Was ist eine Traktionsbatterie? Microtex
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Was ist eine Traktionsbatterie? Was bedeutet "Traktionsbatterie"?

Gemäß der europäischen Norm IEC 60254 – 1 werden Blei-Säure-Traktionsbatterien als Stromquellen für den elektrischen Antrieb in Anwendungen wie Straßenfahrzeugen, Lokomotiven, industriellen Gabelstaplern und mechanischen Handhabungsgeräten (MHE) verwendet. Das Traktionsbatteriepaket kann aus 2-Volt-Zellen oder aus 4, 6, 8 und 12-Volt-Blockbatterien bestehen (Abb. 1). Die Hersteller von Traktionsbatterien in Europa und der Markt für Traktionsbatterien schreiben den inneren Aufbau der Traktionsbatterien nicht vor, aber die äußeren Abmessungen sind in Normen wie der IEC 60254 – 2 festgelegt. Die Batteriekapazität wird über einen definierten Entladetest von voll geladen bis 1,7 Volt pro Zelle über einen Zeitraum von 5 Stunden gemessen (C5-Test).

Unterschied zwischen Traktionsbatterie und normaler Batterie

Traktionsbatterien gibt es sowohl in gefluteter als auch in VRLA-Ausführung, sowohl in 2-Volt-Batterie- als auch in Blockbatteriebauweise. Bei diesen Konstruktionen können die positiven Platten sowohl als flache Platten als auch als Röhrenplatten ausgeführt sein. Für die AGM-Variante der VRLA-Konstruktion sind nur Flachplattenversionen geeignet, da die für den Separator verwendete Glasfasermatte gleichmäßig komprimiert werden muss. Röhrenförmige Traktionsbatterien mit röhrenförmigen positiven Plattenkonstruktionen haben in der Regel eine höhere Zyklenlebensdauer als Flachplattenbatterien. Die geschlossene Röhrenkonstruktion (Abb. 2) stellt sicher, dass das positive aktive Material während der Tiefentladungszyklen in der Traktionsbatterie fest an der leitenden Bleilegierung gehalten wird.

Wie lange hält ein Traktionsbatterie-Pack?

Die Lebensdauer der Antriebsbatterie wird durch die Anzahl der Standard-Tiefentladezyklen definiert, die sie durchführen kann, bis sie auf 80 % der Nennkapazität abfällt.
Die Spezifikation einer Antriebsbatterie ist entscheidend für einen langen und störungsfreien Betrieb im Einsatz. Um dies zu erreichen, gibt es mehrere Schlüsselaspekte bei der Konstruktion der Traktionszellen, die sicherstellen, dass sie den Anforderungen der Traktionsbatterie-Garantie und dem Zyklusbetrieb gerecht werden. Die Schlüsselkomponenten der Antriebsbatterie sind die positive Gitterlegierung, die schwammige Bleiformel, die Chemie des aktiven Materials und die Methode der Trennung, der Plattenträger und die Kühlteile der Antriebsbatterie.

Was ist ein Traktionsbatterieschutz?

Bei der Tiefentladung muss die Antriebsbatterie über einen langen Zeitraum mit hoher Spannung aufgeladen werden. Dies führt zur Oxidation des positiven Rückgrats, was zu Gitterwachstum und schließlich zum Ausfall führt, da der positive Leiter vollständig in PbO2 umgewandelt wird. Die Bleilegierung für Traktionsbatterien sollte daher korrosionsbeständig sein und eine ausreichende Festigkeit aufweisen, um dem Kriechwachstum zu widerstehen. Der indische Hersteller von Traktionsbatterien Microtex verwendet spezielle Bleilegierungen mit einer eigenen Formel aus Antimon, Zinn, Kupfer, Schwefel, Selen und Arsen, die in jahrzehntelanger Erfahrung entwickelt wurden, um eine maximale Korrosions- und Kriechbeständigkeit für die positiven Röhrenplatten in den Traktionsbatterien zu gewährleisten.

Was ist der Herstellungsprozess einer Antriebsbatterie?

Auch andere Faktoren wie die Struktur der positiven und negativen aktiven Materialien und ihre Dichte sind von entscheidender Bedeutung für die Kapazität und die Zykluslebensdauer, die für eine Blei-Säure-Traktionsbatterie erforderlich sind. Die röhrenförmigen Positivplatten sind trocken mit einem einzigartigen Bleioxid-Pulver gefüllt, das wiederum von Microtex in jahrelanger Erfahrung und Laborversuchen entwickelt wurde. Die Verfahren stellen auch sicher, dass in den positiven Röhren die richtige, tiefgängige Form von Bleidioxid (alpha-PbO2) gebildet wird.

