Principales caractéristiques et avantages de la technologie des batteries lithium-ion

par | Oct 13, 2022 | Chariot élévateur

Batterie de chariot élévateur au lithium-ion

Pour les responsables de la manutention et les opérateurs de chariots élévateurs ressemblent, lithium-ion Batteries (Li-ion) sont de plus en plus populaires pour les véhicules électriques à batterie. Les principales raisons en sont qu’elles ne produisent pas d’émissions nocives et qu’elles sont généralement plus économes en énergie que les autres alternatives de batterie disponibles.

Les batteries Li-ion sont décrites comme ayant une densité d’énergie élevée car le lithium à l’intérieur est très réactif. Il existe de nombreux types de batteries lithium-ion sur le marché et chaque type a des propriétés différentes en fonction de l’application de la batterie.

Lisez la suite pour en savoir plus sur les fonctionnalités, les caractéristiques et les avantages des batteries Li-ion.

7 considérations clés sur les batteries lithium-ion

1. Type de cellule

Les types de cellules de batterie lithium-ion TCM sont prismatiques dans la chimie NMC (Lithium Nickel Manganèse Cobalt Oxyde) et sont emballés dans un boîtier métallique. Une caractéristique principale des batteries Li-ion prismatiques est qu’elles offrent des évents de pression qui fonctionnent pour atténuer la pression interne, ce qui permet d’éviter les explosions imprévisibles dans un entrepôt ou sur site.

Les modules de cellules sont contrôlés par un système de gestion de batterie avancé (BMS) qui équilibre l’état des cellules, mesure les niveaux d’énergie existants, la température, etc. Le BMS communique cela au chargeur de batterie via CAN (Controlled Area Network), qui est un véhicule de communication électronique standardisé qui permet aux appareils électroniques de communiquer efficacement sans nécessiter de câblage étendu.

En cas d’erreur ou de panne, le BMS coupera l’alimentation du camion en toute sécurité.

2. Températures de fonctionnement

La température est un facteur critique car elle peut avoir un impact significatif sur les performances et l’application des batteries Li-ion. Étant donné que différentes conditions de température peuvent entraîner des effets différents ou néfastes, il est important de connaître une plage de températures dans cette application pour garantir que vos batteries, et donc vos chariots élévateurs, sont sûres et en parfait état de fonctionnement.

Température ambiante avec pleine performance :

– Plage de température moyenne de charge/décharge de la batterie : 0⁰C à +40⁰C
– Plage de température de stockage de la batterie : 0⁰C à +40⁰C
– Plage de température du chargeur Li-ion : 0⁰C à +40⁰C

Température ambiante avec une capacité et/ou des performances réduites en permanence :

– Plage de température de charge/décharge de la batterie : -28⁰C à 0⁰C et +40⁰C à +55⁰C
– Plage de température de la cellule de stockage de la batterie : -20⁰C à 0⁰C et +40⁰C à +45⁰C

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Toutes les applications continues, de -28⁰C à 0°C, sont des applications en chambre froide avec des spécifications particulières et nécessitent une conception sur mesure. Contactez votre revendeur TCM local pour en savoir plus.

3. Systèmes de charge

Les chargeurs de batterie Li-ion à la pointe de la technologie sont spécialement conçus pour fonctionner avec la gamme de produits de batterie Li-ion. Ces batteries communiquent avec le système de gestion de batterie via le protocole CAN. Lorsque le chargeur est connecté à la batterie, le BMS éteint le module de commande du véhicule (VCM) du camion en 5 secondes environ, avant que la charge ne démarre automatiquement.

Comme mentionné précédemment, les batteries Li-ion offrent une efficacité énergétique maximale qui est réalisée grâce à un certain nombre de caractéristiques :

Systèmes de charge à la pointe de la technologie: l’efficacité énergétique qui se réalise via :
– une technologie de convertisseur multi-résonance pionnière
– un système intelligent de gestion de l’activation des modules de charge lors d’un fonctionnement à charge partielle
consommation d’énergie en veille considérablement réduite
Mode veille: cela réduit considérablement la consommation d’énergie.
Système de gestion d’activation intelligent: cela fonctionne pour les modules de charge fonctionnant à charge partielle.
Refroidissement encapsulé: les dissipateurs thermiques sont utilisés lors du refroidissement des batteries/semi-conducteurs de puissance. En plus de refroidir les batteries Li-ion, le refroidissement encapsulé permet également de réduire au minimum la poussière et la saleté.
Opérations « en service »: les chargeurs continueront à charger avec une puissance réduite même après le retrait des modules individuels.
Montage: Les batteries Li-ion sont destinées à être fixées au mur avec des supports pour une sécurité et une efficacité optimales. Ces supports sont généralement inclus dans votre colis lors de l’achat.

4. Comprendre les temps de charge

L’un des principaux avantages des batteries lithium-ion est qu’elles peuvent offrir une charge rapide. Cependant, cela peut dépendre de la température. À une température ambiante normale de +25⁰C, les batteries peuvent être chargées à 1C, ce qui signifie une charge complète en une heure.

