Водород.
Всем известно что при зарядке свинцово-кислотных АКБ происходит выделение водорода. Вода разлагается на водород и кислород. Водород взрывоопасный газ(причем без цвета и запаха, его нельзя учуять как природный) и бороться с ним можно, только применяя хорошую вентиляцию помещения. Создание специальных помещений это существенная статья затрат при строительстве складских и производственных помещений.
Еще одним способом борьбы с выделением водорода является использование гелевого наполнителя вместо водяного раствора кислоты. Этот способ несколько снижает общее время жизни АКБ примерно.
При зарядке литий-ионной АКБ водород не выделяется. Таким образом зарядное устройство можно размещать в любом удобном месте в непосредственной близости к месту работы погрузчика, штабелера или ричтрака.
Самовозгорание.
Известны случаи самовозгорания литий-ионных аккумуляторов. Хотя основная масса случаев возгорания связана с мобильными телефонами, эти случаи кидают тень на всю продукцию где используется литий. Рассмотрим причины которые указывают авторы "Пожарная опасность литий-ионных аккумуляторов и низковольтных источников питания на их основе" В.Г. Плотников, И.Д. Чешко, С.А. Кондратьев (ИЦЭП СПб университета ГПС МЧС России, Санкт-Петербург) . Они следующие:
1. " ...наличием в аккумуляторе катода, сделанного из литий-кобальтового оксида LiCoO2. При достаточно небольшом нагреве (не более 90 °С) LiCoO2 начинает разлагаться с выделением кислорода, который окисляет полимерный электролит. Температура еще более повышается, процесс начинается в соседних ячейках аккумулятора. Возникает цепная реакция, которая идет до полного выгорания батареи. Этот процесс называется термическим разгоном батареи." Литий-кобальтовый оксид LiCoO2 широко применялось в самом начале распространения литий-ионных аккумуляторов, когда мы с вами "пересели" с кнопочных телефонов на смартфоны. В современных тяговых литий-ионных батареях используется литий-железо-фосфат LiFePO4 у которого температура термического разгона гораздо выше и система управления BMS успевает уже при 70С отреагировать и предотвратить дальнейшее повышение температуры.
2. ".. на отрицательном электроде на поверхности углеродной матрицы при значительном перезаряде становится возможным осаждение металлического лития (в виде мелко раздробленного мшистого осадка) " простыми словами - когда ион лития "бегает" туда-сюда от катода к аноду образуются неровности - дендриты, выросты похожие на неровную сосульку. Вырастая эти "сосульки" приводили к замыканию катода и анода. Современные литий-ионные аккумуляторы используют специальное покрытие поверхности электродов, которое предотвращает этот процесс. Финалом улучшения качества в этом направлении станет твердотельный аккумулятор.
3. " ...неправильный подбор зарядного устройства" эта причина возможна в телефоне, но невозможна в складской технике. Каждая батарея комплектуется индивидуальным ЗУ с нужным разъемом.
4. "... разгерметизация батареи" это относится к литий-ионным батареям первых поколений. На YouTube есть масса видео где "испытатели" пробивают литий-ионные аккумуляторы LiFePO4 насквозь гвоздем и кроме выделения пара из отверстия ничего не происходит.
Я вот это все написал, но прошу обратить внимание на следующий момент: сравнивать батарейку телефона и погрузчика не корректно, так как производители телефона в свое время очень торопились выпустить новый продукт и он был сырым. Гонка технологий в этом секторе высока. Технические решения в мобильном телефоне ограничены нашим с вами удобством - смартфон должен быть легким. И в связи с этим, возможно, выбираются не лучшие решения. В литий-ионной тяговой батарее для складской техники такого ограничения нет - тут стоит отличная BMS (Battery Management System), места достаточно и масса позволяет.
Все текущие проблемы с литий-ионными аккумуляторами это детские болезни. Бензин в автомобиле разве не опасно? Газ и электричество в квартире? Все это сначала доставляло немало хлопот. Но мы ведь этим научились пользоваться каждый день.
Если вам понравилась статья - большой палец вверх или подписывайтесь на канал. Есть вопросы пишите в комментариях.