Utilizamos fosfato de iones de litio para alimentar las baterías de todo tipo de vehículos, desde Teslas hasta carritos de golf. No es de extrañar, por tanto, que las carretillas elevadoras de iones de litio sigan llamando la atención de los compradores potenciales de carretillas elevadoras.
¿Estas máquinas de energía limpia son todo lo que se supone que son? ¿Gobernarán el mundo en 2033?
¡Vamos a averiguar!
La tecnología detrás de las baterías de iones de litio
Para saber si debe comprar o alquilar baterías de iones de litio fosfato y las carretillas elevadoras que alimentan, es útil comprender cómo funcionan las baterías de iones de litio. Esto también aclarará cómo mantenerlo , en caso de que decida comprar uno de estos montacargas. Al fin y al cabo, las baterías de iones de litio fosfato (LiFePO₄) son un tipo de batería de iones de litio con algunas características únicas.
Las baterías de iones de litio tienen tres partes:
- Ánodo
- Cátodo
- Electrólito
El ánodo, generalmente de grafito, se asienta en un lado y el cátodo, hecho de un óxido de metal que contiene litio, se asienta en el otro. El material electrolítico, a menudo sal de litio, se encuentra entre ellos.
El litio tiene un alto potencial electroquímico. En otras palabras, le gusta regalar su único electrón, creando un ion de litio. Los iones de litio pueden moverse y se mueven del cátodo al ánodo a través del material electrolítico. Sin embargo, el electrón que cedió la molécula de litio no puede pasar a través del electrolito.
Una fuente de energía conectada atrae los electrones mientras repele los iones de litio. Los iones de litio, entonces, se mueven desde el cátodo a través del electrolito. Los electrones tienen que tomar un camino separado a través de un circuito externo y así producir electricidad.
El grafito, que actúa como ánodo, está en capas. Los iones de litio y sus electrones libres quedan atrapados dentro de su estructura. Una vez que han llegado todos allí, se carga la celda. Sin embargo, una celda cargada es inestable. Piense en ello como una pelota que rebota en la cima de una colina empinada; ¡quiere rodar de una forma u otra!
Entonces, cuando quita la fuente de alimentación, todo el proceso se invierte. Los iones de litio viajan de regreso a través del electrolito y los electrones viajan de regreso a través del circuito externo. Esto crea una corriente eléctrica con la que podemos alimentar todo tipo de cosas, incluidas las carretillas elevadoras.
Qué hace especiales a las baterías de iones de litio fosfato (LiFePO₄)
Durante las últimas décadas, las baterías de iones de litio más comunes dependían del óxido de litio y cobalto para sus cátodos. Recientemente, sin embargo, los grupos ambientalistas y de derechos humanos han planteado varias preocupaciones legítimas en torno al cobalto.
La extracción de cobalto libera CO2 a la atmósfera, lo que contribuye al cambio climático global. Además, la minería de cobalto como industria a menudo depende del trabajo infantil . Las condiciones están lejos de ser seguras y la escorrentía de las minas puede ingresar a los suministros de agua locales. Si eso sucede, puede provocar discapacidades congénitas y otros problemas de salud graves.
Además de eso, el óxido de cobalto de litio no es muy estable. En condiciones cálidas, el electrolito dentro de una batería de iones de litio puede secarse. Si esto sucede, la batería sufrirá un cortocircuito, lo que puede provocar un incendio o una explosión.
El fosfato de iones de litio es mucho más estable gracias a los enlaces de oxígeno del hierro. Por lo tanto, no hay riesgo de sobrecalentamiento o explosión. Además, las baterías de iones de litio dependen menos del cobalto, lo que anula muchos problemas medioambientales y de derechos humanos.
Ventajas de las carretillas elevadoras impulsadas por baterías de iones de litio
Está claro que las baterías de iones de litio tienen ventajas sobre las baterías de iones de litio estándar, que contienen cobalto, pero eso no nos dice mucho sobre cómo funcionan dentro de una carretilla elevadora. ¿Cuáles podrían ser las ventajas? ¿Cómo se beneficia una empresa de las carretillas elevadoras de iones de litio, y merece la pena el coste de implantar estas máquinas más nuevas?
Bueno, hay algunas ventajas significativas para las carretillas elevadoras de hierro y litio. Por un lado, son increíblemente seguros. No tiene que preocuparse de que se sobrecalienten o provoquen un incendio porque LiFePO4 es relativamente estable.
Sin embargo, las ventajas van mucho más allá de la seguridad. También carretillas elevadoras de iones de litio:
- Proporcionar potencia constante
- Carga rápidamente
- Requiere casi ningún mantenimiento
- Son mejores para el medio ambiente
- Requiere menos baterías
A continuación, profundizaremos en cada una de las ventajas anteriores.
Potencia constante
Con una batería de plomo-ácido tradicional, la potencia de salida disminuye a medida que la batería pierde carga. Ese no es el caso de las baterías de iones de litio. Las baterías de iones de litio brindan energía constante a lo largo de la vida útil de la carga de la batería.
Ya sea que contrate una sola carretilla elevadora o una flota completa, la potencia constante no es nada de lo que burlarse. Le permitirá predecir mejor el rendimiento futuro. No tendrá que tener en cuenta la disminución de la potencia del montacargas al definir y medir los objetivos de productividad; eso es mejor para su negocio y sus clientes.
Carga rápida
Con una batería de plomo-ácido normal, el calor es el enemigo. A medida que usa su montacargas, el calor aumenta y ese calor desgasta el plomo dentro de la batería. Para contrarrestar esto, las mejores prácticas exigen que haga dos cosas con un montacargas con batería de plomo-ácido:
- Cargue la batería al máximo cada vez; no sobrellenar ni subllenar
- Deje que la batería se enfríe después de cargarla
Ambas prácticas requieren más tiempo y, como dice el dicho, ¡el tiempo es dinero!
