Cos'è una batteria da trazione? Microtex
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Cos'è una batteria da trazione? Cosa significa batteria da trazione?

Secondo lo standard europeo IEC 60254 – 1 le batterie al piombo sono utilizzate come fonti di energia per la propulsione elettrica in applicazioni che includono veicoli stradali, locomotive, carrelli elevatori industriali e attrezzature di movimentazione meccanica (MHE). Il pacco batterie di trazione può essere composto da celle da 2 volt, o da monoblocchi da 4, 6, 8 e 12V (Fig.1). Non c’è nessuna stipulazione nei produttori di batterie da trazione in Europa e nel mercato delle batterie da trazione sulla costruzione interna delle batterie da trazione, ma le dimensioni esterne sono definite in norme come la IEC 60254 – 2. La capacità della batteria è misurata su un test definito di scarica della batteria da completamente carica a 1,7 volt per cella per un periodo di 5 ore (test C5).

Differenza tra batteria da trazione e batteria normale

Le batterie di trazione sono composte da modelli sia allagati che VRLA, in costruzioni di batterie a 2 volt e monoblocco. In questi disegni, le piastre positive possono essere sia a piastra piatta che a piastra tubolare. Per la variante AGM della costruzione VRLA, solo le versioni a piastra piatta sono adatte a causa del requisito di mantenere una compressione uniforme del tappeto di fibra di vetro utilizzato per il separatore. La batteria da trazione tubolare con costruzioni tubolari a piastre positive dà generalmente una durata di ciclo più elevata rispetto ai design delle batterie a piastre piatte. Il design della costruzione del tubo chiuso (fig. 2) assicura che il materiale attivo positivo sia tenuto saldamente contro la spina dorsale conduttrice in lega di piombo durante i cicli di scarica profonda nella batteria da trazione.

Qual è la durata di una batteria da trazione?

La vita della batteria di trazione è definita dal numero di cicli standard di carica-scarica profonda che può eseguire fino a quando non scende all’80% della capacità nominale.
La progettazione delle specifiche di una batteria di trazione è fondamentale per fornire un funzionamento lungo e senza problemi in servizio. Per raggiungere questo obiettivo, ci sono diversi aspetti chiave della costruzione delle celle di trazione che assicurano che siano in grado di resistere alle esigenze della garanzia della batteria di trazione e del ciclo di lavoro. I componenti chiave della batteria da trazione sono la lega della griglia positiva, la formula del piombo spugnoso, la chimica del materiale attivo e il metodo di separazione, il supporto della piastra e le parti di raffreddamento della batteria da trazione.

Cos'è una protezione per la batteria di trazione?

Il servizio di scarica profonda richiede che la batteria di trazione sia ricaricata per un lungo periodo ad una tensione elevata. Questo ossida la spina dorsale positiva che causa la crescita del reticolo e il fallimento finale, poiché il conduttore positivo si converte completamente in PbO2. La lega di piombo per batterie da trazione, quindi, dovrebbe avere proprietà resistenti alla corrosione e anche abbastanza forti da resistere alla crescita di creep. Il produttore di batterie per trazione in India, Microtex, usa leghe di piombo speciali con la sua formula proprietaria di additivi di antimonio, stagno, rame, zolfo, selenio e arsenico, che sono stati sviluppati in decenni di esperienza per dare la massima resistenza alla corrosione e resistenza allo scorrimento per le loro piastre positive tubolari utilizzate nelle batterie per trazione.

Qual è il processo di produzione di una batteria da trazione?

Allo stesso modo, altri fattori come la struttura dei materiali attivi positivi e negativi e le loro densità sono di vitale importanza nel fornire la capacità e la durata del ciclo richiesti dalla batteria da trazione al piombo. Le piastre positive tubolari sono riempite a secco con una polvere unica di ossido di piombo che è stata sviluppata da Microtex in anni di esperienza e test di laboratorio. I processi assicurano anche che la forma corretta e profonda di biossido di piombo (alfa PbO2) si forma nei tubi positivi.

Oltre a questo, la costruzione fisica delle PT Bags multitubo e il supporto del prisma inferiore interno forniscono uno spazio che raccoglie il materiale rilasciato dalle piastre durante il ciclo della batteria. Questo è importante perché la riduzione della capacità e il fallimento possono verificarsi a causa di danni da cortocircuito dovuti al materiale attivo sparso che crea un ponte di conduzione tra le piastre quando la batteria invecchia.

Figure 1 Traction battery 2 volt cells and batteries for fork lift trucks
Figura 1 Batteria di trazione celle da 2 volt e batterie per carrelli elevatori
Figure-2-Construction-of-a-2V-lead-acid-cell-for-forklift-trucks.jpg
Figura 2 Costruzione di una cella al piombo 2V per carrelli elevatori

Da cosa è composta una batteria da trazione?