Darüber hinaus bieten die physische Konstruktion der Multitube-PT-Beutel und die interne untere Prismenhalterung einen Raum, in dem sich das von den Platten während des Batteriewechsels abgelöste Material sammelt. Dies ist wichtig, da es zu einer Kapazitätsverringerung und zu Ausfällen aufgrund von Kurzschlussschäden kommen kann, weil das abgeschiedene aktive Material eine leitende Brücke zwischen den Platten bildet, wenn die Batterie altert.

Figure 1 Traction battery 2 volt cells and batteries for fork lift trucks
Abbildung 1 Traktionsbatterie 2-Volt-Zellen und Batterien für Gabelstapler
Figure-2-Construction-of-a-2V-lead-acid-cell-for-forklift-trucks.jpg
Abbildung 2 Aufbau einer 2-V-Bleisäurezelle für Gabelstapler

Woraus besteht eine Traktionsbatterie?

Komponente Baumaterial Anmeldung
Negatives Batteriegitter SB-arme Bleilegierungen - Pb/Ca/Sn/Al-Legierung Standard geflutete 2v Traktionszellen - VRLA, Gel & wartungsarme Batterie
Röhrenförmiges Positiv-Rückengitter Bleilegierung mit niedrigem Sb-Gehalt - Pb/Ca/Sn/Al-Legierungen Standard geflutete 2v Traktionszellen - VRLA, Gel & wartungsarme Batterie
Positives aktives Material PbO2 trocken gefüllt 3,6 - 3,8 g/cc Alle Arten von röhrenförmigen 2v-Bleizellen und -Batterien
Negatives aktives Material Schwammiges Blei 4,4 g/cm3 Alle Arten von 2V-Bleisäure-Röhrenzellen und -Batterien
Batterie-Panzerhandschuh Gewebt und nicht gewebt - Polyester, PET/PBT/PP 2v-Batterien und -Zellen - Blei-Säure-Batterien
Batterie-Trennzeichen Polyethylen, mikroporöser Gummi und PVC Batterieseparatoren Alle Arten von Röhrenbatterien, einschließlich wartungsfreier TGel-Zellen
Oberes Band Bleilegierung SB-arme Bleilegierung - Blei / 2-4% Sn-Legierung Geflutete 2V-Zellen & Monoblöcke, VRLA 2V-Zellen & Monoblöcke
Elektrolyt 1,29 + - 0,1SG H2So4 flüssig
1,29 + - 0,1SG H2So4 Gel/AGM
Standard geflutete 2v Zellen
VRLA 2v-Zellen und Monoblöcke
Entlüftungskappe oder Entlüftungsstopfen Offene Stopfen aus Polypropylen
Abgedichtete, ventilgesteuerte Entlüftungsstopfen
Standard geflutete 2v Zellen
Verschlossene wartungsfreie Batterien 2V-Zellen & Blockbatterien
Traktionsbatterie-Anschluss Bleibeschichtetes Kupferkabel alle Arten von 2v-Batterien

Darüber hinaus spielt die Elektronik des Traktionsbatterie-Steuermoduls eine wichtige Rolle für die Lebensdauer der Batterie. Eine schwache Traktionsbatterie ist ein häufiges Problem, wenn das Traktionsbatterie-Steuermodul ausfällt.

Bisher haben wir uns mit gefluteten 2-V-Batteriezellen beschäftigt. Aufgrund der Art ihrer Aufladung und ihres Betriebs ist bei dieser Bauart ein regelmäßiges Nachfüllen von Wasser unumgänglich. AGM-Gabelstaplerbatterien, entweder VRLA-AGM- oder GEL-Varianten, vermeiden die für das Nachfüllen der Batterie erforderliche Wartung. Dies ist wichtig, wenn die Wartungsstandards schlecht oder aufgrund des hohen Zusatzes von destilliertem Wasser bei einigen Batteriemarken oder der Arbeitskosten teuer sind. Die wartungsfreien Ausführungen weisen jedoch eine kürzere Lebensdauer auf, wobei die AGM-Flachplattenkonstruktion die geringste Lebensdauer aufweist.

