Όλα όσα πρέπει να γνωρίζετε σχετικά με τις μπαταρίες ιόντων λιθίου

Τα ιόντα λιθίου είναι ένας συλλογικός όρος για πολλές και διαφορετικές χημικές συνθήκες και τεχνολογίες. Είναι ένας τύπος μπαταρίας, αλλά σε σύγκριση με μια συμβατική μπαταρία μπαταρίες μολύβδου-οξέος, έχει πυκνότητα υψηλότερης ενέργειας και επομένως μπορεί να αποθηκεύσει και να παρέχει ενέργεια πολύ ταχύτερα.

Η χημική σύνθεση των κυψελών της μπαταρίας ιόντων λιθίου μπορεί να ποικίλλει. Οι συνηθέστερες στη βιομηχανία μηχανημάτων και αυτοκινήτων είναι:

- LFP (λίθιο, σίδηρος, φωσφορικά)

- NMC (νικέλιο, μαγγάνιο, κοβάλτιο)

- NCA (νικέλιο, κοβάλτιο, αλουμίνιο)

Η Toyota χρησιμοποιεί κυψέλες NCA στις μπαταρίες ιόντων λιθίου για περονοφόρα ανυψωτικά, καθώς έχουν πυκνότητα υψηλότερης ενέργειας και μπορεί να περιέχουν περισσότερη ενέργεια στον ίδιο όγκο.

Στην Toyota, χρησιμοποιούμε κυλινδρικές κυψέλες που δεν έρχονται σε επαφή μεταξύ τους. Αυτό σημαίνει ότι είναι πολύ ασφαλείς στη χρήση. Η ασφάλεια και η ποιότητα παραμένουν βασικές αξίες της Toyota σε ό,τι κάνουμε.

Τα ιόντα λιθίου είναι ένας συλλογικός όρος για πολλές και διαφορετικές χημικές συνθήκες και τεχνολογίες. Γενικά, οι περισσότερες χημικές συνθέσεις βασίζονται στη δημιουργία ενέργειας μέσω της κίνησης ελεύθερων ιόντων μεταξύ της ανόδου και της καθόδου σε μια κυψέλη μπαταρίας.

Η μπαταρία ιόντων λιθίου συνδυάζει πολλές από αυτές τις κυψέλες για τον σχηματισμό μιας μονάδας. Ανάλογα με το μέγεθος της μπαταρίας, συνδέονται σε σειρά πολλές μονάδες και σχηματίζουν ένα σύστημα μπαταρίας.

Κάθε μονάδα διαθέτει ένα σύστημα διαχείρισης μπαταρίας (BMS), όπως και ολόκληρο το σύστημα μπαταρίας. Το BMS παρακολουθεί και ελέγχει παράγοντες, όπως το φορτίο της μπαταρίας και η κατανάλωση ενέργειας.

Το BMS λειτουργεί σε συνεργασία με το μηχάνημα. Εάν μία από τις κυψέλες στη μονάδα μπαταρίας υποστεί ζημιά ή διατρέχει κίνδυνο υπερθέρμανσης, η τροφοδοσία απενεργοποιείται και το μηχάνημα υποδεικνύει έναν κωδικό βλάβης.

Ορισμένα από τα πλεονεκτήματα της τεχνολογίας ιόντων λιθίου περιλαμβάνουν τα εξής:

- Πάνω από τρεις φορές μεγαλύτερη διάρκεια ζωής σε σχέση με τις μπαταρίες μολύβδου-οξέος

- Μεγαλύτερη ενεργειακή απόδοση κατά 30% (σε σχέση με τις μπαταρίες μολύβδου-οξέος)

- Χαμηλότερη ενεργειακή κατανάλωση, με αποτέλεσμα χαμηλότερες εκπομπές CO2

- Εύκολη και γρήγορη φόρτιση: πλήρης φόρτιση μιας μπαταρίας ιόντων λιθίου 25V σε μόλις 80 λεπτά (φόρτιση 30 λεπτών για χωρητικότητα μπαταρίας 50%)

- Δυνατότητα μερικής φόρτισης και «ευκαιριακής φόρτισης» χωρίς μείωση της απόδοσης ή της διάρκειας ζωής

- Η έξοδος ισχύος είναι πάντα όσο το δυνατόν πιο υψηλή, ανεξάρτητα από την υπολειπόμενη χωρητικότητα της μπαταρίας

- Δεν απαιτείται αναπλήρωση της μπαταρίας ή συντήρηση της μπαταρίας

- Οι φορτιστές μπορούν να εγκατασταθούν οπουδήποτε, χωρίς να απαιτούνται ειδικοί χώροι

- Εγγύηση επτά ετών

- Βελτιωμένη ασφάλεια χάρη στο μοναδικό βύσμα φόρτισης της Toyota

- Καθόλη τη διάρκεια ζωής του μηχανήματος απαιτείται μία μόνο μπαταρία

- Λειτουργεί αποτελεσματικά σε περιβάλλον ψυκτικής αποθήκης

- Διατίθεται επιλογή καλοριφέρ για φόρτιση εντός ψυκτικού θαλάμου και συνεχή απόδοση καθόλη τη διάρκεια της βάρδιας

Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου λειτουργούν για όλους τους τύπους μηχανημάτων. Η χωρητικότητα και το μέγεθος της μπαταρίας προσαρμόζονται ανάλογα με τον χρόνος οδήγησης και τις βάρδιες που απαιτούνται.

