Verhältnis zu ihrer Kapazität – 0% ist also leer und 100% ist voll. Die umgekehrte Form dieser Metrik ist DoD oder Entladetiefe, bei der 100% leer und 0% voll ist.
Der Begriff „Batterie-SoC“ bezieht sich in der Regel auf den Zustand einer Batterie, während sie in Gebrauch ist, während sich der Begriff „Batterie-DoD“ in der Regel darauf bezieht, wie viel von der Gesamtkapazität der Batterie entladen wurde.
Es gibt mehrere Möglichkeiten, SoC zu messen, die für verschiedene Batterietypen gelten. Blei-Säure-Batterien mit einem flüssigen Elektrolyt können chemisch mit einem Aräometer gemessen werden, während die meisten anderen Batterien, einschließlich Lithium-Ionen-Batterien, anhand ihrer Leerlaufspannung gemessen werden.
Die Messung der Batteriespannung muss erfolgen, nachdem die Batterie mindestens einige Stunden im offenen Zustand geruht hat, da die Messung sonst durch den Strom und die Temperatur der Batterie beeinflusst wird und ungenau ist.
Wie kann eine Batterie überladen werden?
Eine Überladung liegt vor, wenn eine Batterie mit einer höheren als der angegebenen Spannung geladen wird. Dies kann für Gabelstaplerbatterien sehr schädlich und, wenn es nicht kontrolliert wird, für die Benutzer gefährlich sein.
Das richtige Ladegerät für Ihre Batterie ist entscheidend, um eine Überladung zu verhindern; das Ladegerät muss in Bezug auf die Ausgangsspannung und den Ah-Wert zur Batterie passen.
Bei Lithium-Ionen-Batterien ist es einfacher, eine Überladung zu vermeiden, da sie eine Teilladung erhalten oder intermittierend geladen werden können.
Blei-Säure-Batterien haben einen komplizierteren Ladevorgang und müssen jedes Mal, wenn sie an die Steckdose angeschlossen werden, voll aufgeladen werden; aus diesem Grund ist es leichter, sie versehentlich zu überladen.
Bleisäurebatterien halten im Durchschnitt nur etwa 1.500 Ladezyklen, daher ist es keine gute Idee, sie nur teilweise aufzuladen – man sollte sie jedes Mal vollständig aufladen, um die Lebensdauer der Batterie zu verlängern.
Aus demselben Grund ist es auch eine Verschwendung von Batterielebensdauer, eine Bleibatterie mit mehr als 50-60 % ihrer Kapazität zu laden. Jeder Ladezyklus, unabhängig vom SOC, wird immer noch als ein Zyklus betrachtet. Je öfter eine Bleibatterie also geladen wird, desto kürzer ist ihre Lebensdauer.
Welche Auswirkungen hat eine Überladung der Batterie?
Bei einer Lithium-Ionen-Batterie kann eine Überladung zu instabilen Bedingungen im Inneren der Batterie führen, den Druck erhöhen und ein thermisches Durchgehen verursachen.
Lithium-Ionen-Akkus müssen über eine Schutzschaltung verfügen, die einen übermäßigen Druckaufbau verhindert und den Ionenfluss unterbricht, wenn die Temperatur zu hoch ist.
Die meisten Lithium-Ionen-Akkus enthalten außerdem ein Batteriemanagementsystem, das den Ladezustand überwacht und bei Erreichen eines Grenzwertes den Strom unterbricht.
Bleiakkus, die überladen werden, lassen die Kathoden korrodieren, verbrauchen mehr Wasser und erhöhen die Temperatur im Inneren des Akkus. Im besten Fall führt dies zu einer verringerten Kapazität und einer verkürzten Lebensdauer, im schlimmsten Fall kann es zu einem thermischen Durchgehen kommen. Außerdem können Blei-Säure-Batterien schädliche, giftige Gase abgeben, wenn sie überladen werden.
Welche Gase entstehen beim Laden einer Blei-Säure-Batterie?
Während des Ladevorgangs gibt die Blei-Säure-Batterie eine geringe Menge Wasserstoffgas ab, das ohne ordnungsgemäße Belüftung der Batterie gefährlich sein kann. Wasserstoffgas kann hochexplosiv sein, wenn die Konzentration in der Luft 4 % oder mehr beträgt.
Wenn eine Bleibatterie überladen wird, kann sie Schwefelwasserstoffgas freisetzen, das nach faulen Eiern riecht und sehr giftig ist. In geringen Konzentrationen kann dieses Batteriegas Übelkeit, Müdigkeit und Schwindel hervorrufen, in hohen Mengen kann es tödlich sein.
Die meisten Bleisäurebatterien müssen aus den Gabelstaplern entfernt und zum Aufladen in einen separaten Raum gebracht werden. Der Raum sollte für die Anzahl der Batterien, die dort aufgeladen werden, gut belüftet sein und über Überwachungsgeräte für den Gasgehalt in der Luft verfügen.
Wie werden Lithium-Ionen-Batterien aufgeladen?
Lithium-Ionen-Batterien verwenden in der ersten Phase ihres Ladevorgangs ein Konstantstrom-Konstantspannungsverfahren. Nach Erreichen der Spitzenspannung geht die Batterie in die Sättigungsladung über. Insgesamt dauert dieser Vorgang nur etwa 1-2 Stunden.
Lithium-Ionen-Batterien können bis zu 20% ihrer Kapazität genutzt werden. Im Gegensatz zu Blei-Säure-Batterien schadet es der Batterie nicht, wenn sie bei Gelegenheit aufgeladen wird. Das bedeutet, dass ein Benutzer die Batterie während einer Mittagspause anschließen kann, um die Ladung aufzufüllen und seine Schicht zu beenden, ohne dass die Batterie zu schwach wird.
Viele industrielle Lithium-Ionen-Batteriepacks werden mit integrierten Ladegeräten geliefert, die an normale Steckdosen angeschlossen werden können. Das bedeutet, dass die Batterien nicht einmal in der Nähe eines installierten Wandladegeräts platziert werden müssen, um die Batterien aufzuladen.
Können Lithium-Ionen-Batterien die Produktivität im Lager verbessern?
Wenn Ihr Lager in mehreren Schichten arbeitet, bietet der vereinfachte Ladevorgang von Lithium-Ionen-Batterien einen großen Vorteil. Gabelstaplerfahrer können Lithium-Ionen-Batterien während einer Pause oder zwischen zwei Schichten aufladen, und die Batterien sind in nur 15 bis 30 Minuten wieder einsatzbereit, auch wenn sie noch nicht vollständig aufgeladen sind.
Ausfallzeiten von Geräten können kostspielig sein, so dass die Tatsache, dass ein Gabelstaplerfahrer die Batterie an das Ladegerät anschließen kann, ohne Zeit für den Ausbau der leeren Batterie und den Wiedereinbau einer geladenen Batterie zu verschwenden, die Produktivität des Lagers verbessert.
Außerdem werden die Sicherheitsrisiken für die Arbeiter erheblich verringert, da die tonnenschweren Batterien nicht mehr zwischen Gabelstaplern und Ladestationen hin- und hergeschoben werden müssen.
Der Prozess des Aufladens von Batterien kann komplex sein, aber es ist wichtig, alle verschiedenen Faktoren zu verstehen, damit er richtig durchgeführt werden kann, um eine lange Lebensdauer der Batterien zu gewährleisten. Der vereinfachte Ladevorgang für Lithium-Ionen-Batterien macht sie zu einer viel besseren Option in Bezug auf Sicherheit und Leistung für Unternehmen, die in mehreren Schichten arbeiten und die Batterien kontinuierlich aufladen.