Als Faustregel gilt, dass eine 2-Volt-Batterie mit gefluteten Zellen bei einer Entladetiefe von 80 % etwa 1600 DOD-Zyklen bei 25 °C liefert. Die AGM-Gabelstaplerbatterien in VRLA-Ausführung bieten etwa 600 bis 800 Zyklen. Aus diesem Grund empfiehlt Microtex, dass die röhrenförmige Flutbatterie für Traktionsbatterien und elektrische Gabelstapleranwendungen verwendet werden sollte. Die Gesamtbetriebskosten einer Traktionsbatterie sinken. Der Preis der 2V-Traktionsbatterie verleitet uns dazu, einzelne Zellen in alten Batterien zu ersetzen. Dies kann sich auf lange Sicht als kostspielig erweisen, da diese neuen Zellen schnell versagen. Die Hersteller von 2-V-Traktionsbatterien sagen Ihnen das nicht.

Traction cell grouping details
Traction cell grouping details

Welche Antriebsbatterie ist für Ihr Elektrofahrzeug geeignet?

Der Großteil der auf dem Gabelstaplermarkt verwendeten EV-Traktionsbatterien sind 2-V-Traktionsbatterien, von denen über 90 % als geflutete Röhrenplattenbatterien ausgeführt sind. Diese werden im Allgemeinen für Paletten- und Gabelstapler in Vielfachen von 6 verwendet, um 12-Volt-Gabelstaplerbatterien, 24-Volt-Traktionsbatterien, 36-Volt-Gabelstaplerbatterien, 48-Volt-Gabelstaplerbatterien oder 80-Volt-Gabelstaplerbatterien zu erhalten, wobei 80 Volt die Serienprogression durchbrechen und die Obergrenze für die meisten Gabelstaplerhersteller bilden. Traktionsbatterien 12v werden als Halbtraktionsbatterien eingestuft, wenn sie in einer Hebebühne verwendet werden.

Es gibt Standardgrößen für Traktionsbatteriebehälter für Gabelstaplerhersteller aus verschiedenen Ländern, die auf ihren nationalen Normen basieren. Die meisten Gabelstapler in Indien, wie z.B. * Nilkamal Gabelstapler, Godrej Gabelstapler, Josts Gabelstapler, Toyota Gabelstapler, Kion Gabelstapler, Hyster Gabelstapler, * usw., (*Haftungsausschluss – alle genannten Marken gehören den jeweiligen Unternehmen und Microtex ist nicht Teil von ihnen) verwenden eine DIN oder BS Standardgröße der Traktionsbatteriezelle. Dies bestimmt die Außenabmessungen, die Anordnung der Pole und die erwartete Kapazität (Abb. 3). Auch 48-V-Lithium-Ionen-Batterien für Gabelstapler sind auf dem Vormarsch.

Gabelstapler haben Batteriebehälter in Standardgrößen, die auf einem Vielfachen der entsprechenden Zellenabmessungen basieren. Auch diese Größen sind geregelt und beziffert. 3 zeigt die erwarteten Zellen- und Behältergrößen für BS- und DIN-Normen. Bei der Auswahl eines geeigneten Akkus muss nicht nur die richtige Kapazität gewählt werden, die natürlich entscheidend ist. Weitere Faktoren, die die Wahl der Batterie beeinflussen, sind:

  • Die Marke und Größe des Gabelstaplers
  • Dauer der Maßnahme
  • Anmeldung
  • Standort
  • Ressourcen für die Instandhaltung
figure 3 shows cell and container sizes expected for BS and DIN standards
fig. 3 zeigt die erwarteten Zellen- und Behältergrößen für BS- und DIN-Normen.
  • Nehmen Sie Kontakt mit dem Microtex-Traktionsbatterie-Service-Team auf. Sie werden die notwendigen Angaben machen, um die Größe, die Kapazität und den Typ der Batterie zu berechnen, die alle Ihre technischen und wirtschaftlichen Anforderungen erfüllt. Warum sollten Sie das Risiko eingehen, es selbst zu tun?

Als Hersteller von Traktionsbatterien in Indien stellen uns unsere Kunden häufig folgende Fragen zu Gabelstaplerbatterien:

Warum explodieren die Batterien von Gabelstaplern?

Traktionsbatterien für Gabelstapleranwendungen, die nicht gut gewartet werden, können unerwartete Probleme verursachen. Wenn die 2V-Traktionszellen nicht regelmäßig gewässert werden, besteht die Gefahr, dass der Elektrolyt unterhalb der Busbar vollständig austrocknet. Wenn die Platten nicht in den Elektrolyten eingetaucht sind, besteht während des Ladevorgangs ein hohes Risiko, dass der Separator aufgrund der starken Hitzeentwicklung in Abwesenheit des Elektrolyten durchbrennt.

