Batterijen voor industriële transportvoertuigen

Structuur

Voor gebruik in elektrisch aangedreven heftrucks und palletwagens worden galvanische elementen gebruikt. De accu bestaat uit verschillende cellen die parallel geschakeld zijn. De capaciteit van de accu hangt af van het aantal cellen. De structuur bestaat uit de volgende onderdelen:

• Metalen negatieve pool, de positief geladen anode
• Positieve pool van metaaloxide, de negatief geladen kathode
• Een elektrolyt als medium voor de ionenstroom
• scheidingsplaat of separator

Functie

Als de stapelaar bijvoorbeeld energie nodig heeft om de mast op te tillen, stromen de negatief geladen elektronen tijdens het elektrolyseproces van de kathode door de elektrolyt naar de anode. Ze moeten door de separator, die doorlaatbaar is voor ionen. Tegelijkertijd is deze echter niet elektrisch geleidend en voorkomt dus kortsluiting in de cellen. Tijdens dit proces daalt de dichtheid van het zuur in de accu en daalt de celspanning.

Tijdens het opladen stijgt de zuurdichtheid weer omdat de elektronen zich losmaken van de anode en de oorspronkelijke lading gradiënt herstellen. De elektrochemische processen in de accu zijn dus omkeerbaar. Opladen gebeurt met gelijkstroom. Gelijkrichting wordt bereikt doordat de acculader de netspanning omzet in de vereiste accuspanning.

Als de elektrolyt op waterbasis is, moet er regelmatig water worden bijgevuld. Dit brengt enig onderhoudswerk voor de bestuurder met zich mee en de industriële transportvoertuigen zijn tijdens het onderhoud niet beschikbaar.

Tractiebatterijen

De batterijen die in industriële transportvoertuigen worden gebruikt, zijn zogenaamde tractiebatterijen. Deze verschillen in belangrijke kenmerken van conventionele startaccu's, zoals die worden gebruikt in auto's of vorkheftrucks met verbrandingsmotor.

De verschillen zijn als volgt:

• Tractiebatterijen hebben een hogere mechanische stabiliteit van de cellen.
• Startaccu's zijn alleen ontworpen voor korte termijn levering van grote hoeveelheden energie.
• Tractiebatterijen bereiken een hogere bedrijfsspanning door de cellen in serie te schakelen.
• Tractiebatterijen hebben een hogere capaciteit.

Soorten

In de praktijk zijn er verschillende soorten batterijen voor industriële transportvoertuigen verkrijgbaar. De volgende zijn de meest voorkomende:

Loodzuuraccu's

Bij dit model is de anode gemaakt van lood en wordt loodoxide gebruikt voor de kathode. Zwavelzuur verdund met gedestilleerd water dient als elektrolyt. Het heeft de volgende eigenschappen in vergelijking met de lithium-ion batterij:

• goedkope aanschaf
• hoge prestaties
• lange oplaadtijden
• lage energiedichtheid
• vaak water bijvullen

Lithium-ion batterijen

Lithium-ion batterijen zijn te vinden in veel van de huidige palletwagens. De elektrolyt is watervrij, de negatieve elektrode is gemaakt van grafiet en de positieve elektrode is gemaakt van metaaloxide. Deze batterijtechnologie wordt gekenmerkt door de volgende eigenschappen:

• Hoge energiedichtheid
• lange levensduur
• korte oplaadtijden
• hoog rendement
• hoge aankoopprijs

Nikkel cadmium batterijen

De nikkel-cadmium batterijen gebruiken een kaliumhydroxideoplossing als katalysator. Het geheugeneffect treedt niet meer op in nieuwere generaties. Ze dienen als alternatief voor loodzuuraccu's, met de volgende verschillen:

• Hogere laad- en ontlaadstromen
• minder zelfontlading
• geschikt voor tussentijds opladen (voor industriële transportvoertuigen in meerploegendienst)
• minder gevoelig voor temperatuur

Lood gel accu’s

De loodgel accu's hebben de speciale eigenschap dat ze onderhoudsvrij zijn. De gebruiker hoeft gedurende de hele levensduur van de accu geen water bij te vullen. Door silica toe te voegen, zorgt de fabrikant ervoor dat de elektrolyt in deze accu niet langer vloeibaar is. In tegenstelling tot natte batterijen is de nominale capaciteit slechts 60 procent in plaats van 80 procent.

Selectie

Logistieke bedrijven staan voor de taak om de juiste batterijtechnologie te kiezen voor hun transporttaken met industriële transportvoertuigen. In de hoogwaardige intralogistiek zijn lithium-ion-accu's of nikkel-cadmium-accu's een zeer goede keuze, omdat hun energiedichtheid en laad- en ontlaadstromen overeenkomen met de veeleisende toepassing.

Als het gebruik van industriële transportvoertuigen in een bedrijf een ondergeschikte rol speelt, kunnen loodzuur- of loodgel accu’s als gunstige tractiebatterijen worden beschouwd.

Zie ook

• Elektrische pompwagen met lithiumbatterij
• Aandrijving van een palletwagen
• Intralogistiek