Μια μπαταρία ιόντων λιθίου έχει 30% υψηλότερη χωρητικότητα από τις μπαταρίες μολύβδου-οξέος χάρη στην πυκνότητα υψηλής ενέργειας, το οποίο σημαίνει ότι με μια μπαταρία ιόντων λιθίου είναι δυνατή η μείωση του μεγέθους Ah σε σύγκριση με την μπαταρία μολύβδου-οξέος. Για παράδειγμα, μια μπαταρία ιόντων λιθίου 210 Ah αντιστοιχεί σε μια μπαταρία μολύβδου-οξέος 300 Ah. Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου είναι μικρότερες και ζυγίζουν λιγότερο από τις μπαταρίες μολύβδου-οξέος.

Μια μπαταρία ιόντων λιθίου διαρκεί έως 5.000 φορτίσεις, ενώ μια μπαταρία μολύβδου-οξέος διαρκεί περίπου 1.500 φορές.

Η φόρτιση πραγματοποιείται με ειδικούς φορτιστές ιόντων λιθίου που έχουν ειδικά σχεδιασμένα βύσματα φόρτισης, εύκολα στον χειρισμό και χωρίς κίνδυνο βραχυκυκλώματος. Δεν υπάρχει κίνδυνος σχηματισμού σπινθήρων ή εξάπλωσης αερίων κατά τη φόρτιση, σε αντίθεση με τις μπαταρίες μολύβδου-οξέος.

Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου μπορούν να φορτιστούν σε οποιοδήποτε σημείο στην εγκατάσταση και δεν χρειάζονται χώρο φόρτισης με εξαερισμό ή άλλο εξοπλισμό ασφαλείας, όπως κατά τη φόρτιση των μπαταριών μολύβδου/οξέος (γάντια, πλύσιμο ματιών, νερό κλπ).

Οι φορτιστές της Toyota διαθέτουν δυναμικούς περιορισμούς ισχύος ως τυπικό εξοπλισμό. Λειτουργούν για μείωση των αιχμών ενέργειας και διαχείριση της συνολικής κατανάλωσης, μειώνοντας το κόστος ενέργειας. Επίσης, κατά την ταυτόχρονη φόρτιση πολλών μηχανημάτων, ο φορτιστής στέλνει την περισσότερη ισχύ στο μηχάνημα με τη χαμηλότερη στάθμη μπαταρίας. Με αυτόν τον τρόπο, μειώνεται ο χρόνος φόρτισης και βελτιώνεται η ενεργειακή απόδοση της φόρτισης μπαταρίας κατά έως 15%.

Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου παρέχουν τη δυνατότητα ευκαιριακής φόρτισης κατά τη διάρκεια των διαλειμμάτων για διατήρηση της μπαταρίας σε κατάσταση λειτουργίας κατά τη διάρκεια ολόκληρης της βάρδιας.

Σε αντίθεση με τις μπαταρίες μολύβδου-οξέος, δεν απαιτείται ξεχωριστός χώρος φόρτισης για της μπαταρίες ιόντων λιθίου

Μια μπαταρία ιόντων λιθίου φορτίζει από 20 τοις εκατό έως πλήρη χωρητικότητα σε 1-2 ώρες, ανάλογα με το μέγεθος της μπαταρίας και του φορτιστή. Μια φόρτιση 15 λεπτών παρέχει ελάχιστο χρόνο οδήγησης μίας ώρας. Συγκριτικά, μια μπαταρία μολύβδου-οξέος χρειάζεται 8 ώρες περίπου για να φορτίσει πλήρως.

Μπορεί να γίνει επαναφόρτιση των μπαταριών ιόντων λιθίου οποιαδήποτε στιγμή και σε οποιοδήποτε επίπεδο χωρίς να επηρεαστεί η διάρκεια ζωής της μπαταρίας. Αυτό σημαίνει ότι οι χρόνοι φόρτισης είναι πιο ευέλικτοι και ότι τα μηχανήματα θα παραμένουν σε λειτουργία όταν απαιτείται.

Μια μπαταρία ιόντων λιθίου 25V φορτίζεται πλήρως εντός μόλις 80 λεπτών και για την επίτευξη χωρητικότητας μπαταρίας 50% απαιτούνται μόλις 30 λεπτά, γεγονός το οποίο καθιστά τη φόρτιση κατά τα διαλείμματα δυνατή.