« C » fait référence au taux de charge et de décharge. La capacité d’une batterie est généralement évaluée à 1C, ce qui signifie qu’une batterie complètement chargée évaluée à 1Ah devrait fournir 1A pendant une heure, par exemple.

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Pour plus de contexte, consultez ce tableau pour quelques exemples de temps de charge alternatifs :

Tableau des temps de charge de la batterie lithium-ion du chariot élévateur TCM

5. Frais d’opportunité

La charge d’opportunité est une méthode dans laquelle les batteries peuvent rester à l’intérieur du chariot élévateur pendant plusieurs quarts de travail tout en étant chargées. Il s’agit d’une procédure standard pour les batteries Li-ion. Le système de gestion de la batterie protège la batterie contre les décharges profondes nocives car il déclenchera automatiquement une alarme en cas de faible état de charge (SOC) – coupant de manière réactive le système de levage hydraulique – et éteindra plus tard l’ordinateur du chariot VCM pour protéger le chariot, la batterie et l’opérateur .

Lorsque le chargeur est connecté à la batterie, ou si le chargeur intégré est connecté à l’alimentation secteur, le chariot arrête automatiquement le VCM avant le début du processus de charge. La batterie ne doit pas être physiquement déconnectée du chariot pendant la charge d’opportunité.

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6. Batteries d’égalisation et BDI

Le processus d’équilibrage de la batterie, également appelé égalisation, aide à prolonger la durée de vie de la batterie en rééquilibrant la concentration d’électrolytes et en s’assurant que toutes les cellules sont chargées à leur potentiel maximum. Si aucun processus d’équilibrage n’est fréquemment effectué, la durée de vie de la batterie et la capacité restante seront réduites au fil du temps, ce qui la rendra moins durable et, à son tour, augmentera votre coût total de fonctionnement (TCO).

L’équilibrage de la batterie est effectué via un indicateur de décharge de batterie (BDI) qui est connecté à la batterie avec un protocole CAN indiquant le SOC de la batterie et mettant en évidence les éventuelles erreurs. Il est important d’effectuer régulièrement ce processus (au moins une fois par semaine) et de s’assurer que la batterie est connectée au chargeur jusqu’à ce que le BDI indique qu’elle est complètement chargée pour une sortie maximale.

Chariots élévateurs TCM sont équipés d’un indicateur de décharge de batterie supplémentaire monté sur le châssis.

7. Coût

Quelle que soit l’efficacité d’un article, le prix entre toujours en jeu lors du choix du produit à acheter. Bien que les batteries Li-ion aient un coût d’acquisition plus élevé que les alternatives telles que le plomb-acide, elles sont plus économes en énergie et durables, ce qui signifie que votre entreprise peut réaliser des économies considérables à long terme.

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Pour les organisations de manutention qui cherchent à adopter des batteries lithium-ion, vous pouvez vous réjouir de toute une série d’avantages.

– Ils consomment moins d’énergie ce qui contribue à un TCO plus faible
– Ils offrent une charge rapide – en moins d’une heure – et peuvent également être chargés par opportunité, améliorant ainsi l’efficacité
– Leur durée de vie est généralement 3 à 4 fois plus longue que les autres alternatives de batterie telles que les batteries au plomb
– Ils ne nécessitent ni maintenance ni gazage, ce qui réduit les coûts et les temps d’arrêt
– Ils ne produisent aucune émission nocive, ce qui signifie qu’ils sont meilleurs pour la santé de l’environnement et de vos opérateurs
– Ils ne nécessitent pas de changement de batterie en cours de quart de travail, ce qui augmente la productivité
– Ils disposent de bornes de recharge décentralisées et accessibles
– La résistance interne de la batterie Li-ion est bien inférieure à celle des batteries au plomb, ce qui signifie que les batteries Li-ion absorbent très efficacement l’énergie régénérée et contribuent à des cycles de conduite prolongés

Pourquoi les solutions de TCM pourraient être le bon choix pour vos opérations de manutention

Pour nos chariots élévateurs, nous utilisons la chimie NMC car elle offre une durée de vie de la batterie, des performances et des niveaux de sécurité optimaux – pour le chariot élévateur et l’opérateur également. Les faibles besoins d’entretien et les performances très efficaces des batteries Li-ion minimisent les interruptions, optimisent la productivité et préservent la valeur résiduelle du chariot.

Les chariots élévateurs TCM utilisent les deux technologie plomb-acide et Li-ion, chacune ayant ses propres avantages et inconvénients. Cependant, nous proposons une gamme de batteries Li-ion modernes – et leurs chargeurs associés – qui sont spécialement conçus et testés pour fonctionner avec le plus haut niveau de fiabilité et utilisent la meilleure technologie disponible pour des performances, une sécurité et une durabilité optimales.

Chez TCM, nous nous engageons à vous aider à trouver le choix de batterie le plus efficace et le plus rentable pour vos opérations. Pour des conseils personnalisés en fonction de votre situation personnelle, contactez votre revendeur TCM local ici.