Is het OK om een Lithium-Ion batterij op de lader te laten staan? En andere veelgestelde vragen over het opladen van vorkheftruckbatterijen

Wat is ‘Battery SoC’ en ‘Battery DoD’?

De SoC of ladingstoestand van een batterij is het oplaadniveau van een elektrische batterij ten opzichte van zijn capaciteit – dus 0% is leeg en 100% is vol. De omgekeerde vorm van deze metriek is DoD of depth of discharge, waarbij 100% leeg is en 0% vol.

De term “batterij SoC” verwijst meestal naar de toestand van een batterij terwijl deze in gebruik is, terwijl de term “batterij DoD” meestal verwijst naar hoeveel van de totale batterijcapaciteit is ontladen.

Er zijn verschillende manieren om SoC te meten die van toepassing zijn op verschillende soorten batterijen. Loodzuur-batterijen met vloeibaar elektrolyt kunnen chemisch worden gemeten met een hydrometer, terwijl de meeste andere batterijen, waaronder lithium-ion-batterijen, worden gemeten aan de hand van hun open-circuit spanning.

Het meten van de spanning van een batterij moet gebeuren nadat de batterij ten minste een paar uur in de open-circuit-staat heeft gestaan, anders wordt de meting beïnvloed door de stroom en de temperatuur van de batterij en is de meting onnauwkeurig.

Hoe kan een batterij worden overladen?

Overladen treedt op wanneer een batterij wordt opgeladen tot een hoger voltage dan is opgegeven. Dit kan zeer schadelijk zijn voor heftruckbatterijen en, als het niet onder controle is, gevaarlijk voor de gebruikers.

De juiste lader voor uw batterij is van cruciaal belang om overladen te voorkomen; de lader moet qua uitgangsspanning en Ah-waarde bij de batterij passen.

Het is gemakkelijker om overladen te voorkomen bij lithium-ionbatterijen, omdat ze gedeeltelijk kunnen worden opgeladen of met tussenpozen kunnen worden opgeladen.

Loodaccu’s hebben een gecompliceerder oplaadproces en moeten elke keer dat ze worden aangesloten volledig worden opgeladen; om deze reden is het gemakkelijker om per ongeluk te veel op te laden.

Loodzuur-batterijen gaan gemiddeld maar zo’n 1.500 laadcycli mee, dus het is geen goed idee om ze gedeeltelijk op te laden – u moet ze elke keer volledig opladen om de levensduur van de batterij te verlengen.

Op dezelfde manier is het ook zonde van de levensduur van de batterij als u een loodzuur-batterij gaat opladen als deze nog maar 50-60% van zijn capaciteit heeft. Elke laadcyclus, ongeacht de SOC, wordt nog steeds als één cyclus beschouwd. Dus hoe vaker een loodzuuraccu wordt opgeladen, hoe korter de levensduur.

Wat zijn de gevolgen van overladen?

In een lithium-ion-batterij kan overladen leiden tot onstabiele omstandigheden in de batterij, de druk verhogen en een thermische runaway veroorzaken.

Lithium-ion-batterijen moeten een beveiligingscircuit hebben om te voorkomen dat de druk te hoog oploopt en om de ionenstroom af te sluiten als de temperatuur te hoog oploopt.

De meeste lithium-ionbatterijpakken bevatten ook een batterijbeheersysteem om de ladingstoestand te bewaken en de stroom af te sluiten wanneer de grens is bereikt.

Overbelasting van een loodzuuraccu leidt tot corrosie van de kathodes, een hoger waterverbruik en een hogere temperatuur in de accu. In het beste geval leidt dit tot een lagere capaciteit en een kortere levensduur, en in het slechtste geval tot een thermische runaway. Bovendien kunnen loodzuur-batterijen schadelijke, giftige gassen uitstoten als ze te ver worden opgeladen.

Welk gas wordt geproduceerd bij het opladen van een loodzuur-batterij?

Tijdens het opladen stoot de loodzuur-batterij een kleine hoeveelheid waterstofgas uit, dat gevaarlijk kan zijn als de batterij niet goed wordt geventileerd. Waterstofgas kan zeer explosief zijn als de concentratie in de lucht 4% of meer bedraagt.

Als een loodzuur-batterij te veel wordt opgeladen, kan hij waterstofsulfidegas uitstoten, dat de geur van rotte eieren heeft en zeer giftig is. In lage concentraties kan dit accugas misselijkheid, vermoeidheid en duizeligheid veroorzaken, en in grote hoeveelheden kan het dodelijk zijn.

De meeste loodzuur-batterijen moeten uit de vorkheftruck worden gehaald en in een aparte ruimte worden geplaatst om te worden opgeladen. De ruimte moet goed geventileerd zijn voor het aantal batterijen dat in de ruimte wordt opgeladen en moet zijn voorzien van bewakingsapparatuur voor de gasniveaus in de lucht.

Wat is het proces voor het opladen van Lithium-Ion batterijen?

Lithium-ion batterijen gebruiken een constante-stroom constante-spanning methode voor de eerste fase van hun laadproces. Nadat de piekspanning is bereikt, gaat de batterij over in de verzadigingsfase. Al met al duurt dit proces slechts ongeveer 1-2 uur.

Lithium-ion-batterijen kunnen worden gebruikt tot 20% van hun capaciteit resteert. In tegenstelling tot lood-zuur-batterijen is het niet schadelijk voor de batterij om opportunity charging toe te passen, wat betekent dat een gebruiker de batterij tijdens de lunchpauze kan opladen en zijn dienst kan afmaken zonder dat de batterij te zwak wordt.

Veel industriële lithium-ion accupacks worden geleverd met de laders geïntegreerd in de pack die kunnen worden aangesloten op reguliere stopcontacten, wat betekent dat de batterijen niet eens in de buurt van een geïnstalleerde muurlader hoeven te worden geplaatst om de batterijen op te laden.

Kunnen lithium-ion batterijen de productiviteit van het magazijn verbeteren?

Als uw magazijn in meerdere ploegen werkt, biedt het vereenvoudigde oplaadproces van lithium-ion batterijen een enorm voordeel. Vorkheftruckchauffeurs kunnen lithium-ion accu’s opladen tijdens een pauze of tussen diensten door, en de accu’s zijn binnen 15 tot 30 minuten weer beschikbaar voor gebruik, zelfs als ze nog niet volledig zijn opgeladen.

Uitvaltijd van apparatuur kan kostbaar zijn, dus het feit dat een vorkheftruckchauffeur de accu aan de lader kan koppelen zonder tijd te hoeven verspillen aan het verwijderen van de lege accu en het opnieuw plaatsen van een opgeladen accu zal de productiviteit van het magazijn verbeteren.

Bovendien vermindert het feit dat batterijen van duizend kilo niet meer hoeven te worden overgeladen tussen vorkheftrucks en oplaadstations de veiligheidsrisico’s voor de werknemers aanzienlijk.

Het proces voor het opladen van batterijen kan complex zijn, maar het is belangrijk om alle verschillende factoren te begrijpen, zodat het goed kan worden gedaan om een lange levensduur voor uw batterijen te garanderen. Het vereenvoudigde laadproces voor lithium-ion accu’s maakt ze een veel betere optie, qua veiligheid en prestaties, voor bedrijven die werken met meerdere ploegendiensten, waarbij de accu’s continu worden opgeladen.