Componente Materiale da costruzione Applicazione
Griglia negativa della batteria Leghe di piombo SB basso - Lega Pb/Ca/Sn/Al Celle di trazione standard 2v allagate - VRLA, Gel e batteria a bassa manutenzione
Griglia tubolare Positive Spine Lega di piombo a basso contenuto di Sb - Leghe Pb/Ca/Sn/Al Celle di trazione standard 2v allagate - VRLA, Gel e batteria a bassa manutenzione
Materiale attivo positivo PbO2 riempito a secco 3,6 - 3,8 gms/cc Tutti i tipi di pile e batterie tubolari al piombo 2v
Materiale attivo negativo Piombo spugnoso 4,4 gms/cc Tutti i tipi di celle e batterie tubolari 2v al piombo
Guanto della batteria Tessuto e non tessuto - Poliestere, PET/PBT/PP batterie e pile 2v - batterie al piombo
Separatore di batterie Polietilene, gomma microporosa e PVC Separatori per batterie Tutti i tipi di batterie tubolari, comprese le celle senza manutenzione TGel
Cinghia superiore in lega di piombo Lega di piombo SB basso - piombo / 2-4% Sn Celle e monoblocchi 2v allagati, celle e monoblocchi VRLA 2v
Elettrolita 1,29 + - 0,1SG H2So4 liquido
1,29 + - 0,1SG H2So4 Gel/AGM
Celle standard 2v allagate
Celle e monoblocchi VRLA 2v
Tappo di sfiato o tappo di sfiato Tappi aperti in polipropilene
Tappi di sfiato regolati a valvola sigillata
Celle standard 2v allagate
Batterie sigillate senza manutenzione, celle 2v e batterie monoblocco
Connettore della batteria di trazione Cavo di rame placcato al piombo tutti i tipi di batteria 2v

Inoltre, l’elettronica del modulo di controllo della batteria di trazione gioca un ruolo importante nella vita della batteria. La bassa potenza della batteria di trazione è un problema comune quando il modulo di controllo della batteria di trazione si guasta.

Finora, abbiamo esaminato le batterie da trazione allagate, celle da 2v. A causa della natura della loro carica e del loro funzionamento, questo design richiede invariabilmente un rabbocco regolare con acqua. Il design delle batterie per carrelli elevatori AGM, sia le varianti VRLA AGM che quelle GEL, evitano la manutenzione necessaria per il rabbocco della batteria. Questo è importante se gli standard di manutenzione sono scarsi o costosi a causa dell’elevata aggiunta di acqua distillata in alcune marche di batterie, o dei costi di manodopera. Tuttavia, c’è un ciclo di vita più breve associato ai design senza manutenzione, il ciclo di vita più basso è quello della costruzione AGM a piastre piatte.

Come regola generale, una cella tubolare allagata da 2 volt darà circa 1600 cicli DOD all’80% di profondità di scarica a 25’C. Le batterie AGM per carrelli elevatori VRLA daranno circa 600 – 800 cicli. Per questo motivo, Microtex raccomanda di utilizzare la batteria tubolare allagata per le batterie da trazione e le applicazioni dei carrelli elevatori elettrici. Il costo totale di proprietà di una batteria da trazione scende di prezzo. Il prezzo delle batterie da trazione 2v ci spinge a sostituire le singole celle delle vecchie batterie. Questo può spesso rivelarsi costoso a lungo termine, poiché queste nuove cellule falliscono rapidamente. I produttori di batterie da trazione a 2v non te lo dicono.

Traction cell grouping details
Traction cell grouping details

Qual è la scelta di una batteria da trazione per il tuo EV?

La maggior parte della batteria di trazione EV utilizzata nel mercato dei carrelli elevatori è la batteria di trazione 2v, di cui oltre il 90% è il design della batteria a piastra tubolare allagata. Questi sono generalmente utilizzati per i transpallet e i carrelli elevatori in multipli di 6 per dare batterie per carrelli elevatori da 12v, batterie da trazione da 24v, batterie per carrelli elevatori da 36v, batterie per carrelli elevatori da 48v o batterie per carrelli elevatori da 80v, con 80 volt che rompono la progressione in serie e costituiscono il limite superiore per la maggior parte delle aziende produttrici di carrelli elevatori. Le batterie di trazione 12v sono classificate come semi-trazione quando sono usate nell’ascensore a braccio.

Ci sono dimensioni standard del contenitore della batteria di trazione per i produttori di carrelli elevatori di diversi paesi in base ai loro standard nazionali. La maggior parte dei carrelli elevatori in India come * carrelli elevatori Nilkamal, carrelli elevatori Godrej, carrelli elevatori Josts, carrelli elevatori Toyota, carrelli elevatori Kion, carrelli elevatori Hyster, * ecc, (*Disclaimer – tutte le marche menzionate appartengono alle rispettive società e Microtex non ne fa parte) utilizzerà una dimensione standard DIN o BS della cella della batteria di trazione. Questo determina le dimensioni esterne, la disposizione dei pali e la capacità prevista (fig. 3). Anche la batteria agli ioni di litio da 48v per i carrelli elevatori sta facendo la sua comparsa.