Dies führt dazu, dass die positiven und negativen Elektroden kurzgeschlossen werden, was zu Funkenbildung führt. Während des Ladevorgangs entsteht naszierendes Wasserstoff, ein explosives Gas. Die Funken entzünden das Gas und führen zu einer Explosion der angesammelten Gase. Achten Sie immer auf einen ausreichenden Elektrolytstand in jeder Zelle, um eine Explosion der Antriebsbatterie zu vermeiden. Lesen Sie hier mehr darüber, warum Batterien explodieren

Wie viel Schwefelsäure enthält eine Gabelstaplerbatterie?

Eine Gabelstaplerbatterie wird werkseitig mit Schwefelsäure mit einem spezifischen Gewicht von normalerweise 1,280 geladen. Der Schwefelsäurespiegel in der Batterie liegt normalerweise 40 mm über dem Separatorschutz. Die Schwefelsäure ist der Elektrolyt in der Zelle und bildet das, was allgemein als drittes aktives Material bezeichnet wird. Die beiden anderen sind das positiv aktive Material und das negativ aktive Material. Die Reinheit der Schwefelsäure spielt eine wichtige Rolle für die Lebensdauer und Leistung der Batterie. Jede Gabelstaplerbatterie hat ein bestimmtes Auslegungsvolumen an Schwefelsäure, das in der Regel 10 bis 14 ccm pro ah Batteriekapazität beträgt.

  • Es ist sehr wichtig, dass der Endverbraucher der Batterie keine weitere Säure hinzufügt. Zum Nachfüllen der Zellen darf nur demineralisiertes Wasser verwendet werden. Es sollte darauf geachtet werden, dass die Zellen nicht überfüllt werden, da das auslaufende Wasser säurehaltig ist und die Stahlwanne korrodiert, was zu Masseschlüssen und Schäden an der teuren Elektronik in modernen Gabelstaplern führen kann.

Welche Schritte sind beim Laden von Gabelstaplerbatterien zu beachten?

Beim Laden von Gabelstaplerbatterien ist es sehr wichtig, die Anweisungen im Handbuch der Antriebsbatterie des Gabelstaplers und im Benutzerhandbuch der Antriebsbatterie zu befolgen. Allgemeine Sicherheitsvorkehrungen erfordern das Tragen von persönlicher Schutzausrüstung wie Vollsichtbrille, Gummihandschuhe und Nasenmaske. Entfernen Sie alle lose sitzenden metallischen Schmuckstücke wie Armreifen oder Halsketten, um einen versehentlichen Kurzschluss zu vermeiden. Öffnen Sie zunächst alle Entlüftungsstopfen, um einen Druckaufbau durch Ladegase zu vermeiden. Prüfen Sie den Elektrolytstand in jeder Zelle; wenn er zu niedrig ist, füllen Sie entmineralisiertes Wasser nach, wobei Sie darauf achten müssen, dass Sie nicht zu viel auffüllen. Schließen Sie dann den Stecker des Ladegeräts an die Batteriebuchse an.

Messen Sie die Zellspannungen und das spezifische Gewicht aller Zellen zu Beginn des Ladevorgangs. Tragen Sie dies in das Ladeprotokoll ein (das in der Regel vom Hersteller geliefert wird; wenden Sie sich an uns, wenn Sie es nicht zur Hand haben). Laden Sie die Batterie je nach Ladezustand für die empfohlene Dauer von 8 bis 10 Stunden oder wie vom Hersteller der Antriebsbatterie empfohlen vollständig auf. Bevor Sie das Ladegerät abtrennen, messen Sie abschließend die Schwerkraft, um sicherzustellen, dass das Gerät vollständig aufgeladen ist. Notieren Sie die Schwerkraft.

Wie viel wiegt eine Gabelstaplerbatterie?

Eine Gabelstaplerbatterie wiegt eine ganze Menge. Es ist so konzipiert, dass es schwer ist und als Gegengewicht für die Gabelstaplerlast dient. Normalerweise gleicht das Gewicht der Batterie den Gabelstapler aus, wenn die Last angehoben wird, daher sollte sie idealerweise das geplante Ladegewicht des Gabelstaplers tragen können. Eine 36v 600Ah Gabelstaplerbatterie wiegt etwa 900 Kilogramm.

Vertrauen Sie auf die Erfahrung und das Wissen des technischen Teams von Microtex und lassen Sie sie die harte Arbeit machen. Wenn Sie in Indien ansässig sind, besuchen unsere freundlichen Servicetechniker Sie gerne und evaluieren Ihre Bedürfnisse.

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