Con una batería de iones de litio en su carretilla elevadora, puede cargarla oportunamente sin dañarla. Eso significa que su operador de montacargas puede cargar su máquina durante su descanso o almuerzo. No tienen que esperar a que la máquina se cargue por completo antes de usarla.
Además, las baterías de iones de litio no necesitan tiempos de enfriamiento. Usarlos directamente después de la carga no dañará el dispositivo.
Bajo mantenimiento
Las baterías de plomo-ácido requieren riego, ecualización y limpieza para que sigan funcionando correctamente. No hay necesidad de nada de eso con una batería de litio. Menos mantenimiento en las baterías de montacargas significa más horas de montacargas y mejor productividad.
Menos costo ambiental
Las baterías de iones de litio que utilizan LiFePO₄ son obviamente mejores para el medio ambiente que las carretillas elevadoras de gas o diesel. No liberan CO2.
Además de eso, sin embargo, las baterías de iones de litio no tienen plomo o ácido sulfúrico como las baterías tradicionales. Aunque las baterías convencionales son reciclables, la OMS informa que el plomo y otros componentes dentro de ellas pueden causar una contaminación ambiental significativa y problemas de salud humana.
Menos baterías en general
Una batería de iones de litio puede sustituir a varias baterías de plomo para carretillas elevadoras. Eso significa menos almacenamiento de batería y menos costo a largo plazo.
Aún mejor, no almacenará baterías de plomo-ácido. Las salpicaduras de ácido son un peligro para quienes cambian y mantienen baterías de plomo-ácido, un peligro que puede evitar por completo con las carretillas elevadoras de iones de litio.
Las desventajas de las baterías de iones de litio fosfato
En general, las baterías de iones de litio y fosfato son muy superiores a las de plomo-ácido, gasóleo o gasolina en la mayoría de las circunstancias. Sin embargo, hay una desventaja importante.
Las carretillas elevadoras de iones de litio pueden resultar caras (aunque no siempre). Cuestan alrededor de tres veces el precio de una máquina de batería de plomo-ácido. Por supuesto, también se cargan más rápido y, por lo general, duran más, lo que significa que el costo inicial es realmente ese.
A largo plazo, puede esperar ahorrar dinero cambiando las carretillas elevadoras con baterías de plomo por modelos alimentados con iones de litio.
El único otro problema potencial proviene de los costos de reciclaje. Puede y debe reciclar las pilas de fosfato de ión litio cuando lleguen al final de su vida útil. Y son menos dañinas para el medio ambiente que las baterías de plomo-ácido en general.
Sin embargo, las baterías de fosfato de iones de litio son una tecnología relativamente nueva. La mayoría de ellos todavía están en uso. Eso significa que los programas de reciclaje para estas baterías están en sus inicios y pueden cobrar tarifas altas por el reciclaje. Con el tiempo, las tarifas de reciclaje deberían disminuir a medida que los programas de reciclaje se vuelvan más eficientes.
Comparación del ion-litio con la gasolina, las baterías de plomo-ácido y el gasóleo
Si desea comparar una carretilla elevadora propulsada por fosfato de iones de litio con otra propulsada por una batería tradicional, diésel o gas, casi siempre ganará el modelo de fosfato de iones de litio.
Los montacargas de iones de litio son mejores para el medio ambiente, como mencionamos anteriormente. También cuestan menos en mantenimiento y pueden cargarse rápidamente. Además, ofrecen energía constante a lo largo de su carga, a diferencia de las baterías tradicionales.
Sin embargo, en ciertas situaciones, una carretilla elevadora de gasolina o diesel puede ser más adecuada para el trabajo en cuestión. La gasolina y el diésel no necesitan carga alguna, lo que puede ser necesario para situaciones específicas. También pueden ser más maniobrables, según el diseño.
El futuro de las carretillas elevadoras
Entonces, ¿los montacargas de iones de litio dominarán el mundo algún día? Es difícil decirlo con certeza; no tenemos una bola de cristal. Sin embargo, dada la tecnología actual, ¡seguro que lo harán!
El gas y el diésel son dinosaurios que se están extinguiendo lentamente. El mundo exige energía limpia, y eso significa menos dependencia de las viejas formas. También significa que la energía de iones de litio llegó para quedarse, al menos por un tiempo.
Los montacargas no serán una excepción. De la misma manera que los vehículos de todo tipo avanzan hacia fuentes de energía más limpias y eficientes, las carretillas elevadoras harán lo mismo.
Las carretillas elevadoras eléctricas siempre han estado en desventaja. Son costosos de mantener y tardan mucho tiempo en cargarse. Las baterías de iones de litio cambian todo eso. Se deshacen de prácticamente todo el mantenimiento y puede cargarlos en los momentos oportunos.
Además, el fosfato de iones de litio difiere de las antiguas baterías de iones de litio. Es más estable y casi no contiene cobalto, lo que lo hace mejor para la tierra en general.
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No nos sorprendería que, dentro de unos años, las carretillas elevadoras de iones de litio dominaran el mundo. Como mínimo, serán mucho más frecuentes en almacenes, fábricas y tiendas. Póngase en contacto con el equipo de Angus Lift Trucks para obtener más información; somos socios aprobados de CESAB y trabajamos con marcas líderes como Baumann, Genie, Combilift, Hako, Egholm, por nombrar sólo algunas. Y, si está buscando comprar una carretilla elevadora o una flota, y necesita más información sobre lo que funciona mejor para sus proyectos, servimos en todo Midlands, en áreas como Leicestershire , Nottinghamshire , Northamptonshire , Birmingham , Warwickshire , Derbyshire , East Midlands y Midlands Occidentales .
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