I carrelli elevatori hanno contenitori per batterie che hanno dimensioni standard basate su multipli delle dimensioni delle celle appropriate. Queste dimensioni sono anche regolate e fig. 3 mostra le dimensioni delle celle e dei contenitori previste per le norme BS e DIN. Le considerazioni quando si sceglie una batteria adatta vanno oltre la semplice scelta della giusta capacità, che naturalmente è fondamentale. Altri fattori che influenzano la scelta della batteria sono:

  • La marca e la dimensione del carrello elevatore
  • Durata dell’operazione
  • Applicazione
  • Posizione
  • Risorse di manutenzione
figure 3 shows cell and container sizes expected for BS and DIN standards
fig. 3 mostra le dimensioni delle celle e dei contenitori previste per le norme BS e DIN.
  • Mettiti in contatto con il team di assistenza delle batterie da trazione Microtex. Prenderanno i dettagli necessari per calcolare la dimensione, la capacità e il tipo di batteria che soddisferà tutte le vostre esigenze tecniche ed economiche. Perché correre il rischio di farlo da soli?

Come produttori di batterie da trazione in India, ecco alcune domande comuni che i nostri clienti di batterie per carrelli elevatori ci pongono:

Perché le batterie dei carrelli elevatori esplodono?

Lebatterie di trazione per carrelli elevatori che non sono ben mantenute possono incorrere in problemi imprevisti. Se le celle di trazione a 2v non vengono annaffiate regolarmente, c’è la possibilità che l’elettrolito si secchi completamente sotto la sbarra. Se le piastre non sono immerse nell’elettrolita, durante la carica c’è un alto rischio che il separatore si bruci a causa dell’intenso calore generato in assenza di elettrolita.

Questo porta gli elettrodi positivi e negativi ad andare in cortocircuito e a fare la scintilla. Durante il processo di carica si sviluppa idrogeno nascente che è un gas esplosivo. Le scintille incendieranno il gas portando all’esplosione dei gas accumulati. Assicurarsi sempre che ci sia un livello sufficiente di elettrolito in ogni cella per evitare l’esplosione di una batteria da trazione. Leggi di più sul perché le batterie esplodono qui

Quanto acido solforico in una batteria per carrelli elevatori?

Una batteria per carrelli elevatori viene fornita carica in fabbrica con acido solforico di solito di 1,280 di peso specifico. Il livello di acido solforico all’interno della batteria è di solito 40 mm sopra la protezione del separatore. L’acido solforico è l’elettrolita della cella e forma quello che viene generalmente chiamato il terzo materiale attivo. Gli altri due sono il materiale attivo positivo e il materiale attivo negativo. La purezza dell’acido solforico gioca un ruolo importante nella vita e nelle prestazioni della batteria. Ogni batteria per carrelli ha un volume specifico di progettazione di acido solforico che di solito forma da 10 a 14 cc per ah di capacità della batteria.

  • È molto importante che l’utente finale non aggiunga altro acido alla batteria. Per il rabbocco delle celle si deve usare solo acqua demineralizzata. Bisogna fare attenzione a non riempire troppo le celle perché la fuoriuscita sarà acida e corroderà il vassoio d’acciaio, causando cortocircuiti a terra e danni alla costosa elettronica dei moderni carrelli elevatori.

Quando si caricano le batterie dei carrelli elevatori, quali sono i passi da seguire?

Quando si caricano le batterie del carrello elevatore, è molto importante seguire le istruzioni del manuale della batteria di trazione del carrello elevatore e del manuale d’uso della batteria di trazione. Le precauzioni generali di sicurezza richiedono l’uso di dispositivi di protezione personale come occhiali a schermo totale, guanti di gomma e maschera nasale. Rimuovere tutti gli ornamenti metallici larghi come braccialetti o collane per evitare qualsiasi cortocircuito accidentale. In primo luogo, aprite tutti i tappi di sfiato per evitare l’accumulo di pressione dei gas di carica. Controllare il livello dell’elettrolito in ogni cella, se si trova inferiore, rabboccare con acqua demineralizzata, facendo attenzione a non riempire troppo. Poi collegare la spina del caricabatterie alla presa della batteria.

Prendete le letture delle tensioni delle celle e del peso specifico di tutte le celle all’inizio della carica. Registrate lo stesso nel registro di carica (di solito fornito dal produttore; contattateci se non lo avete a portata di mano). Caricala completamente per la durata raccomandata da 8 a 10 ore a seconda dello stato di carica o come raccomandato dal produttore della batteria da trazione. Prima di scollegare il caricabatterie, fate le letture finali della gravità per assicurarvi che sia stato completamente caricato. Registrare la gravità.

Quanto pesa la batteria di un carrello elevatore?

La batteria di un carrello elevatore pesa un bel po’. È progettato per essere pesante e funge da contrappeso per il carico del carrello elevatore. Di solito il peso della batteria bilancia il carrello elevatore quando il carico viene sollevato, quindi idealmente dovrebbe essere in grado di sopportare i pesi di carico del carrello elevatore previsti. Una batteria da 36v 600Ah per carrelli elevatori pesa circa 900 chilogrammi.

Affidatevi all’esperienza e alla conoscenza del team tecnico Microtex e lasciate che siano loro a fare il duro lavoro. Se avete sede in India, i nostri cordiali ingegneri di servizio saranno lieti di visitarvi e valutare le vostre esigenze.

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